휴대전화 배터리는 추운 날씨에 사용하면 빨리 소모되는 이유가 무엇인가요?

Question

겨울철 야외에서 휴대전화를 사용하다 보면 배터리 잔량이 평소보다 빠르게 줄어들거나 충분히 충전되어 있는데도 갑자기 전원이 꺼지는 경우가 있습니다. 실내에서는 정상적으로 작동하던 휴대전화가 추운 곳에서 이런 현상을 보이는 이유가 궁금합니다. 배터리 자체의 용량이 실제로 줄어드는 것인지, 아니면 온도에 따라 일시적으로 사용 가능한 전력이 달라지는 것인지 알고 싶습니다.

Answer 1

휴대전화에 주로 사용되는 리튬이온 배터리는 온도가 낮아지면 내부의 전기화학 반응과 이온 이동이 느려져 내부저항이 증가할 수 있습니다. 이 때문에 부하가 걸릴 때 전압이 더 크게 떨어지고, 배터리 잔량이 남아 있어도 기기가 전원 차단을 수행할 수 있습니다. 추위로 인한 사용 가능 용량 감소는 온도가 올라가면서 일부 회복될 수 있지만, 장기간의 배터리 열화와는 구분해야 합니다. 추운 환경에서는 휴대전화를 몸 가까이에 보관하고, 갑자기 전원이 꺼졌다면 실온에서 천천히 온도를 회복시키는 것이 좋습니다.

Answer 2

추운 날에는 배터리 내부의 화학 반응이랑 이온이동이 느려지기 때문이예요 휴대폰에 주로 사용되는 리튬 이온 배터리는 내부에서 화학 반응과 이온의 이동을 통해 전기 에너지를 만드는데 기온이 낮아지면 화학반응이 느려지고 이온의 이동이 어려워지면 배터리 내부의 전기 저항이 커지고 전압이 떨어지게 돼죠

Answer 3

배터리의 물리적, 화학적 실제 용량이 영구적으로 줄어드는 것은 아니며 추위 때문에 내부 이온 이동 속도가 느려져 일시적으로 사용 가능한 전력이 감소하는 것입니다. 저온 환경에서는 배터리 내부 저항이 급격히 커져 전압이 떨어지고 기기가 이를 방전 상태로 오인해 전원을 차단하게 됩니다. 배터리 자체가 망가진 것이 아니므로 실내로 돌아와 온도가 높아지면 일시적으로 줄어들었던 배터리 잔량과 성능이 원래대로 돌아옵니다.

Answer 4

가장 큰 이유는 추위 때문에 배터리 내부 화학 반응 속도가 느려지는 것인데 배터리는 내부 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 전해액 통해 왔다 갔다 이동하면서 전기 발생 시키는데 추위로 인해 온도 떨어지면 전해액 끈적해지면서 이온의 이동 속도가 현저히 떨어지면서 내부 저항은 급격하게 증가하기 때문에 소모가 빨리 되는 겁니다. 그렇다고 실제 배터리 용량 자체가 떨어지거나 사라지는건 아니고 이온의 이동 능력이 떨어지고 내부 저항 커지면서 지금 당장 끌어다 쓸 수 있는 전압이 순간적으로 떨어져서 발생합니다.