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납산 배터리 vs. 리튬 배터리 : 전동 지게차에 가장 적합한 배터리는?
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리튬 이온 배터리 사실과 신화 분리
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납산 배터리 원리 (납 축전지) : 네이버 블로그
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납축전지 – 해시넷
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위키
목차
개요[편집]
역사[편집]
구조[편집]
장단점[편집]
원리[편집]
종류[편집]
특징[편집]
충전방법[편집]
용도[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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납 축전지 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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구조[편집]
충전 및 방전[편집]
각주[편집]
12v 납산 배터리 충전기 – AliExpress 에서 12v 납산 배터리 충전기 구매하고 무료로 배송받자 version
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납산 배터리 vs. 리튬 배터리 : 전동 지게차에 가장 적합한 배터리는?
2020 / 06 / 02 | 리튬 지게차 배터리 | 0
무엇보다도 변화는 일반적으로 회의적으로 간주됩니다. 납 산은 150 년 동안 넘쳐 흐르는 곳이었습니다. 대부분의 산업은 새롭고 변화하는 기술에 적응하는 데 필요한 변화와 업그레이드를 싫어합니다. 그러나 속담이 있기 때문에 변함없는 것은 변화입니다. 무게, 위험한 산성 염기 및 오래된 효율성으로 납산을 끝낼 때입니다.
지게차 차량에 배터리를 사용하는 기업의 가장 중요한 특성 중 하나는 배터리의 수명입니다. 사용하는 동안 배터리가 얼마나 오래 지속되는지는 회사 운영 중에 중요한 역할을합니다. 비즈니스의 수익과 관련된 경우 효율성이 중요합니다. 리튬 이온 대 납산 배터리 수명
리튬 이온 또는 납산 축전지 수명이 차량에 더 적합할지 여부를 측정 할 때 두 가지 가장 큰 차이점은 다음과 같습니다.
사용 시간
리튬 이온 배터리와 납산 배터리 사이에는 일상적인 작동 중 배터리 수명에 큰 차이가 있습니다.
납축 전지 단점
1) 제한된 “사용 가능한”용량 :
일반적으로 일반적인 납축 “딥 사이클”배터리 정격 용량의 30 %-50 % 만 사용하는 것으로 간주됩니다. 이는 실제로 600 암페어 시간 배터리 뱅크가 실제 용량의 기껏해야 300 암페어 시간 만 제공한다는 것을 의미합니다.
가끔 배터리를 아주 많이 소모하면 수명이 크게 단축 될 것입니다.
2) 제한된 수명
배터리를 쉽게 사용하고 과도하게 소모하지 않도록주의하더라도 가장 단순한 딥 사이클 납축 배터리도 일반적으로 500-1000 사이클 동안 만 좋습니다. 배터리 뱅크를 자주 사용한다면 2 년이 지나도 배터리를 교체 할 수 있습니다.
3) 느리고 비효율적 인 충전
납 축전지의 일반적인 충전 및 사용주기는 8 시간 사용, 8 시간 충전, 3 시간 휴식 또는 진정입니다. 이는 납 축전지가 하루에 한 번만 사용할 수 있음을 의미합니다. 기업이 근로자를 고용하여 XNUMX ~ XNUMX 교대를 숨기면 납 축전지를 교체해야합니다. 즉, 차량 또는 키트 한 개당 XNUMX ~ XNUMX 개의 배터리가 필요합니다 (교대 당 XNUMX 개).
소프트웨어 개발 프로젝트와 마찬가지로 작업의 궁극적 인 20 %는 시간의 80 %를 차지할 수 있습니다.
하룻밤 동안 충전하는 경우 이것은 큰 문제가 아니지만 몇 시간 동안 작동하는 발전기를 꺼야하는 경우에는 큰 문제입니다 (종종 시끄럽고 실행 비용이 많이 듭니다). 그리고 당신이 태양열을 믿고 있고 따라서 최종 20 %가 끝나기 전에 해가지는 경우, 실제로 완전히 충전되지 않는 배터리를 쉽게 찾을 수 있습니다.
납축 배터리를 정기적으로 완전히 충전하지 못하면 조기에 노화된다는 사실이 아니라면 궁극적으로 몇 퍼센트를 완전히 충전하지 않는 것은 실제로 큰 문제가되지 않습니다.
4) 낭비되는 에너지
발전기 시간을 낭비하는 전부 또는 일부 외에도 납축 배터리는 또 다른 효율성 문제를 겪고 있습니다. 이는 고유 한 충전 비 효율성을 통해 최대 15 %의 에너지를 낭비합니다. 따라서 100 암페어의 전력을 제공하면 85 암페어 시간 만 저장됩니다.
태양이 내리거나 구름으로 덮이기 전에 가능한 한 각 앰프에서 최대 효율을 끌어 내려고하면 태양열을 통해 충전 할 때 특히 실망 스러울 수 있습니다.
5) 배치 문제
침수 된 납축 전지는 충전하는 동안 유해한 산성 가스를 방출하므로 표면으로 배출되는 밀폐 된 배터리 상자에 보관해야합니다. 배터리 산 유출을 방지하기 위해 수직으로 보관해야합니다.
AGM 배터리에는 이러한 제약이 없으며 통풍이되지 않는 곳에 놓을 수 있습니다. 심지어 lebensraum 내부에서도 마찬가지입니다. 이것은 종종 AGM 배터리가 유행하는 선원이되었다는 설명 중 하나입니다.
6) 유지 보수 요구 사항
침수 된 납 축전지는 주기적으로 물을 채워야합니다. 배터리 베이를 사용하기 어려운 경우 유지 관리가 번거로울 수 있습니다.
AGM과 겔 세포는 진정으로 유지 보수가 필요 없습니다. 유지 보수가 필요 없다는 단점이 있습니다. 실수로 과충전 된 플러드 셀 배터리는 끓는 물을 교체하여 회수 할 수 있습니다. 과충전 된 젤 또는 AGM 배터리는 일반적으로 돌이킬 수 없게 파괴됩니다.
7) Peukert의 손실 및 전압 강하
완전히 충전 된 48V 납축 축전지는 약 51.2V에서 시작하지만 방전되기 때문에 전압이 꾸준히 떨어집니다. 배터리에 전체 용량의 48 %가 여전히 남아 있으면 전압이 35V 아래로 떨어지지 만 일부 전자 장치는 작동하지 않을 수 있지만 전체 48V 공급으로 작동합니다. 이 “처짐”효과는 조명을 어둡게 만들 수도 있습니다.
리튬 이온 배터리 : 사실과 신화 분리
리튬 이온 배터리는 오늘날 에너지 솔루션의 최전선에 있습니다. 이 진화하는 기술에 대해 더 알고 싶으십니까?
1) 뛰어난 “가용”용량
납축 배터리와 달리 리튬 배터리 뱅크 정격 용량의 85 % 이상을 정기적으로 사용하는 것이 실용적이며 드물게 더 많이 사용하는 것으로 간주됩니다. 100 암페어 시간 배터리를 생각해보십시오. 납산 이었다면 30 ~ 50 암페어 시간의 주스를 사용하는 것을 알 수 있지만 리튬을 사용하면 85 암페어 시간 이상을 활용할 수 있습니다.
2) 수명 연장
실험실 결과에 따르면 LiFePO2000 배터리 뱅크를 잘 관리하여 5000 ~ 4 사이클을 확인할 수 있습니다. 이것은 이론적 결과이지만 최근 측정에 따르면 A 배터리는 75주기 후에도 여전히 용량의 2000 %를 제공합니다.
대조적으로, 가장 단순한 딥 사이클 납축 배터리조차도 일반적으로 500-1000 사이클에만 적합합니다.
3) 빠르고 효율적인 충전
리튬 이온 배터리는 종종 용량의 100 %까지 “빠르게”충전됩니다. 납 산과는 달리 최대 20 % 저장을 촉진하기 위해 흡수 단계가 필요하지 않습니다. 또한 충전기가 충분히 강력하다면 리튬 배터리도 엄청나게 빠르게 충전 할 수 있습니다. 충분한 충전 앰프를 제공하면 실제로 리튬 이온 배터리를 XNUMX 분 만에 완전히 충전 할 수 있습니다.
그러나 100 %까지 완전히 충전 할 수는 없지만 걱정할 필요는 없습니다. 납 축전지와 달리 리튬 이온 배터리를 정기적으로 완전히 충전하지 못하더라도 배터리가 손상되지는 않습니다.
이를 통해 정기적으로 완전 충전을 원하는 것에 대한 두려움없이 에너지 원을 얻을 때마다 에너지 원을 활용할 수있는 엄청난 유연성을 제공합니다. 태양계와 함께 부분적으로 흐린 날이 있습니까? 당신이 당신의 필요를 계속 유지하는 한 해가지기 전에 단순히 다시 채울 수 없다는 문제는 없습니다. 리튬을 사용하면 배터리 뱅크를 영구적으로 과소 충전 된 상태로 두는 것에 대해 걱정하지 않고 원하는 것을 흔들어 놓을 수 있습니다.
4) 낭비되는 에너지가 거의 없거나 전혀 없음
납축 배터리는 리튬 이온 배터리보다 전력 저장 효율이 떨어집니다. 리튬 배터리는 대부분의 납축 배터리의 100 % 효율에 비해 거의 85 % 효율로 충전됩니다.
태양이지고 구름으로 덮이기 전에 가능한 한 각 앰프에서 최대 효율을 끌어 내려고하면 태양열을 통해 충전 할 때 특히 중요 할 수 있습니다. 이론적으로 리튬은 거의 모든 태양 방울을 사용하여 배터리를 수집 할 준비가 된 것입니다. 패널을 보관할 수있는 제한된 지붕 및 공간으로 인해 장착 준비가 된 모든 평방 인치의 와트를 최적화하는 데 필수적입니다.
5) 기후 저항
납축 배터리와 리튬은 추운 환경에서 용량을 잃습니다. 아래 다이어그램에서 볼 수 있듯이 리튬 이온 배터리는 저온에서 훨씬 더 효율적입니다. 또한 방전율은 납축 배터리의 성능에 영향을 미칩니다. -20 ° C에서 1C 전류 (용량의 한 번)를 제공하는 리튬 배터리는 AGM 배터리가 용량의 80 %를 제공 할 때 에너지의 30 %를 제공 할 수 있습니다. 혹독한 환경 (뜨거운 환경과 추운 환경)에서 리튬 이온이 기술 선택입니다.
6) 더 적은 배치 문제
리튬 이온 배터리는 똑바로 세워서 보관하거나 통풍이 잘되는 배터리 칸에 보관할 필요가 없습니다. 그들은 또한 매우 쉽게 이상한 모양으로 조립 될 것입니다. 가능한 한 작은 구획에 최대한의 힘을 짜내려고한다면 플러스입니다. 이는 크기가 제한된 기존 배터리 베이가 있지만 현재 납 산이 제공 할 준비가 된 것보다 더 많은 용량을 원하거나 필요로 할 때 특히 유용합니다.
7) 적은 유지 보수 요구 사항
리튬 이온 배터리는 유지 보수가 상당히 필요합니다. BMS (Battery Management System)는 배터리 뱅크 동안 모든 셀이 균등하게 충전되도록하는 “밸런싱”프로세스를 자동으로 수행합니다. 배터리를 충전하기 만하면 여행 할 수 있습니다.
8) Peukert의 손실 및 전압 강하는 거의 존재하지 않음
리튬 배터리의 방전 곡선 (특히 스티 르산 기준)은 실제로 평평합니다. 즉, 20 % 충전 된 배터리는 80 % 충전 된 배터리와 거의 동일한 출력 전압을 제공합니다. 이렇게하면 납축이 방전 될 때 흔히 발생하는 “전압 강하”로 인한 문제를 방지 할 수 있지만, 전압 수준에 따라 배터리 모니터 또는 발전기 자동 시작이 리튬 뱅크를 모니터링 할 때 최소한 제대로 작동하지 않을 가능성이 높습니다.
반대로 리튬 배터리가 완전히 방전되면 전압이 빠르게 급강하합니다. 즉, 배터리를 보호하는 BMS 역할이 이러한 일이 발생하지 않도록합니다. 리튬 이온 뱅크를 한 번이라도 완전히 방전하면 전체 팩이 영구적으로 죽을 수 있습니다.
리튬 배터리의 또 다른 큰 장점은 Peukert의 손실이 본질적으로 존재하지 않는다는 것입니다. 이는 리튬 이온 배터리가 고전류에서도 최대 정격 용량을 제공 할 수 있음을 의미합니다. 납 산은 최대량을 고부하에서 40 % 용량 손실로 볼 수 있습니다. 실제로 이는 리튬 이온 배터리 뱅크가 에어컨, 전자 레인지 또는 인덕션 쿡탑과 같은 고전류 부하에 전력을 공급하는 데 적합하다는 것을 의미합니다.
9) 크기 및 무게 장점
평균 리튬 이온 배터리의 무게는 40 ~ 60 %이지만 표준 LAB입니다. 그것만으로도 거의 모든 응용 분야에서 연비를 크게 절약하거나 계수 등급을 끌 수 있습니다.
숫자에 의한 요약
1) 무게 : 리튬 이온 배터리는 납축 배터리 부하의 XNUMX/XNUMX입니다.
2) 효율성 : 리튬 이온 배터리는 충전 및 방전 모두에서 거의 100 % 효율이 높기 때문에 안팎에서 동일한 암페어 시간을 허용합니다. 납축 배터리의 비효율은 충전 중에 15A의 손실을 초래하고 급속 방전은 전압을 빠르게 떨어 뜨리고 배터리 용량을 감소시킵니다.
3) 방전 : 리튬 이온 배터리는 납산에 대해 100 % 방전되지만 80 % 방전됩니다. 대부분의 납축 전지는 50 % 깊이의 방전을 권장하지 않습니다.
4) 수명 : 리튬 이온 배터리는 납산에서 5000-400 회만 사용하는 것과 비교하여 500 회 이상을 반복합니다. 리튬 이온 배터리에서는 약간의 영향을받는 반면, 납산의 방전 수준이 높으면 사이클 수명이 크게 달라집니다.
5) 전압 : 리튬 이온 배터리는 전체 방전주기 동안 전압을 유지합니다. 이를 통해 전기 부품의 효율성이 더 길고 오래 지속됩니다. 납산 전압은 방전주기 내내 지속적으로 떨어집니다.
6) 비용 : 리튬 이온 배터리의 초기 비용이 높음에도 불구하고 실제 소유 비용은 수명과 성능을 고려할 때 납산입니다.
7) 환경 영향 : 리튬 이온 배터리는 청정 기술이며 환경에 더 안전합니다.
히프 라인
차량용 배터리 구매는 상당한 투자가 될 수 있습니다. 각 배터리의 수명은 회사 운영 및 직원의 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.
리튬 이온 배터리가 제공하는 가장 큰 장점 중 하나는 일상적인 작업 중에 긴 수명과 긴 배터리 수명입니다. 충전을위한 짧은 중단 시간이있는 리튬 이온 배터리는 창고 운영과 같은 다중 교대 위치에서 특히 유용합니다.
하나의 배터리는 3 교대 동안 전원을 공급할 수 있습니다. 반면에 납 축전지는 충전 및 냉각 기간이 필요하기 전에 XNUMX 시간 동안 XNUMX 교대로만 전력을 공급할 수 있습니다. 이를 위해서는 모든 차량에 대해 교대 당 하나의 배터리가 필요하므로 회사는 향후 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
납산 배터리 밸런싱
납산 배터리 밸런싱
2015년 09월호 지면기사 / 글│아스피얀 가스다(Aspiyan Gazder), Linear Technology
납산 배터리 팩은 밸런싱을 유지할 경우 많은 혜택을 얻을 수 있다. 균형을 이룬 배터리 팩은 스택에서 가장 용량이 낮은 배터리 전압에 제한 받지 않고 배터리 지속 시간이 연장된다. 뿐만 아니라 배터리 수명 또한 연장돼 고장으로 인한 스택의 배터리 교체 비용을 줄일 수 있다. 리니어의 LTC3305에 의해 제공되는 완벽한 납산 밸런싱 솔루션은 최소의 설계 노력으로 배터리 팩을 밸런싱할 수 있게 한다.
납산 배터리는 다양한 산업 및 애플리케이션에 광범위하게 이용된다. 통신산업은 4개의 납산 배터리로 구성된 직렬 스택을 사용해 48 V 스택을 제공한다. 에너지 저장 솔루션(ESS)은 다양한 직렬 및 병렬 구성의 납산 배터리로 풍력, 태양광과 같은 재생가능 에너지원에 의해 발생된 에너지를 저장한다.
직렬 연결 납산 배터리는 무정전 전원장치(UPS)에 광범위하게 채택돼 주 전원의 전력공급이 중단될 때 백업 전원을 제공한다. 골프 카트나 기타 산업용 전기자동차는 주로 직렬 연결 납산 배터리 스택에 의해 구동된다.
위에서 언급한 모든 예에서 2개 이상의 납산 배터리가 직렬로 연결된다. 스택에서 하나의 납산 배터리가 손상되면, 배터리스택의 성능을 유지하기 위해 직렬 스택의 모든 납산 배터리를 교체해야 한다. 이는 상당한 비용을 유발한다.
배터리가 제조될 때 배터리는 품질과 최소 수명을 보장하고 다양한 표준을 만족하기 위해 에너지 용량, 유효 직렬저항(ESR, effective series resistance), 누설 전류 및 방전 사이클 수와 같은 파라미터에 대한 엄격한 규격을 따른다. 하지만, 이들 규격은 단일 배터리에만 적용된다. 배터리 규격에는 제조공정의 제한으로 인해 편차가 존재하며, 여러 개의 배터리를 직렬로 적층할 경우 이러한 규격은 더 이상 배터리 스택에 적용되지 않는다.
직렬 연결 배터리는 불균등한 누설 전류로 인해 시간이 지남에 따라 처음의 상태에서 벗어나고, 개별 배터리의 용량은 시간이 지나면서 달라질 수 있다. 극한 동작조건과 잦은 방전 사이클은 이러한 문제를 더욱 악화시켜, 궁극적으로 스택에 있는 배터리중 하나가 손상될 수 있다. 이러한 경우 전체 배터리 스택을 쓰지 못하게 돼 스택의 모든 배터리를 교체해야 한다.
고장난 배터리 자체를 교체한다고 문제가 해결되는 것은 아니다. 교체 후에도 배터리 특성은 스택 내의 배터리와 매우 달라 스택고장이 재발하게 되기 때문이다. 이러한 문제는 납산 배터리에만 해당되지 않으며 모든 화학전지로 구성되는 배터리 스택에 해당된다.
대부분의 직렬 연결 배터리 스택에서는 스택의 최고치에 있는 전압만 측정되며, 스택에 있는 모든 배터리가 정합된다. 따라서 전하를 균등하게 공유한다고 가정된다.
그림 1은 스택의 최고 전압이 53.2 V로 프로그래밍되지만, 개별 배터리 전압은 알 수 없으며 모든 배터리가 13.6 V라고는 볼 수 없는 하나의 상황을 보여준다. 스택에 있는 모든 배터리가 전하를 균등하게 공유하지 않아 배터리 중 하나가 저충전 상태에 있는 동안 스택의 일부 배터리는 심각하게 과충전될 수 있다. 납산 배터리의 과충전과 저충전은 모두 배터리 수명을 단축시킨다.
납산 배터리 과충전이 발생하면 전해액 중의 물이 산소와 수소 가스로 분해돼 배터리 내의 전해액 비중을 낮아지게 한다. 이것은 두 가지 영향을 미친다.
전해액의 황산 농도를 증가시켜, 배터리 판을 손상시키고 배터리 수명을 단축시킨다. 더욱이, 전해액 비중이 낮아지기 때문에 배터리 판의 일부가 공기에 노출됨으로써 배터리 판의 산화를 초래하고 배터리용량을 줄어들게 한다.
밀폐형 납산 배터리(SLA)와 젤배터리는 손실된 모든 전해액을 대체할 수 없기 때문에 특히 과충전에 약하다. 납산 배터리 저충전은 배터리판을 황산화시켜 황산과 배터리판의 상호작용으로 납 표면에 결정을 형성한다.
이는 배터리가 완전 충전을 받아들일 수 있는 능력을 저하시키고, 저충전으로 인해 더욱 악화되며, 조기 배터리 고장으로 이어질 수 있다.
배터리 스택 수명을 증가시키려면 스택의 개별적인 배터리에 대한 밸런싱이 필요하다. 기존의 방법은 납산 배터리 직렬 스택을 과충전해 스택 내의 개별 배터리 밸런싱을 달성하는 것으로, 이론적으로는 배터리 수명을 연장하는데 도움을 주지만, 이 방법에는 결함이 있다.
스택의 모든 배터리가 동일한 전압에 있도록 보장하는 유일한 방법은 과충전된 배터리에서 넘어선 전하를 방출해 저충전된 배터리에 여분의 전하를 제공하는 밸런싱 솔루션을 이용하는 것이다. 효율적인 배터리 밸런싱 솔루션은 균형을 이루는 배터리 스택을 달성하기 위해 하나의 배터리에서 다른 배터리로 전하를 이동하는데 사용할 수 있는 스위치 네트워크를 필요로 한다. 제어회로는 복잡하며 디스크리트 구현은 방대하고 많은 비용이 든다. LTC3305 납산 배터리 밸런서는 직렬 연결된 스택의 개별적인 배터리를 상호 밸런싱할 수 있게 하는 업계 최초의 유일한 능동 납산 밸런서다.
그림 2a는 단일 LTC3305를 사용해 4개의 직렬 연결된 납산배터리를 밸런싱하는 애플리케이션을 보여준다. 스택의 각 배터리는 개별적으로, 그리고 순차적으로 LTC3305에 의해 제어되는 10개의 외부 로우 RDS(ON)NMOS 트랜지스터 네트워크를 사용하는 보조 셀과 병렬 연결된다. 만약 전압이 다르면, 전류는 개별 배터리와 보조 셀의 전압 같아질 때까지 적절한 방향으로 흐른다. 그런 후에 LTC3305는 스택의 다음 배터리와 통신한다. 이러한 순서(1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4)는 스택의 모든 배터리와 보조 셀의 전압이 지정된 임계값 내에서 균등해질 때까지 계속된다(그림 2b의 곡선). 모든 연결에서 흐르도록 허용된 최대 전류량은 외부 양의 온도 계수(PTC) 서미스터 소자에 의해 제한된다.
LTC3305는 MODE 핀과 4개의 종료 임계값을 통해 프로그래밍할 수 있는 두 가지 동작 모드를 제공하며, 종료 임계값은 TERM1 및 TERM2 핀을 통해 프로그래밍할 수 있다. LTC3305는 또한 배터리 전압을 모니터링 하는 과전압 및 저전압 비교기를 내장하고 있어, 배터리 전압이 프로그래밍된 임계값을 넘어서면 오류를 보고한다. 저전압 및 과전압 임계값은 ISET 핀과 함께 각각 VL및 VH 핀을 사용해 프로그래밍할 수 있다.
4개 이상의 직렬 연결된 납산 배터리로 구성된 배터리 스택을 밸런싱하기 위해 여러 개의 LTC3305 디바이스를 적층할 수 있다. 그림 3은 3개의 LTC3305 디바이스를 사용해 배터리 스택에서 최대 10개의 배터리를 밸런싱하는 것을 보여준다. 각 LTC3305는 밸런싱 동작을 위해 자체적인 보조 셀을 필요로 한다.
LTC3305를 사용해 납산 배터리를 밸런싱하는 것은 또 다른 이점을 제공한다. 그림 4에서 보듯이 저전압 회로는 배터리 스택에 불균형을 초래하지 않고도 중간 스택 노드로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이는 디스크리트 부품과 IC 비용이 정격 전압과 비례해 증가하기 때문에 솔루션 비용을 낮추는 데 도움을 준다. 보조 셀의 용량은 스택 용량을 보충하므로 배터리 지속 시간을 연장시켜준다.
결론적으로, 납산 배터리 팩은 밸런싱을 유지할 경우 많은 혜택을 얻을 수 있다. 균형을 이룬 배터리 팩은 스택에서 가장 용량이 낮은 배터리 전압에 제한 받지 않고 배터리 지속 시간이 연장된다. 뿐만 아니라 배터리 수명 또한 연장돼 고장으로 인한 스택의 배터리 교체 비용을 줄일 수 있다.
LTC3305에 의해 제공되는 완벽한 납산 밸런싱 솔루션은 최소의 설계 노력으로 배터리 팩을 밸런싱할 수 있게 한다.
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납 축전지(lead–acid battery)는 납과 황산을 이용한 이차 전지이다. 주로 자동차 배터리 등에 사용되며 다른 이차 전지보다 용량이나 전압이 크다. 1859년 프랑스의 물리학자 가스통 플랑테에 의해 발명되었다.
구조 [ 편집 ]
양극((+)극)으로 쓰이는 이산화 납판과 음극((-)극)으로 쓰이는 납판이 묽은 황산에 잠겨 있는 구조를 한다.(*참고 : 음극은 산화전극을 일컫는 말이며, 양극은 환원전극을 일컫는 말이다.) 구형 납 축전지는 밀폐 상태가 안 좋아 주기적으로 진한 황산을 채워 넣어주어야 했지만 현재 시판중인 납 축전지는 내부가 완전히 밀폐되어 황산 누출의 위험이 없다.
충전 및 방전 [ 편집 ]
납 축전지는 다음과 같은 반응으로 충전과 방전을 반복한다.
(완전 충전 상태) Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 ↔ 2PbSO 4 + 2H 2 O (완전 방전 상태)
먼저 음극인 납판은 묽은 황산과 반응하여 황산 납과 2개의 전자를 방출한다. Pb (s) + H 2 SO 4 (l) → PbSO 4 (s) + 2e- + 2H+ (aq)
이 전자들이 도선을 따라 흐르다가 양극에 만나면 다음과 같은 반응을 한다. PbO 2 (s) + 2e- + H 2 SO 4 (l) → PbSO 4 (s) + 2OH-
이러한 반응으로 1개의 셀에서 나오는 전압 약 2볼트로, 다른 전지에 비해 매우 높은 편이다.
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