배터리 수명은 왜 줄어드는가요?

Question

요즘 충전식 배터리를 사용하는 곳이 많잖아요. 그런데 배터리는 충전을 반복할수록 수명이 줄어드는데 원리가 어떻길래 충전할수록 수명이 줄어드는것일까요?

사막위의오아시스 · Accepted Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.배터리도 결국 소모품입니다.사용할수록 전극이나 용해질이 감소해서결국 수명이 다하는거죠.감사합니다.

검붉은코뿔소 34 · Answer

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.배터리 내의 물질이 사용되면서 손실이 일어나게 됩니다. 이러한 손실의 양에 따라 배터리의 수명의 길이가 달라지게 됩니다.

건조한낙타 245 · Answer

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.배터리의 수명은 사용하면 할 수록 과부화가 걸리기 때문에 점점 줄어들고 날씨에 따라서도 수명이 달라질 수 있습니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.하지만 충전을 반복할수록 배터리의 수명이 줄어드는 것은 사실입니다. 이는 배터리 내부에서 발생하는 화학 반응 때문입니다.배터리는 전기를 저장하는데 사용되는 화학물질을 포함하고 있습니다. 충전을 하면 화학물질이 전기를 저장하고 사용할 때는 저장된 전기를 방출합니다. 이 과정에서 화학물질은 전기를 저장하고 방출하는 과정을 반복하면서 점점 소모되게 됩니다. 이렇게 화학물질이 소모되면 배터리의 용량이 줄어들게 되고 결국 배터리의 수명이 줄어드는 것입니다.그리고 배터리를 충전할 때 발생하는 열 역시 배터리의 수명을 줄이는 요인 중 하나입니다. 충전을 할 때 배터리 내부에서 발생하는 열은 화학 반응을 가속시키고 이는 배터리의 수명을 단축시키는 원인이 됩니다.따라서 배터리의 수명을 늘리기 위해서는 충전을 자주하지 않는 것이 중요합니다. 그리고 배터리를 충전할 때는 과열을 방지하기 위해 적절한 온도에서 충전하는 것이 좋습니다. 그리고 배터리를 완전히 방전시키지 않고 일정한 용량 이하로 사용하지 않는 것도 배터리의 수명을 늘리는 데 도움이 됩니다.이렇게 배터리의 수명을 늘리는 방법을 지키면서 사용한다면 더 오래 사용할 수 있는 배터리를 유지할 수 있을 것입니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.1. 배터리 자체의 자체 방전: 배터리는 시간이 지남에 따라 자체적으로 전력을 잃게 됩니다. 이는 화학 반응에 의해 발생하는 것으로, 배터리 내부의 화학 물질이 서서히 분해되어 전력을 잃게 됩니다.​2. 배터리를 유지하기 위한 회로: 핸드폰은 항상 작동 상태를 유지하기 위해 일부 회로를 계속해서 작동시켜야 합니다. 이 회로는 배터리의 상태를 모니터링하고, 필요한 경우 배터리를 충전하거나 방전시키는 등의 작업을 수행합니다. 이러한 회로 작동은 배터리의 전력을 소모하게 되어 배터리가 저절로 줄어드는 원인이 됩니다.​3. 배경 작업 및 알림: 핸드폰은 사용자가 인지하지 못하는 동안에도 배경 작업이나 알림을 처리하기 위해 일부 작동을 유지합니다. 예를 들어, 메시지나 이메일을 받으면 핸드폰은 알림을 표시하기 위해 작동해야 합니다. 이러한 작업은 배터리를 소모하게 되어 배터리 수명을 줄이는 요인이 됩니다.​따라서, 핸드폰을 사용하지 않을 때에도 배터리가 저절로 줄어드는 것은 자체 방전, 유지 회로 작동, 배경 작업 및 알림 등의 이유로 인한 것입니다.

대범한개리171 · Answer

안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.물리적, 화학적인 원리에 기반한 충전 가능 배터리의 성능 감소에는 여러 가지 요소가 관여합니다.1.화학 변화: 리튬 이온 배터리는 화학 반응을 통해 에너지를 저장하고 방출합니다. 이 반응은 충전 및 방전 과정에서 화학적인 변화를 일으키며, 시간이 지남에 따라 화학적 안정성이 감소하면서 배터리 성능이 저하될 수 있습니다.2.이온 이동 제약: 충전 가능 배터리는 리튬 이온의 이동에 의존하여 에너지를 저장하고 방출합니다. 반복된 충전 및 방전으로 인해 리튬 이온 이동 경로에 장애물이 생기거나 화학적인 변화로 인해 활성물질이 손상될 수 있습니다.3.충전 사이클 수 제한: 대부분의 배터리는 제한된 충전 사이클을 가지고 있습니다. 한 번의 충전 및 방전을 하나의 사이클로 계산하며, 이 사이클 수가 늘어남에 따라 배터리 성능이 감소합니다.4.외부 요인: 환경 요소도 배터리 수명에 영향을 미칩니다. 고온이나 낮은 온도에서의 사용, 과전압 및 과방전, 불안정한 전기 공급 등은 배터리에 손상을 줄 수 있습니다.이러한 요소들이 상호작용하여 충전 가능 배터리의 성능이 시간이 지남에 따라 감소하게 됩니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.배터리는 충전을 반복할수록 수명이 줄어드는 이유는 리튬 이온 배터리의 화학 반응 때문입니다. 리튬 이온 배터리는 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 이동하면서 전기를 저장하고 방출하는 방식으로 작동합니다. 충전을 할 때는 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하여 전자를 채우게 됩니다. 방전을 할 때는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 이동하면서 전자를 방출하게 됩니다. 충전과 방전을 반복하면 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 이동하면서 화학적 변화가 일어납니다. 이 화학적 변화로 인해 리튬 이온이 이동하기 어려워지고, 배터리의 용량이 감소하게 됩니다.

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.배터리의 양극재와 음극재가 서서히 붕괴되기 때문입니다.음극 표면을 보호하는 보호층이 있는데 시간이 지날 수록 두꺼워지며 리튬이온이 이동하지 못하여배터리 효율성이 낮아집니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

순한참매12 · Answer

안녕하세요.  배터리 충반전 반복되면은 성능이 저하되는 탓입니다. 충·방전의 반복으로 배터리 성능이 저하되는 이유는 배터리의 4대 구성요소인 양극, 음극, 분리막, 전해질 중 음극에 있다. 배터리를 반복적으로 사용하면서 음극 소재의 구조가 변해 배터리의 에너지밀도가 감소하는 것입니다.