기억효과(memory effect, lazy battery effect)
기억효과(memory effect, lazy battery effect) 또는 메모리 효과는 2차전지에서 찾을 수 있는 효과로, 방전이 충분하지 않은 상태에서 다시 충전하면 전지의 실제 용량이 줄어드는 효과를 말한다. 원래의 뜻으로는 특정한 니켈카드뮴 전지에서 부분적으로 방전시킨 다음 반복적으로 재충전할 경우 최대 에너지 용량을 잃는 것을 말했다. 그러나 오늘날에 이 용어는 전지가 예측한 바보다 덜 충전되는 모습을 보이는 경우에까지 모두 해당한다.
2차전지를 모두 사용하지 않은 상태, 곧 전하가 충분히 남아 있는 상태에서 충전을 되풀이하면 전하가 남아있음에도 방전 전압이 떨어져서 용량이 줄어든 것으로 보인다. 그러나 이는 단지 방전 전압이 떨어지는 것일 뿐이므로 전지 자체가 열화하는 것을 뜻하는 것은 아니다.
설명
양극 전극으로 니켈(Ni)을 사용하는 2차전지를 충분히 방전하지 않은 상태에서 충전하면, 최대 용량에서 남아 있는 용량을 뺀 소모된 용량만 충전 가능한 용량으로 인식하는 현상. 실제로 전지의 용량이 줄어드는 것이 아니라 방전 전압이 떨어져서 용량이 줄어든 것으로 보이는 상태다.
니켈-카드뮴 전지(NiCd)는 기억 효과 때문에 소위 완충완방을 반드시 거쳐야 했다. (그렇다고 완전 쇼트시키라는 이야기는 아닌데, 의외로 전선을 그냥 통전시켜서 끝까지 극단적으로 쇼트시키는 사람도 아주 많았다) 이 문제를 해결하기 위해 충전기에 완전 방전을 비롯한 배터리 관리 기능을 내장하기 시작했다. 아직 니켈 2차전지는 에네루프라든지 통상 건전지 규격(AA, AAA등)으로 널리 사용되고 있으며, 니켈카드뮴 대신 니켈수소 방식을 이용한다. 니켈수소 방식은 기억효과가 없다고 한다. 정확히 말하면, 기억효과가 있긴 있는데 그 영향이 미미해서 문제가 되기 전에 배터리 수명이 먼저 끝난다고 한다.
기억효과가 해결된 리튬이온 배터리(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 배터리(Li-ion polymer)가 도입되면서 이들에 한해 완충완방은 옛 이야기가 되었다. 과충전과 과방전을 방지하기 위한 보호 회로가 작동하기 때문에 리튬이온을 일부러 완충완방하는 것은 불가능하며, 잔량이 적은 상태로 방치하여 자연 방전을 통해 완전히 방전시키는 것만이 가능하다. 그리고 그렇게 되면 고장난다. 리튬이온을 방전이 곧 열화를 의미하지만 그렇다고 잔량이 없는 상태로 방치하면 셀에 돌이킬 수 없는 타격을 입는다.
리튬 계열 충전지를 오래 쓰고 싶다면, 수시로 충전하고 50% 이상으로 유지하는 것이 좋다. 배터리 소모를 최대한 자제하면서 잔량이 떨어지도록 방치해서는 안 된다. 가장 손쉬운 방법은 그냥 충전기에 연결한 상태로 두는 것이다. KERI(한국전기연구원) 배터리 가이드북 링크. 다만, 과충전 방지 회로가 오동작할 경우 과방전만큼이나 바람직하지 않으므로 보통 분리해서 냉암소에 보관하되 주기적으로 충전하는 것을 권장한다. 50~80% 정도의 충전량을 늘 유지하는 것이 가장 이상적이라고 알려져 있다.
과충전/과방전 방지 보호 회로가 전지의 잔량을 제대로 읽어들이지 못하는 경우가 있어, 실제로 용량이 줄어든 것이 아닌데 그렇게 표시되는 경우가 있으며 이를 기억 효과로 통칭하는 경우도 있다.
참고자료
같이 보기
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