겨울이되면 자동차 휴대폰등의 배터리가 방전되는 이유?

Question

스키를 탈때나 겨울 산행시 폰의 배터리가 방전되는 걸 볼수있습니다. 또한 자동차도 추운날 방전이되서 시동이 안걸리는데 유독 추운날 그런 이유가 과학적으로 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 배터리 방전은 배터리의 전압이 내려가 전장 부품이 작동하지 않는 상태를 뜻합니다. 배터리는 크게 양극, 음극, 전해액, 분리막으로 구성되는데요. 이중 배터리 전해액이 방전과 관련이 깊습니다. 배터리 전해액은 배터리에서 화학 반응을 유도해 전자를 양극 또는 음극으로 이동시킵니다. 하지만 전해액은 유체이기 때문에 기온의 영향을 많이 받는 특징이 있습니다. 액체로 구성된 전해액은 기온이 낮아지면 활동이 둔해져 화학 반응을 유도하는 속도도 하락하게 됩니다. 그래서 겨울철 기온이 낮아져 전해액이 얼어버리면 이로 인해 전압도 낮아지고 방전되는 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이조은 과학전문가입니다.

전류의 이동도 온도에 영향을 받습니다.

기온이 너무 추우면 전류의 이동이 느려져서 프로그램 실행에 필요한 힘이 약해지고 그걸 진행하기 위해 더 많은 힘을 써야 하기 때문에 빨리 닳는 것이고 기본을 유지하기도 힘들어 방전이 되는 겁니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

배터리는 높은 온도나 낮은 온도에 민감합니다.

온도가 너무 높으면 폭발 위험이 있고, 온도가 낮으면 기능이 현저하게 떨어집니다.

겨울철 배터리가 제대로 작동하지 않는 이유는 배터리에 들어 있는 황산이라는 화학성분이 낮은 온도에 반응하여 점도가 높아지기 때문입니다.

이온이 황산 사이를 움직이며 전류를 발생시켜야 하는데, 높아진 황산 점도 때문에 움직임이 둔해집니다.

이러한 근본적인 원인이 있으며 미등을 켜놓는다든지 하면 더 빨리 방전될 수 있습니다.

Answer 4

전기차 배터리 뿐만 아니라 스마트폰에 들어가는 모든 리튬 배터리는 겨울철에 빨리 닳습니다.

리튬 이온 배터리는 리튬이 이동하면서 전기에너지를 형성하는데,

온도가 낮아지면 이온의 움직임이 작아지기 때문에 발생하는 에너지가 적어집니다.

따라서 같은 효과를 낼 때 더 많이 이온이 움직여야하기 때문에 배터리가 빨리 닳게 됩니다.