휴먼아이티 - 산업용배터리, 자동차배터리, 배터리구조, 배터리원리, 다양한 배터리자료

홈 l 제품안내

밧데리

UCC

전지(battery)는 내부에 들어있는 화학물질(활물질; active material)의 화학에너지(chemical energy)를 전기화학적 산화-환원반응 (electrochemical oxidation- reduction reaction)에 의해 전기 에너지(electrical energy)로 변환하는 장치입니다. 전지는 화학 반응대신 전기 화학 반응이 일어나 전자(electron)가 도선을 통하여 외부로 빠져나갈 수 있도록 특별한 내부구조로 이루어져 있으며, 도선을 통하여 흐르는 전자의 흐름이 전기에너지가 됩니다. 전지는 전기에너지를 소비하면서 방전이 되는데 전압은 계속 낮아지고 결국 외부에서 전하를 이동시킬 수 없을 때까지 이르게 됩니다. 전지는 충전 여부에 따라 1차 전지와 2차 전지로 구분되며 충전이 안되는 1회성의 전지는 1차 전지라 하고 충전을 통해 재사용이 가능한 전지를 2차 전지라 합니다. 2차 전지는 충전 시에는 방전 반응과 반대의 반응이 진행되어 전지 본래의 화학적 상태로 되돌아가기 때문에 재사용이 가능합니다.

2차 전지인 납 축전지는 연 축전지라고도 하며 두 가지의 전극- 양극:과산화연(PbO2)과 음극:해면상연(Pb)을 전해액(묽은 황산:38%, 비중: 1.280/2H2SO4)에 잠기게 하여 각 전극의 활물질(Active Material)과 전해액이 갖는 화학에너지(Chemical Energy)를 전기에너지(Electrical Energy)로 변환시켜 양극과 음극을 연결한 외부회로에서 전기적 에너지를 발생시킬 수 있는 능력을 지닌 것을 말합니다.

1차 전지, 2차 전지 외에 연료전지와 태양의 광 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 등이 있으며 크게 화학전지와 물리전지로 구분합니다.

배터 리 내부는 양극판, 음극판, 격리막, 전해액으로 구성되어 에너지를 발생 시킵니다. 이 중 한가지라도 문제가 발생될 때는 더 이상 배터리로서의 기능을 할 수 없습니다. 음극판과 음극판은 전도율이 높은 전도체로 재사용이 가능하며 비교적 손상이 크게 되지 않습니다. MF(무보수형)배터리는 전해액 손실이 크지 않도록 설계, 제조 되며 PT(보수형)배터리는 부족한 전해액을 채워가며 사용하도록 제작 되어집니다. 격리막은 양극과 음극을 나눠주는 기능뿐 아니라 배터리의 격리막 수명은 약 12년간 사용할 수 있도록 만들어 집니다.

- 여기서 배터리란 자동차등에 쓰이는 2차 전지 기준입니다.

자동차용 12V 배터리는 위와 같이 +전극판과 - 전극판으로 이루어져 있는 1개의 셀이 직렬로 6개가 붙어있는 구조입니다. 한 개의 셀이 평균 2.1V의 전압이 나오므로 2.1*6ea는 12.6V인 것 입니다. 이 것이 우리가 주로 쓰는 배터리의 구조입니다. 예를 들어 이 셀을 3개 붙이면 6V배터리가 되는 것 입니다. 이 셀에 들어있는 전극판 중 - 전극판이 주로 납으로 만들어져 있고, 전해액은 황산용액으로 채워져 있습니다. 이 납이 황산용액에 녹으면서 전기를 발생하게 되고 방전이 이루어지게 됩니다. 반대로 충전 시에는 황산용액 속에 녹아있던 납 이온이 다시 납 판에 붙으면서 납으로 환원되는 것 입니다. 이 납 판이 녹고 다시 생기고 하면서 배터리가 충방전 되는 것이 일반적인 원리입니다. 우리가 알고 있는 "배터리는 완전방전" 되면 사용을 못한다. 라고 알고 있는 사항이 있습니다. 이는 납이 일정 이상 녹으면 다시 충전시켜 환원시켜 줘야 되나, 심방전이 되면 너무 많은 납이 녹아 납판이 손상되었을 경우 100% 환원되기가 어렵게 됩니다. 따라서 배터리의 성능(충방전량)이 급격히 떨어지게 되는 것입니다. 하지만 대게 완전 방전된 뒤 12시간 내에 완전 충전을 시켜주면 90%이상 사용하는데 큰 무리는 없습니다.

1) 자동차용 배터리 - 납판 은 얇고 납판 면적은 넓습니다.

자동차의 특성상 시동 시 갑자기 많은 전기를 소모하고, 시동이 된 뒤에는 즉시 충전이 이루어지기 때문에 빨리 방전되고 빨리 충전되는 원리로 배터리가 만들어집니다. 이 때문에 납판을 황산용액에 담기는 면적을 넓게 만들어 순식간에 큰 전기를 쓸 수 있도록 만들어 놓은 것입니다. 하지만 이러한 특성 때문에 오래 방전하고 충전하면 납판이 얇기 때문에 쉽게 손상된다는 단점이 있습니다. 때문에 이러한 자동차용 배터리는 자동차, 윈치용 배터리, 크레인 등 순식간에 큰 힘이 필요한 곳에 사용됩니다.

2) 산업용배터리(UPS용등) - 납판 이 두꺼우나 면적은 넓지 않습니다.

이러한 배터리는 납판이 두꺼워 많은 방전이 이루어지는 곳에 사용됩니다. 하지만 면적은 좁기 때문에 갑자기 많은 전기가 소요되는 곳에는 적합하지 않습니다. 납이 황산용액에 녹아 드는 속도가 늦기 때문에 전류가 소요량을 못 따라가 전류 불안정을 야기할 수 있습니다. 하지만 적은 용량이라도 오랜 시간 사용이 가능하기 때문에 주로 산업용이나 UPS(비상전원)용으로 사용됩니다. 가격대는 딥사이클 배터리보다 훨씬 저렴하기 때문에 캠핑카 등에서 많은 애용을 하고 있습니다.

3) 딥사이클 배터리 - 특수 한 구조로 납판이 두꺼우면서도 면적도 넓습니다.

이 배터리는 가장 고가에 속합니다. 하지만 납판이 두껍고 면적도 넓어 심방전이 가능하고 순식간에 충방전이 이루어지기 때문에 수명도 길고 다양하게 사용됩니다. 갑자기 많은 전기를 오래 소모시키는 골프 카트, 요트, 캠핑카등에서 많이 사용합니다. 우리가 많이 알고 있는 옵티마 배터리가 딥사이클에 속하지만 전극판과 전해용액 등을 특수한 것을 사용하여 더 더욱 수명과 성능을 늘린 것입니다. 하지만 고가이어서 캠핑카에서는 옵티마보다는 트로잔이나 기타 국산메이커의 딥사이클 배터리를 많이 사용합니다.

1) 차량별 배터리 전압
- 일반적으로 승용차 및 소형승합차는 12V 전기 사용, 따라서 12V 배터리 1개 사용. - 중,대형 버스 및 트럭 등은 24V전기를 사용, 따라서 12V 배터리 2개를 직렬로 사용.
* 이유 :	큰 차량들은 일반적으로 전기를 많이 소모합니다. 하지만 배터리 크기를 늘리는 데는 한계가 있고, 또한 전기는 전압이 올라갈수록 효율이 높아집니다. 전압이 올라가면 전기가 압이 세어져 빠르게 흐르는 겁니다. 우리가 물을 세게 틀면 약하게 트는 것보다 빨리 물통에 물을 채우는 것과 같은 원리 입니다. 가정에서도 예전에 110V사용하다가 요즘은 220V를 사용하면서 효율이 좋아진 것도 이러한 이유 때문입니다. 세고 빠르게 흐르니까 중간에 질질 흘리는(저항) 물이 줄어드니까 전기세도 조금 나오고 효율도 좋습니다.
2) 배터리 용량 알기
일단 암호 같던 포장박스의 기호들을 알기 쉽게 풀어드립니다. &l t;델코배터리의 예입니다.>

①& nbsp;DF: Delkor Freedom의 약자(배터리 회사의 브랜드) ② 55: 20시간 율 용량 값 (AH) - 대부분 배터리는 20시간 동안 사용하는 것을 표준으로 합니다. &nbs p; &n bsp; &nbs p; &n bsp; 따라서 20시간 동안 찬찬히 사용했을 때 55암페어만큼을 사용할 수 있다는 말 입니다. ③& nbsp;12V : 공칭전압 (방전중의 평균전압) - 배터리 전압이라고 보시면 됩니다. ④& nbsp;R.C : 보유용량 (Reserve Capacity) &nbs p; * RC는 차량운행 중에 발전기 고장 시, 차량운행에 필요한 최소한의 전기소모량(야간, 우천시 등, &nbs p; &n bsp; 악조건 고려)을 평균 25A로 가정하고, 이 25A로 방전하였을 때 단자전압이 10.5V까지 도달하는 &nbs p; &n bsp; 데까지의 시간을 분단위로 나타낸 것입니다. ⑤& nbsp;C.C.A 650A : 저온 시동전류 (Cold Cranking Ampere) &nbs p; * 혹한조건 (-18℃)에서 차량의 시동에 필요한 전류를 공급해줄 수 있는 능력으로, 위의 조건에서 완전 &nbs p; &n bsp; 충전된 전지를 650A로 방전하였을 때, 방전 종지 전압 7.2V까지 최소한 30초 이상은 유지시켜줄 수 &nbs p; &n bsp; 있음을 나타냅니다.
위와 같이 배터리 명칭 읽는 법을 알아 보았습니다. 여기서 일반적으로 용량을 얘기할 때는 55부분을 얘기합니다. 55암페어라는 말입니다. 그럼 용량이 55암페어가 됩니다. 200은 200암페어, 250은 250 암페어라고 용량을 아시면 됩니다. 이 용량은 배터리에 저장된 총 용량입니다. 예를 들어 설명해보겠습니다. 총 55A 용량의 배터리를 갖고 5A전기를 사용하는 전등이 있다면 55나누기 5하면 11이 됩니다. 그럼 11시간을 사용할 수 있다는 단순한 계산이 나올 수 있습니다. 이번엔 전력으로 얘기해 보겠습니다. 아래 식만 알면 모든 문제 다 풀립니다.. & nbsp; ; &nb sp; & nbsp; ; &nb sp; & nbsp; ;P &nbs p; &n bsp; = &nbs p; &n bsp; I &nbs p; &n bsp; &nbs p;* &nbs p; &n bsp; V & nbsp; ; &nb sp; & nbsp; ; &nb sp; & nbsp; (전력) &nbs p; = &nbs p; (전류) &nbs p; &n bsp; * &nbs p; (전압) &nbs p; 단위는 (W- 와트) &nbs p;= (A- 암페어) * &nbs p;(V-볼트) 그럼 저 위의 55암페어 용량의 배터리는 12V짜리니까 55*12=660W(와트)가 됩니다. 그럼 100W짜리 전등은 몇 시간 사용할까요? 660나누기100하 면 6.6시간이 됩니다. 6시간하고 36분을 쓸 수 있다는 말입니다. 이렇게 단순하게 계산하시면 대부분의 사용량을 계산하실 수 있을 겁니다. 하지만 다른 변수들이 있기에 이러한 단순한 계산은 이론치이고 실제로는 아래와 같이 손실을 감안해줘야 됩니다.

1) 배터리 연결 방법

위의 설명과 같이 전기를 이용하기 위해서는 보조 배터리를 설치하여야 합니다.
일단 배터리는 메인 배터리와 보조배터리를 철저히 분리하여 줘야 합니다. 주행 중 충전이나, 충전기를 이용한 충전 시에는 같이 물려도 괜찮으나, 그 외에는 분리해줘야 배터리의 급격한 수명 단축을 피할 수 있습니다.
배터리의 선택에 있어 가장 중요한 사항은 산업용 이상급으로 선택하셔야 합니다. 딥사이클이면 금상첨화입니다. 또한 보조배터리는 2개 이상 사용되는 경우가 많습니다.(24V는 2개 이상 필수) 이때 중요한 것은
같은 메이커 제품의 같은 용량, 같은 새 제품이나 동등조건 사용 제품을 사용하여야 합니다. 그렇지 않으면 배터리간 충방전이 이루어져 급격한 수명단축의 원인이 됩니다.

2) 배터리 용량 선택

보통 딥사이클 배터리가 아닌 일반 산업용 배터리등은 방전시간을 20시간으로 기준으로 하고 있습니다.
20시간 동안 허용전류를 사용하여야 100% 배터리를 안전하고 오래 사용할 수 있습니다. 하지만 캠핑카의 조건상 많은 전기를 짧은 시간 내에 사용하는 경우가 많습니다. 이 때문에 배터리의 용량을 늘려줘서 배터리의 사용시간을 늘려주는 것이 좋습니다. 현재까지 본인의 경험으로는 최소 10시간이상 정도의 사용시간을 가져 주는 것이 좋을 듯 합니다. 이러한 배터리 사용시간과 용량을 계산하는 방법을 알아 봅니다.

ㄱ.

일단 캠핑카의 예를 들어 내부의 전기제품 사용량을 알아야 합니다.
TV - 120W, 냉장고 - 80W, 에어컨 - 1kW, led전등 총14개 - 70W, 오디오 - 100W,
스팀오븐 -1.3kW (시간당)

대략 이 정도를 여름철에 일반적으로 사용합니다. 이를 다 더해보면 2.67kw정도 됩니다. 물론 스팀오븐 등은 가끔 사용하기도 하지만 일단 모두 계산에 넣고 가정하겠습니다. 그러면 배터리용량을 계산하는 방법을 위 식으로 구해 보겠습니다.
   총사용량(10시간) = 2.67*10 = 26.7kw = 26,700w
; 배터리용량 구하기 : 26,700w/24 v(배터리전압) = 1,113A
   인버터 효율 나누기(보통 효율이 90%정도임) = 1,113A/0.9 = 1,237A
심방전 배터리 효율 나누기(배터리 효율은 대략 80%임) = 1,237A/0.8A = 1,546A

이러 한 계산방법으로 1,546A라는 숫자가 나왔습니다. 이를 배터리 수량으로 나눠보겠습니다.
배터리는 산업용 최대용량인 250A짜리를 사용해보겠습니다.
1,546A/250A = 약 6.2set 가 나오며 24V는 배터리 2개씩을 직렬로 연결해야 하므로 6.2*2=12.4개 이는 약 배터리가 14개가 들어가야 한다는 결과가 나옵니다. 하지만 250A짜리가 개당 무게가 60kg을 넘어가므로 14개*60kg는 840kg의 무게가 나옵니다. 이런 무게의 배터리를 싣고 다니는 것은 무리겠죠? 이럴 경우 차라리 배터리는 4개 이하로 줄이고, 발전기 등을 사용하는 것이 좋습니다.
배터 리 추천사항은 아래와 같습니다.
& nbsp;   ;>> 대 형버스(45인승이상급) - 산업용 250A 4개 - 대략 50만원선
& nbsp;   ;>> 중 형버스(코스모스, 콤비급) - 산업용 250A 2개 - 대략 25만원선
& nbsp;   ;>> 소 형버스(이스타나,트레일러등) - 트로잔 딥사이클 100A 2개 - 대략 30만원선
& nbsp;   ;>> 미 니버스(스타렉스등) - 트로잔 딥사이클 100A 1개 - 대략15만원선

ㄴ.

인버 터 선택
인버터는 크게 정현파 인버터와 유사 정현파 인버터 등으로 나뉩니다. 일반적으로 많이 사용하는 것은 유사 정현파를 사용하게 되는데 단순히 kw만 보시고 구입하시는 경우가 많습니다. 예를 들면 전자제품이 대략 1kw를 사용하는데 2kw정도의 인버터를 사용하면 별 무리 없이 사용할 수 있으나, 사용전기제품의 종류에 따라서 가동초기에 많은 전기를 소모하는 제품이 많습니다. 특히 모터류의 제품을 사용할 경우 초기 기동전력을 많이 먹습니다. 따라서 전자제품은 1kw인데 2kw 인버터를 사용하면 기동되지 않는 경우가 간혹 있습니다. 이에 인버터의 스펙을 자세히 보시면 모든 제품에는 정격전력, 써지전력 (최대전력)등이 표시되어 있습니다. 이 써지전력이 초기 기동최대 전력을 나타 냅니다. 같은 유사 정현파 방식이라도 고가의 제품은 이 써지 전력이 높은 것이 일반적입니다. 따라서 구입시 정격전력 외에 써지 전력을 필히 살펴보시기 바랍니다.

ㄷ.

기타 유의점
a. 메인배터리와 보조배터리 연결시 메인배터리에 가까운 곳에 필히 휴즈(fuse)를 설치하기 바랍니다.
& nbsp;   ;- 화재 및 기타 장비 보호 목적
b. 릴레이 선택시 용량을 철저히 알아야 합니다.
c. 배터리 연결관련 전선은 필히 규정 용량에 맞는 배터리선을 연결해야 합니다.
&n bsp;   - 과부하시 화재 발생 위험.
d. 보조배터리 설치시 환기가 잘 되는 곳에 설치하여야 합니다. - 충전시 가스 발생(인체유해)
e. 배터리 전압계를 설치하여 배터리 관리에 만전을 가해야 합니다.
  &nbs p; - 전압계로 배터리 상태를 점검할 수 있습니다. 수명이 떨어져 캠핑장에서 정전으로 지내야 되는
  &nbs p;  &n bsp;경우가 있음.
f. 배터리 및 모든 전선은 차량 진동으로부터 보호해야 됩니다. (코킹또는 쉴드처리 요망)
  &nbs p; - 진동으로 인한 피복이 벗겨져 화재로 이어지는 위험이 있음.

모든 전지는 양극(cathode or positive electrode) 과 음극(anode or negative electrode)이라는 활물질 들을 가지고 있고, 분리막 (separator)에 의해 서로 떨어져 있으며 또한 두 전극 사이의 이온 전달을 가능케 하는 전해질(electrolyte) 에 담겨져 있습니다. 전등, 기계, 기구 등을 작동하기 위해서는 전지의 두 전극 사이에 충분한 전압과 전류가 생성될 수 있도록 적절한 전극물질과 전해질이 선정되어 특별한 구조로 배열 되어져야 합니다. 전지의 4대 구성요소는 아래와 같습니다.

?양극(cathode) : 외부 도선으로부터 전자를 받아 양극 활물질이
  &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;환원되는 전극임.
?음극(anode) : 음극 활물질이 산화되면서 도선으로 전자를 방출
  &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;   하는 전극임.
?전해질(electrol yte) : 양극의 환원 반응, 음극의 산화반응이
  &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;   화학적 조화를 이루도록 물질이동이
  &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;   일어나는 medium 임.
?분리막(separato r) : 양극과 음극의 물리적 접촉 방지를 위한
  &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;     &nbs p;  &n bsp;   격리막임.

전지의 음극은 기본적으로 전자를 내어주고 자신은 산화되는 물질이며, 양극은 전자를 받아(양이온과 함께) 자신은 환원되는 물질로서, 전지가 외부 load (전등, 기구)와 연결되어 작동할 때, 즉 전지의 방전 반응이 진행할 때 두 전극은 각각 전기화학적으로 다른 상태로의 변화를 일으킵니다.

이때 음극의 산화반응에 의해 생성된 전자는 외부 load를 경유하여 양극으로 이동하고 양극에 이르러 양극 물질과 환원반응을 일으킵니다. 이때, 전해질 내에서 음극과 양극 방향으로의 anion (negative ion)과 cation(positive ion) 의 물질이동에 의해 전하가 흐르는 작업이 완성됩니다.

이렇게 전해질 내부에서는 외부도선에서 계속해서 전하가 흐르도록 반응을 일으키고, 이에 힘입어 외부도선에서는 흐르는 전하로 전기적인 일을 하게 되는 것이 전지의 작동 원리입니다. 이 과정을 전지로 볼때는 '방전'이라고 합니다.

따라서 계속하여 전지가 전기적인 일을 하게 되면, 전지의 전압은 계속 낮아지고 결국 외부에서 전하를 이동시킬 수 없을 때까지 이르게 됩니다. 이때 폐기하게 되는 전지를 1차 전지라고 하고, 거꾸로 전하를 흘려주는 작업, 즉 다시 전지를 충전하여 사용할 수 있는 전지를 2차 전지라 합니다. 충전 시에는 방전반응과는 반대의 반응이 진행되어 전지 본래의 화학적 상태로 되돌아가기 때문에 재사용이 가능합니다.

* 황산화 현상
오랫동안 충,방전을 반복하면 황산염이 극판과 결합하여 고형화 되는 현상이 나타나는데 이를 황산화 현상이라 합니다. 이러한 황산화 현상은 충, 방전의 횟수가 많아지면 많아질수록 심해지며, 배터리의 기전력을 잃게 만들어 수명을 짧게 만드는 원인이 됩니다. 일반적인 납배터리의 평균수명은 2~3년입니다.

1) 방전 (Discharge)

화학에너지를 전기에너지로 변환하여 사용하는 것을 말하며 음극판의 해면상연(Pb)과 양극판의 과산화연(PbO2)은 황산연(PbSO4)으로 변하고 전해액인 묽은 황산은 극판의 활물질과 반응하여 물로 변하여 비중이 떨어집니다. 쉽게 표현하면 방전이라 함은 납축전지에 저장하였던 전기를 뽑아 쓰는 것을 말합니다.

2) 충전 (Charge)

전기에너지를 충전기를 사용하여 화학에너지로 변환시키는 것으로서 방전의 역반응입니다. 음극과 양극의 황산연(PbSO4)은 충전기에 의하여 점차적으로 전기에너지를 가역시키면 양극판은 과산화연(PbO2), 음극판은 해면상연(Pb)으로 변하고 전해액은 극판의 활물질과 반응하여 비중이 규정비중까지 올라갑니다.

3) 방전종지전압 (Final Voltage)

일반적으로 납축전지는 어느 정도 방전하면 그 후의 전압 강하는 매우 급격하며 납축전지에 악영향을 끼칩니다. 따라서 일정선 이상 방전하지 않기 위하여 어느 한도를 정할 필요가 있는데 이점을 방전종지전압이라고 합니다.
&nbs p;- 자동차용 납축전지 : 1.75V
&nbs p;- 산업용 납축전지 : 1.80V
통상적으로 극판의 형태에 따라 방전종지전압은 변합니다.

4) 자기방전 (Self- Discharge)

납축전지 용량 손실의 하나로 충.방전 시 또는 배터리와 연결된 회로의 상태에서도 자기방전이 이루어집니다. 이 자기방전의 원인에는 화학적인 것과 전기적인 것이 있으며 전기적인 원인을 내부단락이라고 합니다. 일반적으로 자기방전이라 하면 화학적인 원인에 의하여 일어나는 것을 말하고, 외부에 방전함이 없이 축전지 내부에서 자연적으로 축전지의 용량을 감소시키는 작용을 말합니다.

① 온도와 자기방전 전지온도가 높을수록 자기 방전량은 증가하고, 이 증가의 비율은 온도 25℃까지에는 거의 직선적으로 증가하며, 그 이상의 온도에서는 가속적으로 증가합니다.

② 시기와 자기방전 자기방전은 충전완료 직후가 가장 많으며 시간이 경과함에 따라 점차 감소합니다. 또 축전지가 신품일 때는 자기방전이 작고 오래된 것일수록 자기방전이 많아집니다.

'복원'은 문자 그대로 어떠한 것을 고친다든지 회복시키는 것을 말합니다.
폐배터리를 복원한다는 것은 배터리를 구성하는 셀과 격리막(전해액이 보유하고 있는 화학에너지를 전기에너지로 변환할 때 전기에너지가 이동할 수 있도록 통로의 역할을 하는 일종의 통전파 Seperate Film이라 함.)등이 형상이나 성질이 원래 상태로 보존된 상태에서 전해액이 담긴 화학에너지가 어떤 장애물(즉, 황산염)로 인해 전기에너지로 변환을 충분히 하지 못하고 있는 상태에서 황산염의 결정체를 셀에서 떼어내어 잘게 부순 다음 다시 액상으로 변환하여 통전을 원활하게 해주므로 초기 배터리가 보유할 수 있는 전기량이 생성되어 보존할 수 있게끔 환경을 만들어 주는 것으로 이해하셔야 합니다.
복원의 정도는 이론적으로 지향점이 100%이지만 현실적으로는 90%이상이면 신품수준으로 복원되었다고 간주합니다. 배터리 제조회사에서도 출고시 95%이상의 충전상태면 합격품으로 출고되며, 배터리 복원 결과가 90%이하라고 하여 배터리 본래의 기능을 할 수 없는 것은 아닙니다. 배터리 수명의 길거나 짧음으로 판단하여야 하며 어떤 배터리든지 방전되고 남은 잔량을 제외한 양만큼 만 충전된다는 사실을 잊지 말아야 합니다.

전지는 화학전지나 물리전지, 특성에 따라 1차 전지, 2차 전지, 태양전지로 나뉘며 보통 건전지라고 하면 1차 전지를 떠올릴 만큼 보편적으로 많이 사용하는 전지로서 시계나 장난감, 리모컨 등에 널리 사용되고 있습니다.
1차 전지의 종류로는 망간 건전지, 알카리 건전지, Button형 전지(산화은 전지, 공기아연 전지, 알카리 Button 전지), 리튬 전지(원통형 리튬전지, 코인형 리튬전지, 핀형 리튬전지, 페이퍼형 리튬전지) 등이 있습니다.
2차 전지의 가장 큰 특징은 충전이 가능하다는 것입니다. 우리가 흔히 사용하는 핸드폰 배터리부터 노트북 배터리, 자동차 배터리 등의 전지를 일컬어 2차 전지라 합니다.
2차 전지의 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd)전지, 니켈-수소(Ni-MH)전지, 리튬-이온전지, 리튬-폴리머 전지 그리고 자동차 등에 사용되는 연축전지가 있습니다.

- 원리별 분류

< b>화학전지< /font>		< b>물리전지< /font>
< b>일차 전지	화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 전지로서, 화학반응이 비가역적이거나 가역적이라도 충전이 용이하지 않음	< b>태양 전지	반도체의 p-n접합을 이용하여 광전효과에 의해 태양광에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치
< b>이차 전지	화학에너지와 전기에너지간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지	< b>열전 소자	반도체의 p-n접합을 이용하여 열에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치
< b>연료 전지	연료(천연GAS, Methanol, 석탄)의 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 화학발전 장치로서, 외부에서 연료가 연속 공급되어 발전이 가능한 전지	< b>원자 력 전지	방사성 동위원소의 에너지를 전기에너지로 변환

- 화학 전지의 분류

< b>일차 전지	< b>이차 전지	< b>연료 전지< /b>
망 간전지 알카리망간전지수은전지 산화은전지< br>리튬 1차전지 공기아연전지	납 축전지 니켈/카드뮴전지( Ni-Cd) 니켈- 수소전지(Ni-MH)	안 산형(PAFC) 용융탄산 염형(MCFC) 고체산화 물형(SOFC) 고분자전 해질막(PEFC) 직접메 탄올형(DMFC)
< b>기타 전지< /b>	< b>차세 대 이차 전지	& nbsp;
나 트륨/황전지(Na/S) 니켈/아연전지(Ni/Zn)금속공기전지(Metal/A ir)	리 튬 이온 이차전지 리튬 이온 폴리머 전지 리튬 폴리머 전지	& nbsp;

- 전지의 종류

1차 전지
화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 전지로서, 화학반응이 비가역적이거나, 가역적이라도 충전이 용이하지 않은 전지입니다. 즉 전지속의 에너지가 소진되면 버리는 1회용 전지를 의미합니다.

망간
전지

1868년 프랑스 르클량셰에 의해 발명된 역사가 오래된 전지로서 경부하, 저전력 기기에 적합한 전지 입니다.

주
요
재
료

정 극재표	이산화망간
부극재료	아연
전 해 액	염화암모늄 또는 염화아연 수용액
전 해 질	염화암모늄, 염화아연
분 리 막	크라프트지

알카리
망간
전지

망간건전지와 비교하여 전지용량이 크고 내부저항이 적어서 부하가 큰 장시간 사용에 적합한 전지이며, 원통형과 코인형으로 분류됩니다.

주
요
재
료

정극재표	이산화망간
부극재료	아연
전 해 액	수산화칼륨 용액
전 해 질	수산화칼륨, 수산화나트륨
분 리 막	부직포(폴리오레핀, 폴리아미드계)

수은
전지

1942년 미국의 루벤에 의해 발명되었고, 미국의 PR 말로리사에 의해 생산된 아연을 음극으로 하는 일차전지 가운데서 대단히 높은 에너지 밀도와 전압 안정성으로 60~70년대 소형전자기기의 주전원으로 사용하였으나, 수은의 유해성으로 80년대이후 사용을 억제하는 분위기임.

주
요
재
료

정극재표	산화수은
부극재료	아연
전 해 액	수산화칼륨 또는 수산화나트륨 수용액
분 리 막	비닐론이나 알파화 펄프계

산화은
전지

1883년 프랑스의 클라크와 독일의 돈, 하스랏샤에 의해서 발표되고, 1940년대 군사용 1960년대 민생용으로 개발된 전지로서, 평탄한 방전전압과 소형 뛰어난 부하특성으로 손목시계의 전원으로 사용되고 있습니다.

주
요
재
료

정극재표	산화은(Ag2O)
부극재료	아연
전 해 액	수산화칼륨 또는 수산화나트륨 수용액
분 리 막	비닐론이나 알파화 펄프계

리튬
1차
전지

리튬 일차전지는 60년대 들어 미국의 NASA에서 우주개발용 전원으로 연구 개발된 고에너지 밀도의 전지로서, 오늘날 본격적으로 실용화가 되고 있는 것은 플루오르화 흑연?리튬전지와 이산화망간?리튬전지입니다.

주
요
재
료

정극재표	플루오르화 흑연, 이산화망간에 탄소 결합
부극재료	리튬
전 해 액	√-부칠락톤, 1,2디메특시 에탄의 혼합 기용매에 보론플루오로와 리튬의 전해질을 용해시킨 액체
분 리 막	폴리프로필렌, 올레핀계 부직포

공기
아연
1차
전지

19세기말부터 20세기 초에 걸쳐 거치형 공기전지가 개발되어 항로표지용 전원이나 각종 통신기기에 사용되었으며, 단추형으로는 의료기(보청기)용도로 사용하고 있으며, 고에너지 밀도와 큰 전기용량, 평탄한 방전특성을 갖고 있습니다.

주
요
재
료

정극재표	공기 중의 산소
부극재료	아연
전 해 액	수산화칼륨 수용액
분 리 막	폴리프로필렌, 폴리아미드 부직포

2차 전지
화학에너지와 전기에너지간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지를 의미하며, 특히 소형이차전지는 휴대폰, 노트북컴퓨터, 캠코더, PDA, 전동공구 등에 전원으로 사용됩니다. 이차전지로는 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지, 리튬이온 폴리머전지 등이 현재 사용되고 있습니다.

납축
전지

1859년에 발명된 전지로서, 대부분의 자동차 기초전원으로 이용되고 있으며, 싼값으로 제조가능하고 넓은 온도조건에서 고출력을 낼 수 있다. 납축전지는 안정된 성능을 발휘하나 비교적 무겁고 에너지 저장밀도가 높지 않습니다.

주
요
재
료

정극재표	PbO2
부극재료	Pb
전 해 액	H2SO4
작동전압	1.9V

니켈
카드뮴
전지

1899년에 발명되고 1960년대에 밀폐형 니켈카드뮴전지 양산기술이 확립되어, 철도차량용, 비행기 엔진 시동용 등을 비롯하여 고출력이 요구되는 산업 및 군사용으로 널리 이용되고 있으며, 밀폐형의 경우에는 전동공구 및 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되었으나, 메모리 효과와 유해한 카드뮴 사용으로 인해 점차 사용을 기피하고 있는 추세입니다.

주
요
재
료

정극재표	NiOOH
부극재료	Cd
전 해 액	KOH(수용액)
작동전압	1.2V

니켈
수소
전지

'90년에 실용화하여 '92년에 대량 생산이 개시된 이차전지이며, 니켈카드뮴전지와 동작전압이 같고 구조적으로도 비슷하지만 부극에 수소흡장합금을 채용하고 있어, 에너지밀도가 높습니다. 현재 전기자동차용으로 각광받고 있습니다.

주
요
재
료

정극재표	NiOOH
부극재료	MH
전 해 액	KOH(수용액)
작동전압	1.2V

리튬
이온
2차
전지

'91년 소니 에너지테크가 개발한 이차전지로서, 리튬금속을 전극에 도입한 관계로 안전성면에서는 불완전한 형태로, 보호회로를 채용해야 합니다. 리튬이온전지는 높은 에너지 저장밀도와 소형, 박형화가 가능하며 소형 휴대용기기의 전원으로 채용이 본격화되고 있습니다.

주
요
재
료

정극재표	Li산화물(코발트산리튬, 망간산리튬, 니켈산니튬)
부극재료	C
전 해 액	Li-salt(유기용액)
작동전압	3.6V

리튬
이온
폴리머
2차
전지

리튬이온 2차 전지와 유사하나 리튬이온 2차 전지의 전해액을 고분자물질로 대체하여, 안정성을 높인 것이 다른 점이며, 원천기술을 만든 곳은 미국의 베일런스와 벨코어사등 벤처기업입니다. 장점으로는 안전하고, 모양을 자유자재로 만들 수 있습니다.

주
요
재
료

정극재표	Li산화물(코발트산리튬, 망간산리튬, 니켈산니튬)
부극재료	C
전 해 액	Li-salt(유기용액)
작동전압	3.6V

배터리는 일상생활에서 알게 모르게 많은 곳에 사용됩니다. 시계, 계산기, 장난감, 전화기, 핸드폰, 카메라, 휴대용 멀티미디어 플레이어, 데스크탑이나 노트북 컴퓨터, 자동차, 전기자동차, 잠수함 등은 물론 병원 등의 건물의 비상전원, 발전소 등 배터리를 필요로 하는 것은 대단히 많습니다.

납축전지는 전화기부터 시작해서 최첨단 잠수함까지 폭넓게 사용되고 있습니다. 많이 접근할 수 있는 자동차용 배터리부터 선박, 항공기, 골프장의 카트, 건설장비, 지게차 등과 UPS, 첨단건물이나 병원, 대학교의 비상전원, 등대, 발전소 등에 사용됩니다. 우리나라의 경우 중소기업의 전기자동차, 배터리 기술은 세계적 수준으로 많은 해외 수출 실적을 올리고 있지만 국내에서는 관련 법규상 아직은 전기자동차가 도로에서 운행이 불가능하다. 전기자동차의 경우 니켈 수소나 리튬 폴리머 배터리를 사용하는 경우가 많지만 고가의 배터리라서 전기자동차의 단가를 올리는 주요 원인이 됩니다. 이를 해결하기 위해 이동 거리가 줄어들기는 하지만 기존의 납축전지를 사용하는 방법과 주유소의 대안으로 납축전지를 충전해서 교환해주는 배터리 교환 센터 등을 통하여 해결하고 있습니다. 아래의 내용은 통계청과 국토해양부의 통계자료를 기준으로 합니다.

- 자동차

2008년 7월말 기준, 우리나라의 자동차등록대수가 16,735,747대를 기록했다고 합니다. 2000년 중반부터 매년 3%대의 증가율을 보이고 있고 용도별로 자가용 승용차의 경우 11,953천대로 71.4%를 차지하며 차령은 6년 정도 되는 중고차나 막 출고된 새 차가 가장 많이 등록되어 있습니다. 사업용 화물차의 경우 2008년 9월기준 총 377,870대가 등록되어 있습니다. 이외에도 건설용 중장비 2008년 기준 350,499대, 지게차 2005년 기준 96,290대 등의 특수차량이 있습니다.

- 전기 자동차

아직은 법규상 도로에서 운행할 수 없습니다. 관련법이 하이브리드카에 한하기 때문입니다. 최근 국토해양부에서 시범운영 방안을 마련하기로 했고 제주도 등의 일부 지역에서 운행이 가능할 것으로 보입니다.
* 2010년 3월말 국토해양부는 제한속도 60Km 이하 도로에서 전기자동차를 운행할 수 있는 '자동차 관리법'
개정안을 시행하며 오는 6월 한국전력 약관 개정을 통해 전기자동차 전용 요금제를 신설할 예정.

국내 자동차 제조사별 전기자동차 개발/실험 현황
제조사	연 도	차량 및 특징
현대 자동차	1991	소나타 전기자동차 개발
	1993	엑셀 전기자동차 실용화
	1996	엑센트 전기자동차 개발
	1997	엑센트 전기자동차 미국 캘리포니아 대기보전국으로부터 ZEV인증 취득 (최고속도 130Km/h, 일회충전주행거리 200Km)
	1998	아토스 전기자동차 개발
	1999	산타페 전기자동차 개발
	2001~2003	산타페 전기자동차 하와이 시범운행 실시 (15대)
	2001~2005	산타페 전기자동차 제주도 시범운행 실시 (5대) 산타페 전기자동차 하와이 시범운행 연장실시 (3대)
기아 자동차	1991	프라이드 전기 자동차 개발
기아 자동차	1993	세피아, 베스타 전기자동차 개발 및 대전엑스포에서 운행 (최고속도 각 160.9Km/h, 일회충전주행거리 190. 120Km)
대우 자동차	1993	르망 전기자동차 개발
	1996	DEV-4 개발 (씨에로)
	1997	DEV-5 개발 (최고속도 124Km/h, 일회충전주행거리 201Km)

국내 완성 자동차 제조사들이 전기자동차에 회의적인 것과는 반대로 국내 중소기업을 중심으로 전기자동차나 배터리의 수출이 활발히 이루어지고 있습니다. 전기자동차는 여러 개의 배터리를 1조로 만든 배터리팩을 사용한다. 배터리팩을 사용하는 자동차로는 전기자동차뿐 아니라 하이브리드카도 있습니다. 아직은 전기자동차가 공도를 누빌 수 없기 때문에 대학교나 공장, 골프장, 농촌 등에서 운행된다는 내용이 신문 기사에 실리곤 합니다.

- 골프 카트

한국골프장경영협회의 자료에 의하면 전국의 골프장은 2008년 1월 기준 402곳이 등록되어 있고 카트 및 모노레일 포함 2006년 1월 기준 161개 회원사에 15,200대 이중 전동카트의 경우 3,065대가 등록되어 있습니다.

- 선박

2007년 기준 여객선, 화물선, 유조선, 예선, 부선, 기타 총 7,487대의 선박이 등록되어 있습니다.

- 농기계

2006년 기중 86,492대의 농기계(콤바인)가 등록되어 있습니다. 경운기처럼 사용 빈도가 높은 농기계도 있지만 농번기와 농한기의 특성상 1년 기준으로 2개월 정도 사용되며 이외에는 방치되는 농기계도 있습니다. 일부 농기계의 경우 고가의 납축전지가 사용되며 장기간의 방치로 인한 방전으로 폐배터리의 발생률이 높습니다.

- UPS (무정전 전원장치)

UPS의 경우 병원이나 첨단빌딩, 대학교, 군부대, 등대, 이동통신 기지국, 한국통신 등 많은 곳에 사용되고 있습니다.

이외에도 수력, 화력, 풍력, 조력, 원자력 등의 발전소에서 생산한 전기를 저장하기 위해 사용됩니다.

납축전지의 일반적인 용도

- 도난, 화재, 경보장비 및 공해, 지진측정기
- 항공, 통신기구
- 오디오, 비디오 장비
- 자동도난감시장치
- 자동안전장치
- 배터리파워팩
- 동력보조추진장치
- 자동문 개폐용
- 전지 송풍기(유독가스 통기) : 예비전원용
- 전기자물쇠 : 예비전원용
- 전기용 펌프 : 예비전원용
- 전자저울 : 예비전원용
- 금전등록기 : 예비전원용
- 시험장비 : 예비전원용
- 비상등 : 예비전원용
- 출구등 : 예비전원용
- 골프장카트(CART) : 예비전원용
- 주유소용 펌프 : 예비전원용
- 호텔룸도어 : 예비전원용
- 고속도로 콜 박스 : 예비전원용
- 잔디정원제초기 : 예비전원용
- LAN파워, : 예비전원용
- 카메라, 상용출구, 고속도로 안전보수, 철도
- 수중용 라이트
- 해양장비(휴대용심도측정및수중공해)
- 의료비상장장비 (진료장비, 배양기, 호흡기,
원격계측기, 치료장비, 휠체어, CPR 장비)

- 금속탐지기
- 초단파통신장비 : 예비전원용
- 미사일 발사 및 추적장치
- 휴대용 라이트
- 전동공구
- PBX : 예비전원용
- 선박용 냉동장치용
- 로봇
- 소형 U.P.S
- 스쿠터
- 사무용 장비
- 정유기 : 예비전원용
- 태양전지 판넬용
- 태양열 동력장비
- 속도측정기(레이저 미 레이다)
- 전기전환 시스템 : 예비전원용
- 원거리, 전기통신장비용 : 예비전원용
- 이동용 시험장비
- 사격장 타겟 조장장비
- 완구용차
- 무정전 전원공급장치(UPS)
- 이동용 자판기
- 장비 복구용장치
- VSAT : 예비전원용
- 기상용기구

기원전 600년경 희랍의 철학자 탈레스가 어느 날 탁상 위의 보석인 호박을 무심코 문지르다 옆에 있던 천과 털 조각이 달라붙는 것을 보고 연구하기 시작한 것이 전기연구의 기원이라고 하며 전기에 대한 본격적인 연구는 1700년대 중반부터 시작되었습니다. 미국의 과학자이며 정치가였던 벤자민 프랭클린 대통령이 어느 날 번개를 보고 전기는 음극과 양극이 있음을 발견하였고 1794년 알렉산드로 볼타가 최초의 전지인 볼타 전지를 만들었습니다. 볼트(V)는 볼타의 이름에서 유래되었다. 1836년 영국의 기술자 다벤 포드가 수정을 강하게 압축하면 얻을 수 있는 천연배터리를 만들었지만 1회성의 무겁고 거창한 것이라서 실용화되지는 못했습니다. 실질적으로 전기를 사용하게 된 것은 1931년 영국의 화학자 패러디가 발명한 발전기 덕택입니다.