날씨가 많이 춥거나 스키장처럼 추운 장소에 있으면 핸드폰 배터리가 빨리 닳던데 왜 그런건가요?
그럴때 핸드폰을 따뜻하게 해주면 다시 배터리가 충전될 수도 있을까요?
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
우리가 매일 들고 다니는 스마트폰에는 리튬이온배터리가 장착되어 있는데요.
리튬이온배터리는 다른 배터리보다 충전이 빠르고, 무게도 가볍고, 밀도가 높기 때문에 자주 들고 다니기에 적합한 배터리이지만, 온도에 약해 추운 겨울철에는 좋지 않답니다.
리튬이온배터리는 전해질로 구성되어 있는데요.
기온이 떨어지게 되면 액체로 되어 있는 전해질의 움직임이 더뎌지면서, 그 성능 또한 함께 저하된답니다.
따뜻한 곳이 가면 일부 나아지긴 하지만 충전이 막 되고 그렇진 않는답니다^^
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.
따라서 핸드폰을 따뜻하게 한 상태에서 충전하면 실제로 도움이 됩니다.
안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.
배터리는 원래 상온에 사용하는 것을 원칙으로 만들었습니다. 그런데 추운 곳에서 사용하면 전해질등 요소의 움직임에 둔해집니다. 그래서 정상적인 상태로 움직이기 위해서 열을 내고 더 빠르게 움직이게 됩니다. 그 과정에서 많는 에너지와 열을 소모하면서 상온과 달리 배터리가 빨리 닳게 됩니다.
배터리의 사용은 온도와 큰 연관이 있습니다.스마트폰 뿐만 아니라 대부분의 무선 전자 제품에는 ‘리튬 이온 전지’가 사용됩니다.리튬 이온 전지는 가벼우면서도 오래 쓸 수 있는 장점이 있기 때문에 휴대전화, 노트북, 디지털 카메라 등 무선 전자 제품에 많이 쓰이고 있죠.리튬 이온 전지는양극(+)과 음극(-)의 *산화환원 반응으로, 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 일종의 장치인데요. 이러한 산화환원 과정에서 리튬 이온과 분리된 전자(e-)가 도선을 따라 음극, 양극 사이를 오갈 때 전기를 발생시킵니다.리튬이온 배터리는 전자가 양극에서 음극으로 이동하면 충전 반대로 음극에서 양극으로 이동하면 방전 되는 원리 입니다.이때 양극과 음극을 오가며 일해야 하는 이온 운동이 온도가 낮아지면 움직임이 극히 둔해지고, 이렇게 되면 에너지 양이 줄어들게 되어 배터리가 빨리 닳게 되는 것이죠.그래서 겨울철, 온도가 낮은 날씨에 유독 핸드폰 배터리가 빨리 닳는 것입니다.스마트폰의 배터리로 많이 사용되는 리튬이온이 활발히 움직이는 온도는 0~35도 사이입니다. 이 온도 사이에서도 가장 적절한 온도는 22도 정도입니다. 적정 온도에서 리튬이온 배터리는 높은 효율을 나타냅니다.
*산화환원 반응 : 양극(+), 음극(-) 간의 전자 이동으로 일어나는 반응을 말합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
보통 스마트폰의 배터리는 리튬이온전지를 이용합니다.
리튬이온전지는 양극과 음극의 산화환원 반응으로 전기 에너지를 생성합니다. 이 반응에는 이온전자의 이동으로 발생하는데, 온도가 낮아지면 양극과 음극을 오가는 이온의 움직임이 둔해지고, 이렇게 되면 에너지 양이 줄어들게 되어 배터리가 빨리 닳게 되는 것입니다.
과도하게 높은 온도 역시 이온의 움직임을 제한할 수 있어 스마트폰의 발열량이 높아도 추운 것 처럼 빠른 배터리 소모가 발생합니다.