배터리 수명이 닳는 원리가 궁금합니다.
배터리를 쓰면 쓸수록 충전용량이 점점 줄어드는 것으로 알고 있는데, 정확히 어떻게 되어서 이게 떨어지는지 알고 싶습니다. 또, 이러한 단점을 고치기 위한 새로운 방식은 없는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
배터리를 오랜기간 충방전하는 과정에서, 이온들이 서로 결합하여 뭉쳐 떨어지는 염이 발생합니다.특히 황이 섞인 황화염이 잘 발생하고, 이 물질이 배터리내부에서 열을 발생시키거나
전기의 이동을 방해하는 등 에너지 로스를 만들어냅니다.
따라서, 배터리를 수리할 때에는 이러한 염을 제거하고, 전해질을 다시 충전해주게 됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
보통은 리튬이온배터리를 사용합니다. 여기에는 양극과 음극의 물질들이 있는데 이 물질들이 전기 에너지로 변환을 시켜 줍니다. 이 과정에서 변환 손실이 생기게 되는데 이는 점점 시간이 지날수록 커지므로 충전 효율성이 점점 떨어지는 것입니다. 모든것은 노화가 됩니다. 배터리 역시 마찮가지 개념으로 생각하시면 됩니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
보통 리튬이온배터리의 음극은 흑연이나 이산화타타늄을 많이 사용합니다.
배터리를 충전하면 리튬이온이 음극으로 이동해 이산화티타늄과 반응하여 상을 변화시킵니다. 하지만 상온보다 20~30℃만 높아져도 상변화 후 추가적인 2차 상변화가 발생한다고 합니다.
2차 상변화가 발생나면 에너지 장벽이 높아지며 이산화티타늄 전극 내부에서 리튬이온이 이동하기 어려워집니다. 점차 전극 내에 리튬이온이 축적되다가 충전과 방전을 거듭하면 결국 이산화티타늄 격자 구조에 결함이 생겨 비가역적인 손실이 발생하며 배터리로 사용이 불가능해집니다.
