맥북, 아이폰 외에도 대부분의 휴대 기기에는 리튬 이온 배터리가 사용되고 있습니다. 다른 배터리보다 가볍고 충전도 빠르고 오래 사용 가능하기 때문이라고 하는데 왜 그런지 구조, 원리, 단점에 대해 간략히 알아보겠습니다.
세계 최초의 배터리를 만든사람은 과학시간에 쉽게 볼 수 있는 단위인 볼트[V]와 관련이 있습니다. 바로 이탈리아의 알렌산드로 볼타가 그 주인공인데요. 구리와 아연을 이용해서 전기 저장 장치를 만들었고 이 장치가 점점 발전해 지금의 배터리가 만들어졌습니다. 그중에서 리튬이온 전지는 빠르게 충전되면서도 사용 시간도 깁니다. 심지어 가볍기까지 합니다. 그래서 가장 효율적인 배터리로 사용되고 있습니다.
애플이 선택한 리튬 이온배터리
배터리 충전 원리
리튬 이온이라는 배터리의 이름처럼 리튬 이온은 알칼리 금속에 속하는데 이 물질이 화학반응을 할 때에 전기 에너지를 발생합니다. 이렇게 만들어진 에너지를 저장하는 전지를 리튬 이온 배터리라고 합니다. 다시 말해서 배터리 속에 있는 리튬 이온과 전자가 화학반응을 하면서 전기가 생기는 원리입니다.
이렇게 만들어진 전기에너지는 가만히 놔두면 점점 없어집니다. 이런 현상은 물이 위에서 아래로 떨어지는것처럼 당연한 일입니다. 배터리를 100%로 충전 해놓아도 아무것도 안하고 내버려두면 배터리가 0 이 되는 것처럼 말입니다.이러한 현상을 방전이라고 하는데 방전은 자연스럽고 당연한 화학반응 입니다. 그래서 떨어진 배터리를 충전하려면 방전과 반대되는 화학반응이 일어나도록 만들어서 충전시킵니다.
화학반응만 일어나면 전기가 일어난다니 엄청 좋아 보이지만 수명이 있습니다. 정확히는 화학반응을 하면 할수록 불순물들이 쌓이는데 이렇게 쌓인 불순물들이 화학반응을 방해합니다. 그래서 수명이 존재하고 수명이다하면 배터리를 교체해줘야합니다.
리튬 이온 배터리의 단점
화학반응으로 전기를 만드는 방식을 사용하다 보니 시간이 지나면 불순물이 쌓여서 충전이 잘되지 않습니다. 또한 온도에도 영향을 받습니다. 일반적인 황토 찜질방 실내 온도가 35도 정도인데 그 이상의 온도에서부터는 충전에 문제가 발생합니다. 또 한겨울 눈이 펑펑 오는 날이나 아이스링크장처럼 온도가 많이 낮은 곳에서는 화학반응이 진행되지 않아 일시적으로 꺼지고 일정 온도 이상이 되면 다시 켜집니다. 이러한 현상은 아이폰 사용자라면 여러 번 겪어봤을 겁니다.
이외에도 압력이나 충격에도 영향을 받죠. 압력이나 충격은 어떤 기기나 물건에도 안 좋은 영향을 줍니다. 그래서 이러한 단점의 끝은 새로 교체를 해야 한다는 것입니다. 즉 소모성 제품이라는 거죠.
그래도 이러한 단점들을 기본적인 관리를 통해 어느 정도 보안을 할 수 있습니다.
리튬 이온 배터리를 오래 쓰기 위한 기본적인 3가지 관리 방법
- 배터리가 0이 돼서 꺼지는 것을 피한다
- 리튬 이온 배터리는 충전할 수 있는 수준을 기억하는 메모리 효과가 없어 0이 되면 충전량에 영향을 줍니다.
- 배터리가 100을 넘는 충전은 피한다.
- 배터리는 100을 넘는 충전을 지나치게 오래 하면 충전을 도와주는 것들이 손상이 올 수 있습니다. 하지만 기술이 좋아져서 과충전이 되지 않도록 만들어져 있습니다.
- 정품 충전기를 사용한다.
- 기기마다 정격에 맞는 전압과 전류가 있습니다. 정격에 맞지 않으면 이 또한 배터리에 손상을 줄 수 있습니다.
아이폰, 맥북 외에도 많이 사용하는 리튬 이온 배터리의 원리와 단점만 알아도 피해야 할 행동들을 알 수 있습니다. 건강을 지킬 때도 좋은 음식을 많이 먹는 것보다 안 좋은 음식을 안 먹는 게 좋듯이 배터리에 무리가 가는 행동들을 안 하면 리튬 리온 배터리를 오래 쓸 수 있습니다.
