전지의 별난모습 > 공지사항

보통 전지도 평소 생각지 않던 방법으로 사용하면 독특한 성능이 나타난다. 예를들면 2차전지를 충전할 때 교류전압을 약간 섞어주면 더 빨리 충전할 수 있다는 주장이 있다, 이것을 일종의 펄스충전이라고 생각하면 활물질의 활성화를 진행시켜 전지의 성능을 향상시키는데 도움이 된다고 생각할 수도 있다. 그러나 충전장치를 만드는데 드는 비용을 생각하면 실용화 할만한 가치는 없다,

또한 전지의 내부저항을 측정할 때는 앞서 말한 바와 같이 1000Hz정도의 교류를 흘려 보낸다, 교류에 의해 조금씩 충전 또는 방전되면서 분극효과가 상쇄되기 때문이다.

다음으로 전지에 초음파를 가해도 몇 가지 변화가 일어난다, 이것도 실용화할 정도는 아니지만 초음파를 쐬면 2차전지의 극판과 격리판사이의 기체가 빠져 나옴으로써 충전한 뒤의 기전력이 안정되고 전해액의 표면도 출렁이지 않고 내부저항도 줄어들게 된다. 또한 충전하면서 초음파를 쐬면 충전시간이 줄어드는 점도 주목할만하다,

어떤 실험에 의하면 의료기구용 초음파 세척기에 유동성 파라핀으로 감싼 전지를 넣고 100W-28kHz 의 진동에너지를 10분간 가했더니 그 진동에 의해 전지의 온도는 4~7도 올라갔고 기전력이 조기에 안정되었으며 내부저항도 내려갔다고 한다. 반대로 진동에 의해 상태가 나빠지는 전지도 있으므로 주의해야 한다.

다음엔 전지에 강한 힘을 가한 경우를 생각해보자.

예를 들어 셔츠주머니에 건전지를 넣은 채 탈수기에 넣으면 어떻게 될까?  가정용 세탁기의 지름을 약 25cm 회전속도를 분당 약 1300rpm이라 가정하고 계산하면 세탁물에는 중력의 약 360배 정도에 해당하는 원심력이 가해진다고 한다. 이정도 원심력으로는 전지에 문제가 생기지 않으며 전해액이 새거나 전압이 줄지도 안는다. 그러나 엄밀히 말해서 원심력의 영향이 전혀 없다고 할 수는 없다,

단추모양의 전지를 예를들면 플러스 극(바닥)을 바깥쪽으로 하여 고속으로 회전시키면 마이너스 극 덮개에서 활물질인 아연납이 떨어지려고 하는 등 약간의 영향이 나타난다고 한다. 그러나 회전을 멈추면 다시 원상태로 돌아간다, 실제로 이러한 작용을 확인하기 위해 제조업체에서는 일부러 바닥에 떨어뜨리는 검사를 실시하고 있다.

또한 단추모양의 공기전지는 전해액이 새지 않도록 불소수지로 선택투과막을 만들어 놓았지만 원심분리기로 돌려보면 용기의 공기구멍으로 수산화칼륨 수용액이 스며 나온다. 전해액을 종이나 헝겊에 적셔서 사용하면 원심력의 영향을 줄일 수 있다.

그리고 아연의 덴드라이트(비늘모양의 결정) 가 생기는 것에도 중력이 영향을 미치는 것으로 알려져 있다, 전지의 활물질에 덴드라이트가 형성되는 것은 구조상 중요한 문제이다, 덴드라이트가 생기면 전극끼리 단락이 일어나는 등의 문제가 발생하기 때문에 제조업체에서는 이것을 방지하기 위해 필사적으로 노력하고 있다.

그렇다면 오로지 우주공간에서만 사용되는 니카드 전지는 발사될 때 중력가속도로 인해 영향받는 일은 없을까? 실은 중력가속도보다는 오히려 우주의 진공상태가 더 큰 영향을 준다고 한다. 지금까지는 우주공간과 같은 진공상태에서 전지를 사용하기 위해 밀봉기술개발에 주력해 왔는데 현재는 레이져 광선을 사용하여 전지를 밀봉하는 기술이 개발 중이다.

한편 우주라는 특수한 공간에 전지의 영향을 미치는 요인은 “진공,메모리효과, 강한 중력가속도, 무중력” 의 네가지 경우가 있는데, 이중에서도 메모리효과가 가장중요하다고 한다. 이 메모리효과란 인공위성에 싣는 니카드 전지의 경우 태양전지로 조금씩 충전과 방전을 반복하면서 한번에 많은 방전을 하면 그림과 같이 방전시의 전압이 두 단계 내려가고 낮은 쪽의 전압이 그대로 전체전압이 되어 버리는 경우도 있다.