장치의 리튬 이온 배터리 수명 연장을 위한 확실한 가이드

리튬 이온 배터리가 1990년대부터 상업적으로 사용되어 왔다는 사실에도 불구하고, 이를 적절하게 관리하는 방법에 대한 겉보기에는 모순되는 정보가 많이 있습니다. 일부에서는 배터리가 때때로 완전히 방전되어야 한다고 제안합니다. 다른 사람들은 컴퓨터의 USB 포트를 사용하여 장치를 충전하는 것을 피해야 한다고 말합니다.

리튬 기반 배터리 관리에 진정으로 관심이 있는 사람들에게는 실제와 신화를 분별하고 배터리에 해를 끼칠 수 있는 요소와 배터리 수명을 연장할 수 있는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 많은 휴대폰 제조업체가 비분리형 리튬 폴리머 배터리로 기기를 만들기로 선택하고 있기 때문에 이는 특히 중요합니다.

리튬 이온 배터리 이해

배터리가 무엇을 필요로 하고 원하는지 알기 위해서는 먼저 배터리가 어떻게 작동하는지 몇 가지 이해해야 합니다. 스마트폰과 같은 전자 제품에서 볼 수 있는 대부분의 리튬 이온 배터리는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)을 음극으로, 흑연을 양극으로 사용하는 리튬 폴리머(Li-Po) 변형 형태로 제공됩니다.

가장 인기 있는 구성이므로 이 구성에 중점을 둘 것입니다. 다른 리튬 기반 배터리는 거의 동일하게 작동합니다. 100% 충전 시 배터리는 4.2V이며 최대 3.3V까지 방전할 수 있습니다. 최대 충전 전압보다 높거나 최소값보다 낮은 전압에서 화학 물질은 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있는 과도한 양의 변형을 경험합니다.

다행히 소비자 수준의 하드웨어는 이를 염두에 두고 제작되었습니다. 휴대전화는 4.2볼트에 도달하면 충전을 중지하고 3.3볼트에 도달하기 전에 꺼집니다.

리튬 기반 캐소드는 매우 예측 가능한 전압 패턴을 가지고 있기 때문에 마우스/키보드 AA/AAA-와 같은 여러 상용 애플리케이션에서 여전히 사용되는 NiMH 및 NiCd와 같은 다른 충전식 변형과 달리 특정 배터리가 얼마나 충전되었는지 측정하기 쉽습니다. 유형 배터리.

기억 효과에 대한 신화 해결

많은 사람들은 모든 충전식 배터리에는 “기억 효과”가 있다고 생각합니다. 이는 약간 다음과 같습니다. 배터리를 완전히 방전하지 않으면 방전된 수준에서만 용량의 “각인”을 형성합니다. 따라서 가끔씩 배터리를 완전히 방전시켜야 합니다.

이것은 NiMH 및 NiCd 배터리(기본적으로 80년대와 90년대 초반에 상업적으로 이용 가능한 유일한 충전식 배터리)의 경우 부분적으로 사실이지만 대부분의 휴대폰 및 휴대용 전자 제품에 사용되는 리튬 이온 배터리에는 이 문제가 없습니다. 이렇게 생각하는 것이 더 쉽습니다. NiMH와 NiCd는 혼란스러워서 가끔씩 주문을 해야 합니다. 리튬 이온은 엄격한 규칙을 따릅니다.

본질적으로 상업적으로 이용 가능한 리튬 배터리에는 메모리 효과가 없습니다. 배터리 잔량 백분율에 대한 정확한 판독값을 계속 유지하기 위해 완전히 방전할 필요는 없습니다. 실제로 일부 NiMH 배터리의 경우에도 동일하게 적용됩니다. 기술이 발전했습니다!

리튬 배터리를 행복하게 만드는 요소

리튬 이온 배터리는 일반적으로 최대 용량의 약 절반인 약 3.7V를 유지하는 것을 좋아합니다. 따라서 배터리를 절대적으로 안정적으로 유지하려면 약 50% 충전 상태를 유지하면 됩니다. 기본적으로 배터리를 일정 수준의 스트레스에 노출시키는 그 이상 또는 이하의 모든 것이 있습니다.

그러나 이 정보는 소비자 전자 제품에서는 그다지 유용하지 않습니다. 왜냐하면 전화기를 50% 충전 상태로 유지하는 데 그냥 앉아 있지 않을 것이기 때문입니다. 전자 제품은 소비자 사용을 염두에 두고 만들어집니다. 다시 말하지만 배터리가 최소 충전 허용 오차(약 3.3볼트)까지 소모되지 않도록 하기 위해 0% 충전에 도달하기 전에 휴대전화가 꺼집니다.

그러나 3.3-4.2볼트의 “안전 영역”도 배터리에 가장 안정적이지 않습니다. 배터리 제조업체가 배터리가 처리할 수 있는 충전 주기를 나열할 때 일반적으로 0-100% 충전을 나타냅니다. 그러나 배터리가 완전히 방전된 상태에서 완전히 충전된 상태까지 수백 번의 충전 주기를 견딜 수 있다고 해서 배터리를 최대한 활용할 수 있는 것은 아닙니다.

리튬 기반 배터리의 수명을 연장하려면 “최저 도달 가능한 스트레스 수준”으로 배터리를 도입해야 합니다. 현실적으로 대부분의 조건에서 장치를 매일 사용할 계획이라면 가장 안정적인 상태인 3.7볼트의 30% 이내로 충전하십시오. 그것을 평신도 용어로 번역하자면, 배터리를 20-80% 충전 상태로 유지. 80% 충전을 초과하지 않음으로써 가능한 한 많은 전기 저장 장치를 맞추기 위해 긴 세류 충전 프로세스를 통해 배터리를 실행하지 않습니다. 일단 전기가 “밀착”되면 충전 프로세스를 계속하는 데 더 많은 에너지가 필요하며, 이로 인해 화학 물질이 상당한 시간 동안 저하되는 소량의 스트레스에 노출됩니다.

다양한 용량과 구성의 다양한 배터리로 몇 년 동안 이것을 실험한 후, 이 방법을 사용하면 배터리가 저하되기 전에 더 많은 충전 주기(때로는 50% 더 긴 수명을 초과함)를 기대할 수 있다는 것을 발견했습니다. 당신이 그렇게 훈련되지 않았다면(나도 종종 그러하지 않기 때문에), 단순히 배터리 수준이 20% 미만으로 떨어지지 않도록 하는 것이 수명에 의미 있는 영향을 미칠 것입니다.

제조업체에서 배터리가 얼마나 내성이 있다고 말하더라도 여전히 리튬 기반 하드웨어이며 이러한 종류의 화학 물질은 매우 예측 가능하고 보편적인 방식으로 부담을 주는 경향이 있습니다. 따라서 800회 충전 주기로 평가된 배터리가 있는 경우 이 규칙에 따라 배터리에서 300-400회를 더 짜낼 수 있습니다. 충전 주기 등급은 일반적으로 정상 조건에서 완전 방전-재충전을 설명하고 이러한 전압으로 인해 축전지가 겪는 스트레스를 설명합니다.

장기간 보관을 위해서는 다른 규칙이 있습니다. 장치를 1년 이상 보관할 계획이라면 리튬 기반 배터리가 안정성을 좋아한다는 사실을 기억하십시오. 3.7볼트까지 충전(또는 방전)하고(50% 충전) 차가운 곳이나 실온에 보관하십시오. 이렇게 하면 리튬 음극이 가능한 한 천천히 분해되고 일단 보관에서 꺼낸 후 최상의 경험을 제공합니다.

TL;DR 버전

우리가 논의한 모든 것을 고려할 때 최대 배터리 효율성을 위해 모든 것을 일련의 계명으로 컴파일할 때입니다.

• 리튬 이온 배터리의 메모리 효과는 신화입니다.
• 3.7볼트에서 너무 많이 벗어나지 않도록 배터리를 20-80% 충전 상태로 유지하십시오.
• 극도로 뜨거운 온도에 노출시키지 마십시오
• 장기간 보관하려면 배터리를 방전하거나 충전하여 50% 충전 상태로 유지하고 서늘하거나 실온에서 보관하십시오.

이 네 가지 사항을 따르면 제조업체의 등급보다 배터리를 훨씬 더 많이 소모하게 될 것입니다. 이러한 규칙이 존재하는 이유를 설명하는 데 오랜 시간이 걸리지만 본질적으로 따라야 할 간단한 규칙입니다!

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