PDA에서 사용하는 배터리는 Li-Ion 배터리입니다. 리튬이온 배터리라고 읽죠.
2차 전지, 즉 충전지이기 때문에 다 사용하면 버리는 1차 전지와는 달리 관리가 필요합니다.
보통 충전지라고 부르는 2차 전지에는 Ni-Cd(니켈카드뮴), Ni-MH(니켈메탈하이드라이드)등의 니켈계열과 Li-Ion(리튬이온), Li-Polymer(리튬 폴리머)등의 리튬계열이 많이 사용되고 있습니다.
니켈 계열의 배터리는 Memory effect라 하여 사용중에 재충전하면 고용체가 생성되어 용량이 줄어드는 현상을 보입니다. 그래서 완전히 충전했다가 전체를 다 방전시킨 후에 재충전하는 완충완방(완전 충전, 완전 방전)이 배터리 관리의 기본이었죠.
그러나 리튬 계열의 배터리에는 Memory effect가 없습니다. 따라서 완충완방이 아무 의미가 없는 거죠. 그렇기 때문에 리튬 계열의 배터리는 사용하다가 그냥 재충전을 하든, 완방해서 재충전을 하든 그 용량에 영향을 미치지 않습니다.
오히려 자주 충전하는 것이 배터리 수명을 더 연장하는 효과가 있다고 합니다. 정확히는 80%정도 남은 상태에서 재충전 하는 것이 좋다고 하더군요.
자.. 여기서 또 하나의 논란거리가 있습니다. 위에서 사용중에 재충전을 하든, 완방해서 재충전을 하든 상관이 없다고 했는데.. 흔히들 리튬 계열 배터리는 완방하면 안된다고 알고 있습니다. 배터리 수명에 심각한 영향을 준다는 것이죠.
맞습니다. 그러나 한 가지 정확히 알지 못하고 있는 것은, 보통 말하는 ‘완방’은 배터리 수명에 영향을 미치지 않는다는 것입니다. 배터리 수명에 영향을 미치는 것은 ‘완방’이 아니고 과방전입니다.
일 반적으로 리튬이온 배터리는 2.7~4.2V 정도의 전압을 가지는데 이것이 정상적인 사용 환경입니다. 2.3V이하로 떨어지는 것을 과방전이라 하고 4.3V이상으로 충전되는 것을 과충전이라고 합니다. 리튬 이온 배터리는 과충전되면 폭발할 위험이 있습니다. 최근 휴대폰 배터리가 폭발한 사건등이 이에 해당하죠. 반대로 과방전 되면 배터리 수명에 심각한 손상을 입히고 배터리를 사용할 수 없게 됩니다.
이렇게 효율은 높지만 절대적인 관리가 필요한 배터리이기 때문에 리튬이온 배터리에는 보호회로가 장착되어 있습니다. 이 장착된 마이크로 프로세서가 배터리의 전압을 관리해서 과충전이나 과방전이 없도록 조절하고 있습니다.
그리고 배터리를 사용하는 기기와 충전기에도 이런 보호회로가 장착되어 과충전과 과방전을 방지하게 됩니다. 그래서 정품 충전기와 정품 배터리를 사용하라고 그러는거죠.
다시 방전에 대한 이야기로 돌아가서.. 말씀드린 것 처럼 리튬이온 배터리는 절대로 과방전되면 안됩니다. 하지만 보호회로가 있기 때문에 정상적인 사용환경에서 과방전될 위험은 거의 없습니다. 흔히 말하는 ‘완방’은 충전된 배터리를 기기에 꽂고 기기가 자동으로 꺼지는 상태에 이르도록 그냥 방치하는 것을 말하는데, 이럴 경우 배터리의 보호회로와 기기 내부의 배터리 보호회로가 작동해서 과방전이 일어나지 않도록 방지합니다.
따라서 그냥 완방시켰다고 해서 배터리 수명에 영향을 미치는 일은 없다는 것입니다. 물론 완방된 상태에서 계속 기기를 켜려고 하거나, 배터리를 그냥 방치해 두면 자연방전이 되어 과방전 상태에 이르게 됩니다. 따라서 완방된 상태에서는 가능한 빨리 충전을 해 주셔야 합니다. 즉, 정상적인 사용으로 완방되었다면 걱정할 것은 없으나 가능한 완방은 안 하시는 것이 아무래도 더 좋습니다. ^^
이 쯤에서 다시 메모리 효과에 대한 이야기를 좀 더 해 볼까요? 리튬 계열의 배터리에는 메모리 효과가 없다고 말씀드렸습니다. 하지만 사용하다 보면 왠지 사용시간이 조금씩 줄어드는 것을 알 수 있습니다. 물론 배터리 자체의 수명도 있습니다. 배터리는 소모품이기 때문에 수명이 다되면 교체해야 하죠.
그러나 그것과 함께 사용시 내부에 생성되는 슬러그등이 전해질의 생성을 막고, 보호회로의 프로세서에 충방전에 대한 오차가 기록되기 때문에 그렇습니다. 배터리 사용시간에 많이 줄었다고 생각되면 한 번쯤 완방완충을 해 주시면 다시 용량이 회복됩니다. 이를 ‘배터리 캘리브레이션’이라고 그럽니다. 만약 그래도 회복이 안되면 배터리 수명이 다 되었다고 생각하셔야겠죠.
즉.. 가장 올바른 리튬이온 배터리 관리법은.. 가능한 자주 충전을 해 주시고, 용량이 줄었다 싶으면 기기가 자동으로 꺼질때까지 방치했다가 다시 충전하는 방법으로 하시면 됩니다. 그리고 정품 충전기에 정품 배터리를 사용하신다면 회로에 문제가 없는 이상 과충전되는 위험은 없으므로 충전기를 계속 연결해 두셔도 상관없습니다.
배터리의 수명을 Cycle Life라고 하는데, Cycle Life은 초기용량의 60%로 줄어들 때 까지의 100% 완방완충 횟수를 말하는 것입니다.. 예를 들어 ‘500회’라고 하면 100% 완방했다가 완충하는 횟수가 500회 가능하다는 것이죠.
500회가 지나면 배터리 용량이 초기의 60%로 줄어들게 되는 것이구요. 이 cycle life가 80% 남을 때까지 사용후 재충전시 스펙의 2~3배까지 늘어난다고 그럽니다.
좀 기나요?
정리하면..
1. 리튬이온 배터리는 자주 충방전을 해 주는 것이 좋습니다.
2. 리튬이온 배터리는 절대 과방전/과충전시키면 안됩니다.
3. 흔히 ‘완방’이라고 말하는, 기기에 부착된 상태에서 정상적인 사용에 의해 배터리가 고갈되는 경우는 배터리 수명에 영향을 미치지 않습니다.
4. 사용하다가 배터리 용량이 줄었다 싶으면 완방완충을 해 줌으로 용량을 다시 회복할 수 있습니다.
5. 정품 충전기에 정품 배터리를 사용한다면 과충전되는 위험은 없으므로 그냥 꽂아두셔도 상관없습니다.
라는 겁니다..