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니켈수소전지의 원리

니켈수소 전지는 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차 전지로, 양극 활물질은 니켈산화물(Nickel Oxyhydroxide), 음극 활물질은 수소저장합금(Hydrogen storage alloy)인 금속수소화물(Metal Hydride), 전해액은 수산화칼륨을 주성분으로 하는 알카리 수용액을 사용한 전지입니다.

정식 명칭은 니켈 금속 수소화물 전지(Nickel Metal Hydride Battery)이며, 약칭으로 니켈수소(Ni-MH) 전지라고 표현합니다. (가압형인 Ni-H2 전지와는 구별됩니다) 니켈수소 전지는 니켈-카드뮴 전지보다 에너지 밀도가 높고 고출력, 고용량화가 가능하며, 과방전 및 과충전에 대한 내성이 강한 특성을 가집니다.

니켈수소전지의 원리 도표

니켈수소 전지의 밀폐화 원리

니켈수소 전지의 밀폐화 원리 밀폐형 니켈수소 전지의 충/방전 모식도

다공성의 흡수성 섬유를 격리막으로 이용하여 전해액을 비유동화시키고, 누액을 방지하며 가스의 통기성을 향상시킴으로써 전지의 밀폐화, 고성능화를 실현합니다.

  • 과충전시 양극에서 발생한 산소 가스는 용량을 크게 한 음극에 흡수되어 충전 반응이 평형상태가 되므로 전지 내압이 일정하게 유지되어 전지 밀폐화가 가능합니다.
  • 전해액을 통하여 음극까지 확산된 산소 가스는 물로 환원되거나, 음극 내의 수소를 산화시켜 물로 환원됩니다.
  • 사용 가능한 유효용량(Useful capacity)과 충전여력(Charge reserve) 및 방전여력(Discharge reserve)으로 구성되어 밀폐화가 가능합니다.
밀폐형 Ni-MH 전지의 과충전과 과방전 개략도

GMH 니켈수소전지 특장점(에너지 밀도)

GMH 니켈수소전지 특장점(에너지 밀도) 이미지
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