공기전지

공기전지

공기전지(air cell, 空氣電池)는 1차전지의 일종으로, 양극에 활성 탄소, 음극에 아연을 사용하고, 전해액에는 염화 암모늄(NH4Cl)을 사용하는 것이라든가, 가성소다(NaOH)를 사용하는 것이 있다. 공기 중의 산소를 감극제로서 이용하는 습전지로, 염화 암모늄을 사용하는 것에는 건전지형도 있다. 기전력은 1.1~1.45V로, 철도용이나 전화용이 있다.

상세

공기전지는 전지 내에서 반대 방향의 기전력이 일어나는 것을 방지하기 위하여 복극제(復極劑)로 공기를 사용한 전지이다. 대표적인 것은 알루미늄 공기전지로, 값이 싸고 기전력도 일정한 장점이 있다. 이를 지속적으로 사용하려면 물과 알루미늄을 보충해주면서 수산화알루미늄을 제거해주어야 한다. 다공질(多孔質)의 탄소를 양극(陽極)으로 하며, 이 속에 녹아 있는 산소가 일부 분해해서 유리(遊離) 산소로서 작용하기 때문에 복극작용이 일어난다. C│NH₄Cl 또는 NaOH│Zn의 구조를 가진다.

이 전지는 프랑스의 페리(C.F暴ry)가 발명한 것으로, 기전력이 1.45∼1.50V이며, 다니엘 전지나 랄랑드 전지보다 특성이 좋고 경제적이다. 50mA 정도의 비교적 소형인 전지로서 단속적(斷續的)으로 방전시키기에 적합하기 때문에 전화 전신에 사용된다.

구조는 아래쪽에 아연판(亞鉛板), 그 위에 펠트 등의 절연체(絶緣體)를 사이에 두고 탄소양극(炭素陽極)이 있고, 상부는 공기 중에 노출되어 있다. 보청기 등에는 금속 공기전기가 쓰이기도 한다.

특히 알루미늄 공기전지는 금속과 대기로부터의 습기찬 공기를 연속적으로 필요로 하는 전지와 연료 전지의 혼합 형태이다. 이 전지에서는 공기와 수산화나트륨 용액이 전극 주위를 흐른다. 전지가 작동하면 알루미늄과 물이 소비되고, 수산화알루미늄이 생긴다. 따라서 주기적으로 알루미늄을 교체하고, 물을 넣어야 하며, 생성된 수산화알루미늄을 제거해야 한다. 일반적으로 약 220㎏ 정도 무게의 알루미늄-공기전지를 소형 승용차에 사용하면 알루미늄을 교체할 때까지 약 4800㎞를 달릴 수 있다. 그러나 400㎞마다 물 22ℓ를 넣어 주고, 생성된 수산화알루미늄을 제거해야 한다.

참고자료

• 〈공기전지〉, 《두산백과》
• 〈공기 전지〉, 《전자용어사전》

같이 보기

• 아연공기전지
• 알루미늄 공기전지