사람들은 전자 기기를 오랫동안 충전하지 않고 방치하면 시동이 걸리지 않고, 다시 충전하려고 해도 배터리가 충전되지 않는 현상을 종종 경험합니다. 이는 재정적 손실뿐만 아니라 잠재적인 위험을 초래합니다. 예를 들어, 정전이 발생했는데 리튬 배터리 손전등이 가장 필요할 때 작동하지 않는 상황을 상상해 보세요.
이 글은 이러한 문제의 원인을 이해하는 데 도움을 주고, 수리 팁을 제공하며, 리튬 배터리를 올바르게 사용하여 수명을 연장하는 방법에 대한 조언을 제공하는 것을 목표로 합니다.
리튬 이온 배터리가 충전 없이 방전되는 방식
시나리오 1:
리튬 이온 배터리는 과방전으로 인해 전압이 정격 전압 아래로 떨어지면 심하게 방전될 수 있습니다. 이는 일반적으로 배터리가 완전히 방전될 때까지 기기를 사용한 후 장시간 충전하지 않은 경우에 발생합니다. 리튬 이온 배터리는 자연적으로 한 달에 약 10%의 속도로 자가 방전됩니다. 즉, 기기를 사용하지 않더라도 배터리는 점차 방전되어 결국 전압이 정격 전압 아래로 떨어집니다. 이러한 경우 배터리를 되살려 볼 수 있으며, 구체적인 수리 방법은 이 글의 뒷부분에서 설명하겠습니다.
시나리오 2:
배터리 수명이 다한 것입니다. 배터리가 사이클 한계에 도달하면 더 이상 충전을 유지할 수 없습니다. 일반적으로 리튬 이온 배터리의 수명은 약 4,000회(100% 충전에서 0% 충전까지)입니다. 배터리가 완전히 충전 불가능해질 때까지 용량 감소를 느낄 수 있습니다. 예를 들어, 이전에는 몇 시간 동안 지속되었던 배터리가 이제는 단 1시간만 지속될 수 있습니다. 이는 배터리 수명이 다했다는 강력한 징후입니다. 이러한 상황은 우리가 매일 사용하는 스마트폰에서 가장 흔하게 발생하지만, 대부분의 스마트폰은 리튬 이온 배터리 대신 리튬 폴리머 배터리를 사용합니다.리튬 폴리머 배터리와 리튬 이온 배터리의 차이점추가적인 통찰력을 제공할 수 있습니다.
시나리오 3:
배터리 팩을 사용 중이라면 배터리 관리 시스템(BMS)에 문제가 있을 수 있습니다. BMS는 배터리의 충전 및 방전을 안전한 범위 내에서 제어하는 데 필수적이지만, 오작동할 수도 있습니다. BMS가 배터리 상태를 잘못 판단하거나 올바른 전압을 감지하지 못하면 배터리 충전이 불가능해질 수 있습니다.
시나리오 4:
리튬 이온 배터리는 문제없지만 충전 장비에 결함이 있습니다. 때로는 배터리 수명이 충전기 수명을 초과하기도 합니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 잘 보호되지만, 충전 장비는 마모 및 파손에 더 취약합니다. 충전 장비에 문제가 있거나 연결 상태가 좋지 않으면 배터리를 충전할 수 없습니다.
충전되지 않는 리튬 이온 배터리를 진단하는 방법
충전되지 않는 배터리를 수리하는 방법을 논의하기 전에, 문제의 근본 원인을 진단하는 것이 중요합니다. 가장 간단한 점검부터 시작하는 것이 좋습니다.
1. 배터리 수명 확인:
배터리가 몇 번의 사이클을 거쳤는지 알고 있다면, 물리적 한계에 도달했는지 생각해 보세요. 리튬 이온 배터리의 전해액은 시간이 지남에 따라 불순물로 오염될 수 있으며, 이는 전도성 손실로 이어져 결국 배터리가 고장날 수 있습니다.
2. 충전 장비 확인:
충전 장비가 제대로 작동하는지 확인하세요. 대부분의 기기에는 표시등이 있습니다. 표시등을 확인하여 정상적으로 작동하는지 확인하세요. 배터리가 여러 개 있는 경우 하나씩 테스트해 보세요. 배터리가 하나도 충전되지 않으면 충전기에 문제가 있을 가능성이 높습니다. 다른 충전기로 테스트해 보면 이를 확인할 수 있습니다.
3. 배터리 외관 검사:
움푹 들어간 곳이나 균열 등 물리적 손상이 있는지 확인하세요. 물리적으로 손상된 배터리는 수리가 불가능하며 화재 위험이 있습니다. 또한, 배터리 접점에 녹이나 이물질이 있는지 확인하세요. 충전을 방해할 수 있습니다.
4. 멀티미터를 사용하여 배터리 전압을 확인하세요.
배터리 단자에 멀티미터를 연결하여 내부 전압을 측정하십시오. 리튬 이온 배터리의 전압 범위는 일반적으로 2.5~2.75V입니다. 전압이 이 범위 아래로 떨어지면 배터리가 "절전" 모드이거나 완전히 방전되었을 수 있습니다. 전압이 2V 미만이면 배터리가 "수명" 상태임을 나타냅니다. 전압이 0V이면 배터리가 최대 절전 모드일 가능성이 높습니다. 배터리 팩을 사용하는 경우, 각 셀을 개별적으로 테스트해야 합니다. 한 셀에 문제가 발생하면 BMS가 충전을 방해할 수 있습니다.
충전되지 않는 리튬 이온 배터리를 수리하는 방법
문제를 진단한 후, 발견된 내용을 토대로 문제를 해결할 수 있습니다.
1. 물리적 한계에 도달한 배터리 교체:
배터리가 수명 한도에 도달한 경우, 교체만이 유일한 해결책입니다.
2. 충전기 교체:
충전기에 문제가 있는 경우, 가장 좋은 해결책은 새 충전기로 교체하는 것입니다. 다른 브랜드의 충전기는 호환되지 않을 수 있으므로 새 충전기가 배터리와 호환되는지 확인하세요.
3. 변형된 배터리 폐기:
변형된 배터리는 위험하므로 올바르게 폐기해야 합니다. 변형된 배터리는 수리할 수 없으므로 새 배터리로 교체해야 합니다. 배터리 접점이 더러우면 마른 부드러운 천이나 솔로 조심스럽게 닦아 이물질을 제거하여 접점이 깨끗하고 단단하게 고정되도록 하십시오.
4. 저전압으로 배터리 되살리기:
배터리 전압이 너무 낮은 경우, 원래 충전기를 사용하여 배터리를 깨우고 잠시 기다려 보세요. 이 과정은 일반 충전보다 시간이 더 오래 걸릴 수 있습니다. 그래도 문제가 해결되지 않으면 원래 충전기보다 약간 낮은 전압의 충전기를 사용해 보세요. 배터리가 20% 충전되면 원래 충전기로 다시 전환하세요. 또한, 자가 방전으로 인해 전압이 낮은 배터리를 복구하도록 설계된 특수 충전기도 시중에 나와 있지만, 이 방법을 사용하면 배터리 용량이 감소할 수 있습니다.
충전하지 않는 리튬 이온 배터리는 얼마나 오래 지속될 수 있나요?
배터리가 완전히 방전되면 약 6개월 이내에 작동을 잃습니다. 다시 작동하더라도 매우 불안정해지고 사용 수명이 거의 다하게 됩니다.
리튬 이온 배터리 수명 연장을 위한 팁
리튬 이온 배터리는 일반적으로 4,000회 이상의 충전 사이클을 견딜 수 있지만, 올바르게 사용하면 수명을 최대 8,000회까지 연장할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 팁입니다.
1. 배출 깊이 제어:
배터리를 100%에서 0%까지 완전히 방전하는 것을 100% DoD(방전 심도)라고 합니다. 연구에 따르면 과도한 방전은 내부 저항을 증가시켜 배터리 수명을 크게 단축시킵니다. 배터리 수명을 연장하려면 방전 심도를 최소화하는 것이 좋습니다. 방전량이 적을수록(즉, DoD가 낮을수록) 배터리 수명이 길어지고 충전 횟수도 늘어납니다.
2. 배출 속도 제어:
배터리를 빠르게 방전하면 내부 저항이 증가합니다. 배터리를 한 시간 동안 방전하는 것과 30분 동안 방전하는 것은 수명에 미치는 영향이 다릅니다. 자동차를 운전하는 것과 비슷하다고 생각해 보세요. 과격하게 운전하면 배터리 노화가 가속화됩니다.
3. 리튬 이온 배터리를 정기적으로 충전하세요.
리튬 이온 배터리는 메모리 효과가 없지만, 앞서 언급했듯이 장시간 충전하지 않으면 배터리가 작동하지 않을 수 있습니다. 배터리를 사용하지 않더라도 배터리가 완전히 방전되는 것을 방지하기 위해 최소 한 달에 한 번은 충전하는 것이 좋습니다.
4. 배터리를 건조하고 안전한 환경에 보관하세요.
배터리 내부의 전해액은 공기에 노출되지 않지만, 금속 접촉부는 습기로 인해 녹이 슬 수 있습니다. 배터리를 양호한 환경에 보관하면 고장 위험을 줄일 수 있습니다.
5. 방전 중 온도 모니터링:
방전 중에는 배터리를 실온에 두십시오. 리튬 이온 배터리의 최적 작동 온도는 -20°C에서 50°C 사이입니다. 이 범위를 초과하면 배터리 활성도가 감소합니다. 추운 환경에서는 배터리가 전압 안정성을 유지하기 위해 더 많은 전력을 소모하여 방전 속도가 빨라집니다. 더운 환경에서는 전극이 팽창하여 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.
결론
이제 리튬 이온 배터리가 충전을 멈추면 어떤 일이 일어나는지, 그리고 어떻게 되살리는지 이해하셨으니, 배터리를 양호한 상태로 유지하면 다양한 상황에 대비하는 데 도움이 될 것입니다. 평판이 좋은 회사에서 제조한 배터리라면 과충전 및 과방전을 방지하는 안전 장치가 내장되어 있는 경우가 많습니다. 마지막으로, 이 글이 도움이 되었기를 바랍니다.
게시 시간: 2024년 8월 21일