리튬이온 배터리를 쓰다보면 어느 순간 배터리가 죽음을 맞이하게 됩니다.

더이상 충전을 할 수 없는 상태가 되는거죠.

물론 오래 썼으니까 그렇게 되는건 충분히 이해할 수 있습니다.

하지만 늘 궁금했던건 배터리가 사망에 이르는 기간이 일정치가 않다는 것이었습니다.

저는 10년된 도시바 노트북이 있습니다. 이제 15분 정도 밖에 못버티는 배터리지만

그래도 아직 충분히 정상적으로 기능을 해주는 배터리가 달려있습니다.

근데 산지 4년 정도 밖에 안되는 HP노트북의 배터리는 벌써 사망해서 

그냥 빈자리를 채우기 위한 용도로만 노트북에 꽂혀 있습니다.

HP 노트북을 특별히 더 많이 쓴 것도 아닌데 말입니다.

노트북 배터리뿐만 아니라 핸드폰 배터리에서도 이런 경우는 쉽게 나타납니다.

이걸 전에는 배터리 품질 차이라고 생각했었지만 사실 그것 때문은 아닌 것 같습니다.

그래서 이런 경우를 설명하기 위한 하나의 가설을 세워보았습니다.

 

일단 리튬이온 배터리의 특성을 이해해야 합니다.

 

 

위의 그림을 참고해주십시오.

리튬이온 배터리의 특성을 말로 설명하자면 다음과 같습니다.

 

배터리 잔존용량이 남아 있을 때에는 출력 전압이 매우매우 완만하게

떨어지다가 마지막에 가서 출력전압이 폭포수처럼 급격하게 떨어진다.

-> 즉 출력전압이 폭포수처럼 떨어지는 구간에서는 배터리의 잔존용량을

정확하게 알기가 매우 힘들다는 것입니다.

 

그리고 또하나의 중요한 특성은 

 

배터리가 살아있기 위해선 최소한의 출력 전압을 유지해야 하며 이것을

방전종지전압이라고 한다. (대략 3.0~3.2V 정도인 것 같습니다.)

 

이 방전종지전압이 중요한데 만약 뭔가의 이유로 배터리가 너무 심하게

방전되어서 배터리 출력 전압이 방전종지전압 이하로 떨어지게 되는 경우에는

배터리를 더이상 충전할 수가 없게 된다고 합니다. (사망상태가 되는거죠)

잘은 모르겠지만 그 상태에서 충전하면 배터리가 폭발 가능성이 있다는 것

같습니다. 그래서 배터리 보호회로가 이 작업을 수행하는지 아니면 충전기에서

수행하는지는 모르겠지만 배터리 전압이 일정 이하가 되면 충전 시도 자체를

안하는 것 같습니다.

 

다만 방전종지전압 근처가 되더라도 아직 너무 많이 떨어진 경우가 아니면

아주 천천히 살살 충전해서 배터리를 살릴 수도 있다고 합니다.

LG폰같은 경우엔 이런 모드가 있는데 방전종지전압에 다다른 방전된 배터리를

폰에 끼우고서 충전을 시도하면 정상적인 충전상태와는 다르게 200mA

정도의 세기로 아주 천천히 충전한다고 합니다.

정상적인 충전상태에선 화면이 켜지고 가운데 크게 배터리 표시가 나오지만

이런 응급충전모드에선 화면은 안켜지고 화면 하단 버튼들이 깜빡이는

상태가 됩니다. 하지만 배터리 전압이 너무 많이 떨어져있는 상태라면

이 응급충전모드조차도 작동을 안하는 것 같습니다. 

 

즉 배터리가 사망한다는 것은 배터리를 얼마나 썼냐와는 크게 관련이 없습니다.

극단적인 경우에는 몇번 사용안한 새 배터리라도 사망할 수 있습니다.

배터리를 사망시킨다는 것은 방전종지전압 아래까지 배터리를 방전시키면

발생하는 일입니다.

 

정상적인 새 배터리의 경우에는 0%가 될때까지 배터리를 사용했다고 하더라도

아마 방전종지전압보다는 더 높은 전압이 아직도 출력되고 있을 것입니다. 

그래서 다시 충전하면 충전이 되는 것이겠죠. 자연방전까지 고려한다면 방전종지전압보다

훨씬 더 높은 수준의 전압일때 0%로 멈추는게 아닐까 싶습니다.

하지만 새 배터리라도 일단 0%가 될때까지 배터리를 사용한 다음에 장시간 방치해서

자연방전으로 방전종지전압보다 떨어뜨리게 되면 사망한 배터리가 되어버릴겁니다.

 

게다가 배터리를 쓰면 쓸수록 이 위험성은 계속 증가합니다.

왜냐면 위에서 본 그래프처럼 해당 구간에서의 배터리 사용에 따른 전압 하강 속도는

워낙 가파르기 때문이죠. 예를 들면 배터리가 0%가 되어서 노트북이 자동 종료가 된다고

치죠. 하지만 윈도우가 종료되는데도 시간은 30초에서 1분 정도가 필요하고 그 시간 동안도

배터리는 계속 사용하고 있습니다. 즉 전압은 계속 낮아지고 있다는거죠.

그렇게 방전종지전압 근처까지 전압이 떨어져버렸다면 이 배터리는 사망을 목전에 둔 상태가

되어 있는 것입니다. 그 상태에서 조금만 방치해서 자연방전된다면 그대로 그 배터리는

사망하게 되는거죠.

 

이것이 제가 생각하는 배터리가 죽음으로 가는 길입니다.

그렇다면 배터리를 죽음으로 안가게 하는 방법도 명확하겠죠.

절대로 배터리를 0%까지 사용하지 않는 것입니다. 0%가 되었을때 배터리 사망 가능성은

최고로 증가하기 때문이죠. 그리고 부득이하게 0%까지 배터리를 사용한 경우에는

자연방전시키지말고 곧바로 재충전하는 것입니다.

그리고 배터리를 오래 안쓰고 놔두야 하는 상황이라면 반드시 그 전에 충전을

해주는 것입니다. 그 배터리가 이미 거의 다 써서 0%에 가까운 상황이라면

고작 한달의 방치만으로도 배터리가 사망할 수 있을테니까요.

이 수칙을 잘 지켜서 배터리를 사용한다면 배터리 지속 시간은 계속 줄어들망정

그래도 제 도시바 노트북처럼 배터리를 10년씩 쓸 수 있지 않을까 기대합니다.

사실 매일매일 사용하고 매일 충전하는 물건들의 배터리는 쉽게 사망하지 않습니다.

사망하는 배터리들은 디지탈카메라, 이젠 사용하지 않는 옛날 스마트폰, 

잘 사용안하는 노트북, 아이들 장난감 같은 것에 들어있는 배터리들인데

하나같이 낮은 배터리 전압 상태에서 장시간 방치될 가능성이 있는 것들입니다.

 

그리고 마지막으로 어쩔 수 없이 사망하게 된 배터리의 경우에 최후의 가능성으로

기대볼만한 팁입니다. 이게 의미가 있을지 없을지 모르겠는데...

아시겠지만 배터리는 온도가 낮을때보다 온도가 높을때 더 오래 동작합니다.

이걸 이용해서 배터리를 따뜻하게 데우면 전압이 살짝 올라가서 아슬아슬하게

충전 가능 전압까지 올라가지 않을까 하는 기대를......