배터리가 방전되는 이유가 궁금합니다.

Question

겨울철에 보면 가끔 배터리가 충전되있어도꺼지는현상같은걸 볼 수 있는데이렇게 추운날씨에 배터리가 방전되는 과학적 이유가 무엇일까요?

땅속의 말똥구리 · Accepted Answer

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.겨울철에 배터리가 방전되는 이유는 대부분 배터리 내부의 전해액 때문입니다.전해액은 묽은황산으로 액체 성분 입니다. 배터리 내부의 양극판과 음극판 사이에 이온전자가 이동 할 수 있게 만드는 매개체 역활을 하는 성분인데, 이 전해액이 기온이 떨어지면 부피가 감소하면서 자동차가 초기 시동에 필요한 전압과 전류를 제대로 전달 하지 못해서 한번에 시동 걸기가 어렵고 시간이 지남에 따라 방전까지 이어지게 됩니다.감사합니다.

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.겨울철에는 배터리가 충전되어 있더라도 꺼지는 현상이 더 자주 발생합니다.대부분의 휴대폰 배터리에는리튬이온 배터리가 사용됩니다. 리튬이온 배터리는 리튬이온이 전해질을 통해 양극과 음극을오가면서 충전과 방전을 합니다. 온도가 낮아지면 리튬이온의 이동 속도가 저하되어 전기 전도도가 감소합니다. 배터리 성능 저하와 방전 가속화로 이어집니다.일반적으로 0℃ 이하의 온도에서는 리튬이온이동 속도가 현저히 감소합니다.리튬이온 이동 속도 감소는 배터리 출력 저하 사용 시간 단축 충전 속도 저하를 초래합니다.저온 환경에서 배터리는 더 빠르게 방전되어 예상치 못한 꺼짐 현상을 발생시킬 수 있습니다.추운 날씨에는 배터리 내부 저항이 증가합니다. 내부 저항은 전류 흐름에 방해가 되는 요소이며 저항이 증가하면 전력 손실이 증가하고 배터리 효율이 감소합니다.저온은 전해액의 점성을 증가시키고 전자 이동을 방해하여 내부 저항을 증가시킵니다.내부 저항 증가는 사용 가능한 전력 감소 발열 증가 배터리 수명 단축으로 이어집니다.저온 환경에서 배터리는 더 많은 에너지를 열로 손실하여 효율이 떨어집니다.배터리 내부에서 일어나는 화학 반응 속도도 온도에 영향을 받습니다. 온도가 낮아지면 화학 반응 속도가 저하되어 충전 효율이 감소하고 방전 속도가 증가합니다.저온은 화학 반응 속도를 느리게 하여 충전 시간 증가 방전 시간 감소 배터리 노후화 가속화를 초래합니다.저온 환경에서 충전 과정에서 더 많은에너지가 손실되어 충전 효율이 떨어집니다.저온 환경에서 배터리는 더 빠르게 방전되어사용 가능한 시간이 단축됩니다.추운 날씨에 배터리 방전을 예방하고 관리하기 위해 다음과 같은 방법을 권장합니다.휴대폰을 추운 곳에 방치하지 않고옷 안주머니나 가방 안쪽처럼 따뜻한 곳에 보관합니다.극도로 덥거나 추운 환경에서 휴대폰 사용을 피하고과도한 열이나 냉기에 노출되지 않도록 주의합니다.0℃ 이하의 환경에서는 충전을 피하고 20℃~30℃의온도 범위에서 충전하는 것이 좋습니다.오래된 배터리는 성능 저하가 심하기 때문에새 배터리로 교체하는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.겨울철에 배터리가 충전되어 있음에도 불구하고 꺼지는 현상을 보신다고 하셨군요. 이는 배터리의 성능과 관련된 문제일 수 있습니다. 배터리는 온도에 따라서 성능이 달라지는데 추운 날씨에는 배터리의 성능이 떨어지게 됩니다. 이는 배터리 내부의 화학 반응이 온도에 영향을 받기 때문입니다. 따라서 추운 날씨에는 배터리의 충전 용량이 감소하게 되고 이로 인해 배터리가 빨리 방전되는 것을 볼 수 있습니다. 그리고 추운 날씨에는 배터리의 내부 저항이 증가하게 되어 배터리의 전압이 낮아지는 현상도 발생할 수 있습니다. 이러한 이유로 배터리가 추운 날씨에 빨리 방전되는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 추운 날씨에는 배터리를 보다 자주 충전해주는 것이 좋습니다. 이렇게 추운 날씨에 배터리가 방전되는 과학적 이유에 대해 알려드렸습니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

침팬치는 외로워 · Answer

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.외부 온도가 낮아져 배터리 내부와 전해질이 차가워지면, 활발히 움직여야 할 '리튬이온'의 운동력은 저하됩니다. 리튬이온의 이동 속도가 느려지면서 배터리 에너지의 효율은 떨어지고, 우리는 배터리가 빨리 방전되는 것처럼 느끼는 것입니다.