왜 리튬 배터리는 '추운 날씨를 두려워할까'?

리튬 배터리는 추운 환경에서 성능이 크게 저하됩니다. 이는 주로 화학 반응의 기본적인 특성 때문입니다. 주요 문제는 다음과 같습니다:

1. 내부 저항의 급격한 증가

저온에서는 전해질이 점성이 높아지고 리튬 이온의 이동 속도가 느려집니다.
결과적으로 배터리의 내부 저항이 증가하여 다음 현상이 발생합니다:
방전 시 전압 강하가 더 빨라짐
사용 가능한 용량이 눈에 띄게 감소함

2. 충전 수용성 저하

0°C 이하의 저온에서 리튬 배터리를 충전하는 것은 위험할 수 있습니다.
리튬 이온이 음극에 충분히 빠르게 삽입되지 못할 경우, 금속 리튬 형태로 음극 표면에 도금되며 리튬 덴드라이트를 형성할 수 있습니다.
이러한 덴드라이트는 세퍼레이터를 관통하여 내부 단락, 누액 또는 화재를 유발할 수 있으며, 이는 배터리의 돌이킬 수 없는 손상으로 이어질 수 있습니다.

3. 출력 전력 감소

내부 저항이 증가하면 배터리가 높은 전류 출력을 제공하지 못하게 됩니다.
차량 시동기나 전동 공구와 같이 순간적으로 큰 전력을 필요로 하는 장치는 추운 환경에서 '약해진다'거나 작동하지 않을 수 있습니다.

4. 일시적인 '용량 감소'

추운 날씨에 실외에서 휴대폰이나 기타 기기의 전원이 훨씬 더 빨리 줄어드는 것을 경험할 수 있습니다.
이러한 '용량 감소'는 일시적인 현상이며, 저온이 배터리의 활동을 억제할 뿐이며 용량을 영구적으로 손상시키지 않습니다.
따뜻한 환경으로 돌아오면 잃어버린 용량의 일부가 회복된다.