출처: https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/battery2.htm

 

배터리를 살펴보면 두 개의 단자가 있다는 것을 알 수 있습니다. 한 단자는 (+) 또는 양극으로 표시되고 다른 단자는 (-) 또는 음극으로 표시됩니다. AA, C, D 셀과 같은 일반 손전등 배터리에서는 단자가 끝에 있습니다. 그러나 9V 또는 자동차 배터리의 경우 단자는 장치 상단에 나란히 위치합니다. 두 단자 사이에 와이어를 연결하면 전자는 가능한 한 빨리 음극 끝에서 양극 끝으로 흐릅니다. 이렇게 하면 배터리가 빨리 소모되며 특히 대용량 배터리의 경우 위험할 수도 있습니다. 배터리에서 생성된 전하를 적절하게 활용하려면 배터리를 부하에 연결해야 합니다. 부하는  전구 , 모터 또는 라디오와 같은 전자 회로  일 수 있습니다 .

 

배터리의 내부 작동은 일반적으로 금속 또는 플라스틱 케이스 내에 보관됩니다. 이 케이스 내부에는 양극 단자에 연결되는 음극과 음극 단자에 연결되는 양극이 있습니다. 일반적으로 전극으로 알려진 이러한 구성 요소는 배터리 공간의 대부분을 차지하며 화학 반응이 일어나는 장소입니다. 분리막은 음극과 양극 사이에 장벽을 만들어 전극이 서로 닿는 것을 방지하고 전극 사이에 전하가 자유롭게 흐르도록 합니다. 음극과 양극 사이에 전하가 흐르도록 하는 매체를 전해질이라고 합니다. 마지막으로, 컬렉터는 부하를 통해 배터리 외부로 충전을 전도합니다.

 

배터리를 손전등, 리모콘 또는 기타 무선 장치에 장착하면 배터리 내부에서 많은 일이 발생합니다. 전기를 생산하는 과정은 배터리마다 조금씩 다르지만 기본 아이디어는 동일합니다.

 

부하가  두 단자 사이의 회로를 완성하면  배터리는 양극, 음극 및 전해질 사이의 일련의 전자기 반응을 통해 전기를 생산합니다. 양극은 전해질의 두 개 이상의 이온(전하를 띤 원자 또는 분자)이 양극과 결합하여 화합물을 생성하고 하나 이상의 전자를 방출하는 산화 반응을 경험합니다. 동시에, 음극은 음극 물질, 이온 및 자유 전자도 결합하여 화합물을 형성하는 환원 반응을 겪습니다. 이 작용은 복잡하게 들릴 수도 있지만 실제로는 매우 간단합니다. 양극의 반응은 전자를 생성하고 음극의 반응은 전자를 흡수합니다. 순생산물은 전기이다. 배터리는 반응이 발생하는 데 필요한 물질이 전극 중 하나 또는 둘 모두에서 소진될 때까지 계속해서 전기를 생산합니다.

 

현대 배터리는 반응에 전력을 공급하기 위해 다양한 화학 물질을 사용합니다. 일반적인 배터리 화학 물질은 다음과 같습니다.

 

아연-탄소 배터리: 아연-탄소 화학은 많은 저렴한 AAA, AA, C 및 D 건전지 배터리에서 일반적입니다. 양극은  아연 , 음극은 이산화망간, 전해질은 염화암모늄 또는 염화아연이다.

 

알카라인 배터리: 이 화학은 AA, C 및 D 건전지에도 일반적으로 사용됩니다. 음극은 이산화망간 혼합물로 구성되고, 양극은 아연 분말로 구성됩니다. 알칼리성 물질인 수산화칼륨 전해질에서 그 이름이 유래되었습니다.

 

리튬 이온 배터리(충전식): 리튬 화학은 휴대폰, 디지털 카메라, 심지어 전기 자동차와 같은 고성능 장치에 자주 사용됩니다. 리튬 배터리에는 다양한 물질이 사용되지만 일반적인 조합은 리튬 코발트 산화물 양극과 탄소 양극입니다.

 

납산 배터리(충전식): 이는 일반적인 자동차 배터리에 사용되는 화학 물질입니다. 전극은 일반적으로 이산화납과 금속 납으로 만들어지며 전해질은 황산 용액입니다.