추운날 방전이 빨리되는 이유는 무엇인가요?

Question

추운날 전기차 휴대폰 등 배터리를 가지고 있는 제품들이 기온이 낮은날 배터리가 더 빨리 떨어지는 이유가 무엇인가요? 그리고 추운날 방전되서 꺼진 폰이 따뜻한 곳에 가면 왜 다시 배터리 량이 올라가있나요?

Answer 1

휴대폰의 밧데리는 대부분 리튬이온 전지 입니다.

리튬이온 전지는 양극과 음극사이에 전해질을 넣어 충전하도록 되어 있습니다.

리튬이온전지는 양극,음극,전해질,분리막으로 구성 되어 있습니다.

전지의 양극은 용량과 전압을 결정하고, 음극은 리튬이온을 흡수하고 방출하면서 전류를 흐르게 하여 전기를 발생하는 역할을 합니다.

전해질은 리튬이온이 잘 이동하도록 돕는 역할을 합니다.

하지만 이 전해질은 날씨가 추워지면 움직임이 둔해져 리튬이온의 이동속도가 느려지게되어 배터리 소모도가 빨라지게 됩니다.

또한 전기를 저장하는 부분을 전극활물질이라고 하는데 이 전극 활물질은 온도에 매우 민감하여 온도가 떨어지면 기능이 현저히 저하 된다고 합니다.

이런 이유로 날씨가 추워지면 배터리가 빨라 소도 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

배터리는 높은 온도나 낮은 온도에 민감합니다. 온도가 너무 높으면 폭발 위험이 있고, 온도가 낮으면 기능이 현저하게 떨어집니다

겨울철 에는 전해액이 제기능을 하지못해 배터리가 방전되는 것입니다

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

겨울철에는 배터리의 화학반응이 느려집니다. 2차 전지에 많이 쓰이는 리튬이온은 전해질과 양극ㆍ음극에서 움직이는데, 온도가 낮아질수록 전지 내부 리튬이온의 이동 속도가 떨어집니다. 이렇게 되면 전지의 내부저항이 증가해 배터리의 전압이 낮아지고, 빨리 닳게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.

날이 추운날에는 배터리 내부 저항이 증가하며 배터리 용량이 감소하는 것이 원인으로 현재까지 알려져있습니다. 아주 구체적인 연구는 진행중입니다.

Answer 5

겨울철이나 추운날에 방전이 빨리 되는 이유는 리튬 이온 배터리의 특징입니다.

배터리 전해질이 기온이 25도일 때 최적의 상태를 유지하고, 그 이하의 온도로 내려갈수록 성능을 발휘하기 어렵습니다.

즉, 배터리 내부의 전해질이 추울 때 성능을 제대로 발휘하지 못하기 때문입니다.

Answer 6

안녕하세요. 이슬이 과학전문가입니다.

온도가 낮아지면 움직임이 극히 둔해집니다 때문에 에너지 양이 줄어들게 됩니다. 이렇게 되면 배터리가 빨리 닳습니다.

이러한 원리로 질문자님의 질문을 설명 드릴 수 있습니다.

도움이 되셨으면 좋겠습니다.

Answer 7

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

전기의 발생은 분리된 전자가 도선을 따라 음극, 양극 사이를 오갈 때 전기를 발생합니다.

잔여 전기량은 이 전하의 움직임으로 확인을 하게 됩니다.

하지만 온도가 낮아지면 전자의 움직임은 급격하게 둔해지게 되고 배터리의 사용가능 에너지 역시 급격하게 떨어지는 것입니다.

적당한 온도로 복귀하면 낮은 온도에 둔해진 전자 움직임 돌아오며 어느정도 가용 전기가 회복되는 것이죠.