휴대폰은 2년이 지나면 밧데리소모가 급격히 오고 왜 잔고장이 많아지는지요?
요즘 스마트폰 배터리는 보통 리튬이온 배터리가 사용된다.
리튬 이온 배터리는 1970년대에 미국 빙엄턴대학의 연구진에 의해 처음 고안되었으며, 당시에는 음극으로 사용한 금속 리튬의 반응성이 높아 안정성이 낮아지면서 실제 상용화할 수 있는 수준은 아니었다. 이후 금속 리튬을 대신할 다양한 소재가 개발되면서 1991년 일본의 소니가 세계 최초로 리튬 이온 배터리의 상용화에 성공해 다양한 휴대 기기에 널리 사용하게 되었다.
리튬 이온 배터리의 구조와 수명
리튬 이온 배터리의 구조는 음극과 양극, 그리고 전해질로 구성되어 있다. 음극에 있는 리튬 이온이 양극으로 이동하면서 전력을 생산해내며, 충전 시에는 반대로 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동하게 된다. 전해질은 리튬 이온 염이 녹아있는 용액이다. 리튬 이온 배터리 내부의 양극과 음극은 서로 닿으면 단락되며 배터리가 망가지기 때문에 그 사이를 분리막으로 막아놓고 있다. 이렇게 산화와 환원 과정을 반복하면서 사용하게 되는 리튬 이온 배터리는 분리막이 손상되거나 배터리 자체에 충격을 받아 전해질이 공기 중에 노출되는 등의 상황이 되면 수분과의 반응으로 발열과 폭발의 위험이 있는데, 이런 사고 없이 정상적으로 사용해도 제조 즉시 열화 현상이 발생하게 된다.
▲리튬 이온 배터리의 구조
정상적인 환경 하에서 사용했을 경우 리튬 이온 배터리의 충전 횟수는 약 500회가량으로 보고 있으며, 기간으로 따졌을 때 약 2~3년가량을 평균 수명으로 보고 있다. 여기에서 말하는 수명은 완전히 사용할 수 없을 때까지를 의미하지는 않는다. 일반적으로 최초 용량의 80% 이하로 떨어진 상태를 수명이 다한 것으로 간주하기 때문에 충방전 횟수 500회를 넘거나 2년 이상 지나도 사용하지 못하는 것은 아니다. 다만 수명을 다한 상태가 되면 이후부터는 사용 시간도 급격하게 줄어들게 되고, 반대로 충전 시간은 더욱 오래 걸리게 된다. 리튬 이온 배터리의 경우 열에도 약하기 때문에 스마트폰처럼 작고 발열량이 많은 기기에 사용할 경우 온도가 약 30도 정도로 높아지면 수명은 평균보다 약 30% 더욱 빠르게 줄어들게 된다.
