1. 1차 전지
ㅇ 1회 사용하면 재사용 불가
- 例) 볼타 전지,다니엘 전지,건전지 등
2. 1차 전지의 구성 물질
ㅇ 음극(애노드) 활물질 : 낮은 전위를 갖는 금속
ㅇ 양극(캐소드) 활물질 : 높은 전위를 갖는 산화물이나 염화물
ㅇ 전해질
- 수용액 : 용매로써 물을 사용함
. 유동성 수용액 : (습전지)
. 페이스트(반죽/젤) 형태의 수용액 : (건전지, 乾電池)
- 비 수용액 : 용매로써 물을 사용하지 않음
3. 1차 전지의 주요 종류
ㅇ 건전지 (Dry Battery/Cell, 乾電池)
- 특징
. 전압 : 통상, 1.5 V 제공
. 수명 소진에 따라 기전력이 점차 약화됨
. 전해액이, 페이스트(반죽/젤) 형태로 되어있어서, 건전지로 불리움
.. 전해액에 젤라틴이나 전분 등을 첨가시켜, 페이스트(반죽)화시킨 것
.. 끈적한 반죽 형태로써, 전해액 누출이 잘 일어나지 않아서 휴대 편리 등
- 망간 전지 (Manganese Drycell) / 아연 카본(Zn-C) 전지
. 1868년 프랑스 George Leclanché가 발명
. 전압 : 1.5 V
. 모양 : 원통 모양
. 전해액 : (초기) 염화 암모늄(NH4Cl2), (1975년 이후) 염화 아연(ZnCl)
. 음극(애노드) : 아연(Zn) (아연 컵 모양 형태)
. 양극(캐소드) : 탄소/카본(C), 이산화 망간(MnO2)
. 내부 모양
.. 음극의 아연 컵 내면을 분리막으로 감싸고,
.. 그 안에 양극 활물질인 이산화 망간 분말과 전해액을 혼합시켜 넣어두고,
.. 그 가운데에 탄소 막대 봉을 꽂아 외부 양극 단자와 연결됨
- 알칼리 전지 / 알칼라인 전지 / 알칼리 망간 전지 (Alkaline Manganese Drycell)
. 전압 : 1.5 V
. 모양 : 원통 모양
. 전해액 : 알칼리성 혼합물
.. 산화제(MnO2),수산화 칼륨(KOH),물로 구성된 알칼리 반죽 혼합물
. 음극(애노드) : 알칼리 반죽 혼합물(전해액)을 아연 산화전극 용기가 둘러싸인 형태
. 양극(캐소드) : 비활성 탄소 막대 형태 / 이산화 망간(MnO2)
. 특징
.. 망간 전지 보다 에너지 밀도가 높고, 고출력 방전 성능이 우수,수명이 더 김
.. 1차 전지인데도, 20회 정도 충전도 가능
- 납작 전지 (코인 전지, 알칼리 코인 전지)
. 음극(애노드) : 리튬(Li)
. 양극(캐소드) : MnO2/(CF)n
ㅇ 수은 전지
- 전압 : 1.35 V
- 알칼리 전지의 일종
ㅇ 리튬 전지
- 전압이 높고(3 V 전압도 가능), 에너지 밀도가 커서 다른 전지에 비해 오래 사용
- 원통형,버튼형 등 (주로,동그랗고 납작한 버튼형 전지로 많이 쓰임)
- 다른 전지들과 달리 음극(애노드)의 활물질 이름이 전지 이름으로 쓰임
* 한편, 2차 전지일 경우에는, ☞ 리튬 2차 전지 참조
4. 1차 전지(원통형 건전지, 1.5 V)의 크기 규격
ㅇ AAA : 지름 10.5(㎜), 높이 : 44.5(㎜) (* 볼펜 굵기)
ㅇ AA : 지름 14.5(㎜), 높이 : 50.5(㎜) (* 손가락 굵기)
ㅇ A : 지름 16.0(㎜), 높이 : 47.8(㎜)
ㅇ B : 지름 21.5(㎜), 높이 : 60.0(㎜)
ㅇ C : 지름 26.2(㎜), 높이 : 50.5(㎜) (*)
ㅇ D : 지름 34.2(㎜), 높이 : 61.5(㎜) (*)