납 축전지 수명

납축전지 수명

축전지의 원리는 기본적으로 충전과 방전의 연속으로 내부에 포함된 물질의 전기화학적 반응으로 설명합니다. 납 축전지의 납이 충전될 때 산화납이 형성되며 방전 시에는 산화납이 감소하여 황산납을 형성합니다. 황산납은 결정체는 전해액의 농도가 너무 높거나 정적인 유휴 시간이 길어질 때 발생하며 이는 배터리 성능을 저하시키는 요인이 됩니다. 이렇게 형성된 결정체는 전극판의 침전물을 형성하고 충전 면적을 감소시키는 배터리 노후화를 가속하게 됩니다. 또한 황산 납이 쌓이면 납 입자가 분기점을 형성하여 양극판과 음극판 사이에 단락을 일으키는 현상을 동반하며 판 표면에 황산 납 결정체가 축적되어 장력이 증가하여 판이 끊기거나 파손되는 물리적 현상을 동반하기도 합니다.

납축전지는 프랑스 1859년 물리학자 가스통 플란테에 의해 발명되었으며 1차 전지 유형에서 가장 오랜 역사를 가지고 있습니다. 가장 대표적인 화학 반응을 이용한 에너지 저장 장치로이며 적당한 전력 밀도와 응답속도가 우수하여 가장 많이 사용되며 다양한 응용분야에 적용되는 배터리 기술입니다. 납 축전지의 경우 납과 전해질을 보관하기 위해 외형적으로 큰 형태를 보이고 있습니다. 대표적으로 자동차 배터리를 예로 들 수 있습니다.

모든 배터리는 신뢰할 수 있는 영역 내에서 수명이 존재하는데 일반적으로 충전 방전이 이루어지는 500~1200 사이클로 정의됩니다. 이는 초기의 공칭 용량 대비 정격 용량이 80% 이하로 떨어지기 전 완전 충전, 완전 방전 사이클로 정의하며 축전지의 사이클이 적정 수준에 도달하면 용량이 점차적으로 감소하는 현상이 발생합니다. 또한 축전지가 갖고 있는 수명에 도달하면 더 이상 사용할 수 없는 상태가 되는 것을 의미합니다. 일반적으로 2000 사이클에 도달하면 정격 용량의 60% 이하로 떨어지는 것이 일반적입니다.

By inside Insights (Chandler)