배터리 수명이 줄어드는 이유

두 가지 노화

배터리는 쓰면서 노화합니다. 충전과 방전을 할 때마다 내부에 작지만 오래 남는 변화가 생기기 때문에, 제조사는 배터리 수명을 사이클 단위로 셉니다. 1사이클은 배터리를 가득 채운 만큼의 양을 다 쓴 것에 해당합니다. 배터리는 시간이 흐르기만 해도 노화하는데, 엔지니어들은 이를 캘린더 노화라고 부릅니다. 서랍에 넣어 둔 배터리도 용량을 잃으며, 그 속도는 온도가 얼마나 높은지, 얼마나 충전되어 있는지에 따라 달라집니다.

열은 오래 남는 손상을 줍니다

Apple의 배터리 안내가 이를 잘 정리해 줍니다. Apple 기기는 넓은 온도 범위에서 작동하며, 이상적인 쾌적 범위는 16~22°C입니다. 35°C를 넘는 온도는 배터리 용량을 영구적으로 손상시킬 수 있고, 높은 온도에서 충전하면 더 손상될 수 있으며, 더운 곳에 배터리를 보관하기만 해도 영구적인 해를 입을 수 있습니다. 반대로 추운 곳에서는 배터리 사용 시간이 짧아질 수 있지만, 배터리가 따뜻해지면 다시 돌아옵니다.

흔히 뜨거워지는 곳은 여름철 자동차 안, 햇볕이 드는 창턱, 그리고 충전하면서 뜨거워지는 기기 자체입니다. Apple은 충전하기 전에 기기를 케이스에서 꺼내라고 권합니다.

가득 찬 상태가 쉬기에 가장 좋은 상태는 아닙니다

Keil 등은 세 종류의 리튬 이온 셀을 완전 방전부터 완충까지 16단계의 충전 수준으로 나누어 여러 온도에서 보관하고, 각각 용량을 얼마나 잃는지 측정했습니다. 용량 손실은 충전 수준이 높아진다고 단순히 커지지 않았습니다. 손실은 계단식의 평탄한 구간을 이루어, 넓은 범위에 걸쳐 비슷한 수준을 보였습니다. 보관 중 손실의 주된 원인은 흑연 전극에서 일어나는 부반응이었고, 이 반응은 셀이 높은 충전 상태일 때 빨라졌습니다. 이들의 결론은 배터리를 오래 쓰려면 높은 충전 상태로 보관하지 말라는 것이었습니다.

많은 휴대폰과 노트북에 있는, 80% 정도에서 충전을 멈추거나 평소 충전기를 뽑는 시각 직전에 충전을 마치는 설정도 같은 생각에서 나왔습니다.

텅 빈 상태도 좋지 않습니다

Apple에 따르면 배터리가 다 닳은 상태로 보관한 기기는 배터리가 더 이상 충전을 유지하지 못하는 과방전 상태에 빠질 수 있고, 완충 상태로 오래 보관한 기기는 용량이 일부 줄어들 수 있습니다. 오래 보관할 때 Apple은 50% 정도 충전해 32°C 미만의 서늘하고 건조한 곳에 두고, 6개월마다 50%까지 다시 충전하라고 권장합니다.

도움이 되는 습관

• 열을 피하십시오. 여름철 차 안, 직사광선, 열이 빠져나가지 못하는 케이스에 넣은 채 하는 충전이 대표적입니다.
• 며칠씩 가득 채워 두지 마십시오. 기기에서 충전 상한을 정할 수 있는 경우에 해당합니다.
• 빈 상태로 보관하지 마십시오. 오래 쓰지 않을 때는 절반 정도 채워 두십시오.
• 추위는 걱정하지 마십시오. 기기를 따뜻하게 하면 줄었던 배터리 사용 시간이 돌아옵니다.

작은 배터리, 같은 화학

스마트 링이나 이어폰에 든 배터리는 휴대폰 배터리에 비하면 아주 작고, 자주 충전되며, 따뜻한 피부에 닿은 채로 착용됩니다. 그래서 같은 규칙이 적용되고, 좋은 충전 소프트웨어가 더욱 중요합니다. 자세한 내용은 스마트 링 배터리 수명(영어)에 있습니다. Lychnos Ring의 설계 목표는 1회 충전에 4~7일이며, 아직 측정 전입니다. 집 안을 날아다니는 동반자에 대한 저희 콘셉트인 Alkyon은 도킹 스테이션이 다 쓴 배터리를 충전된 배터리로 바꿔 주도록 설계되었습니다. 자세한 내용은 배터리를 교체하는 도킹 스테이션(영어)에 있습니다.

출처(2026년 11월 4일 확인): Apple, batteries: maximizing performance; Keil 외, calendar aging of lithium-ion batteries, Journal of The Electrochemical Society, 2016. 일반 정보입니다.