활물질 양 > 공지사항

전지는 플러스 극과 마이너스 극의 활물질이 전해액과 화학반응을 일으켜 전기를 만들어 내는것이다. 픞러스 극과 마이너스 극은 야구의 투수와 포수처럼 서로 이온을 주고 받는다. 그렇다면 양극의 활물질이 양은 전기화학적으로 항상 똑같으면 되는 것일까? 물론 원리상으로 똑같으면 된다고 할 수 있지만 실제로 전지를 설계하는 경우엔 경험에 따라 어느 한쪽을 더 많이 넣는 경우가 많다. 간단히 말하면 한쪽 활물질을 전기 화학적으로 여유 있게 넣어주는 것이다.
가장 이해하기 쉬운 예가 망간건전지의 아연용기이다. 이것은 그 자체가 마이너스 극 활물질이기 때문에 반응이 진행되면서 용기가 용해되어 액이 새는 것을 방지하려면 반응하고도 남을 만큼 충분히 많은 양의 아연으로 만들어야 한다. 동일한 규격의 알카리 건전지에서는 플러스 극과 마이너스 극의 활물질의 양이 같은 경우가 많은데 알카리 건전지에서는 알카리 건전지에서는 용기가 활물질이 아니라는 사실을 생각하면 이해하기가 쉬울 것이다,

산화은 전지나 수은전지 같은 단추모양 전지는 플러스극 활물질을 넉넉하게 만드는 경우가 많다. 아연에서 기체가 발생하여 전지가 부풀어 오르거나 전해액이 새는 것을 방지하려면 마이너스 극의 아연입자를 적게 넣는 편이 적합하기 때문이다.

또한 밀폐형 2차 전지는 납전지와 니카드 전지 모두 마이너스 극 활물질을 넉넉히 넣어 만든다, 이것은 앞서 말한 바와 같이 플러스 극에서 충전이 끝날 때 발생하는 산소기체를 마이너스 극에서 흡수하도록 하기 위한 것이다.

활물질 뿐만 아니라 전해액도 양을 딱 맞추어 넣지는 않는다. 밀폐형 2차 전지는 충전이 끝나면 플러스 극에서 발생하는 산소 기체를 적절하게 마이너스 극으로 보내기 위해 황산의 밀도를 높힌다. 반대로 밀폐형이 아닌 납전지는 물을 자주 보충하지 않아도 되도록 미리 전해액을 필요량보다 넉넉히 넣어 만드는 경우가 많다.

또한 촉매관을 사용하여 밀폐형 납전지 안에서 발생한 산소와 수소기체를 반응시켜 물로 바꾸는 방법도 있다.  

자동차 배터리는 밀폐형이 아니라면 전해액이 많은 것이 좋다. 자동차 배터리는 단번에 엔진에 시동을 거는 것이 중요하므로 물을 보충하는 수고를 줄일 수 있다면 그것이 좋기 때문이다. 그렇지만 자동차 제조업체에서는 물을 보충할 필요가 없으면서도 가볍고 작은 전지를 만들기 위해 노력한 결과 밀폐형이 생긴것이다.