기온에 따라 달라지는 배터리의 수명 원인이 알고 싶어요.

Question

기온에 따라 달라지는 배터리 수명은 왜 그런지 원인을 알고 싶어요. 예를 들어 자동차 배터리가 날씨가 추우면 수명이 줄어들잖아요.

작은말벌290 · Accepted Answer

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.기온이 배터리의 수명에 영향을 미치는 이유는 주로 두 가지로, 첫째로 배터리 내부의 화학 반응 속도가 온도에 영향을 받아 속도가 빨라지거나 느려지기 때문이고, 둘째로 높은 기온에서는 배터리 내부의 전해액이 증발해 용량이 감소하거나 배터리 내부 부품의 손상을 일으키기 때문입니다. 특히 과도한 열에 노출되면 배터리 내부의 성분이 분해되거나 변성되어 폭발이나 화재로 이어질 수도 있으므로 안전에 주의해야 합니다.

꼬꼬댁 힘센 병아리 큰닭727 · Answer

안녕하세요. 설재훈 과학전문가입니다. 배터리는 온도차에 의해 영향을 많이 받습니다.배터리는 25도 반응 빠르며 -10도 이하 시동능력이 약해져요  약해지면 그만큼 방전이 잘됐니다.또한 밧데리와 연결된 블랙밧스 시거잭등 도 계속적으로 밧데리에 영향을줍니다.  간간이 켜줘야 합니다.

똑똑한홍여새1 · Answer

안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.기온이 낮은 환경에서 배터리를 사용할 경우, 배터리 내부의 화학 반응이 둔해져서 배터리 용량이 감소하게 됩니다. 이러한 낮은 기온에서 배터리를 사용할 경우 배터리 수명이 단축되는 원인이 됩니다.반대로 기온이 높은 환경에서 배터리를 사용할 경우, 배터리 내부의 화학 반응이 과도하게 일어나면서 배터리 내부 구조가 파괴될 가능성이 높아지기 때문에 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.

멋진크낙새45 · Answer

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.추운 곳에서의 배터리 수명이 단축되는 이유는 배터리 내부 화학 반응 속도의 느림과 전기 저항의 증가, 내부 재료의 구조적 안정성 감소 등이 있습니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.기온이 배터리 수명에 영향을 미치는 이유는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 온도가 높을수록 화학 반응이 더 빨리 일어나므로 배터리 내부의 화학 반응도 빨라지게 되어 배터리 수명이 감소할 수 있습니다.온도가 높아지면 배터리 내부에서 발생하는 전기화학 반응에 필요한 에너지의 양도 증가합니다. 이는 배터리 내부의 화학물질이 빨리 소모되게 하여 배터리 수명을 단축시키게 됩니다. 이와 함께 배터리 내부의 전해질도 빨리 증발하게 되어 배터리의 용량을 감소시키고 충전 시간도 더 오래 걸리게 됩니다.반면에 낮은 온도에서는 배터리 내부의 화학 반응이 느려지게 되어 배터리 충전이 느려지는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 배터리 제조사들은 보통 추운 환경에서도 잘 작동할 수 있도록 배터리를 최적화하고 있습니다.

아테나 · Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.배터리의 수명이 급감하는 경우는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.​충전 전류가 높은 경우 와 충전상태(SOC: State of Charge)가 100% 또는 0%에서 유지시간이 길은 경우 입니다.​휴대폰을 끄고 자는 것이 좋은 것이 아니라 주무실 때 SOC가 50% 근처인 상태에서 주무시는 것이 좋습니다.​SOC 50%의 전압을 공칭전압(Nominal Voltage)이라고 말하며 이때 방치 수명이 가장 깁니다.​때문에 통상 납품할 때 공칭전압으로 납품하며 장거리 운송의 경우 위험상황이 발생하였을 경우​폭발력을 줄이기 위해서 SOC 40% 또는 30%인 상태로 납품합니다.​​배터리란 화합물입니다.​화학작용에 의해서 충전 또는 방전이 되는 것입니다.​충전을 한다는 것은 분극현상을 강제로 만드는 것이고 방전하는 것은 자연스러운 안정화 반응 입니다.​하지만 과도한 안정화는 고착시켜 다음에 분극 현상이 일어나는 것을 방해합니다.​간단하게 DCIR(DC Internal Resistance: DC 내부저항) 그래프를 보면 SOC가 50%에서 가장 낮으며​SOC가 0% 또는 100%에서 가장 높습니다.​때문에 전류를 펄스로 인가하면 SOC 0%와 100%에서 가장 높은 허전압이 발생하게 됩니다.​​그리고 가장 주요한 것 핸드폰 배터리는 수명이 다하기 전에 PTC 때문에 사용 못하게 되는 겁니다.​PTC는 PCM에서 차단 못하는 것을 2차로 보호하기 위한 소자인데요.​전류가 과도하게 흐르면 온도가 올라가면서 저항도 올라가는 순환 현상이 발생하여 전류를 차단합니다.​하지만 PTC의 단점은 전류가 안 흐를 경우 원래의 초기저항값으로 복귀하지 못합니다.​때문에 급속충전을 반복하시면 기본 저항값이 조금씩 상승하는데요.​이것이 배터리의 내부저항 값이 상승하는 것과 동일한 현상이 발생하여​배터리의 수명이 다된것처럼 보이는 겁니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.일반적으로 배터리는 여름보다 추운겨울에 빨리소모가 됩니다.그 이유로는 낮는온도에서의 리튬 이온 배터리 속의 양이온과 음이온이 느려지게 됩니다. 온도가 낮아질수록 전지 내부 리튬 이온의 이동속도가 저하되기 때문에 전지의 내부 저항이 증가하고, 그에따라 성능 역시 떨어지게 되는 것입니다.도움이 되셨나요.