겨울철에 전기차의 2차전지의 효율성이 떨어지는 이유는 무엇인가요?

Question

겨울철에는 전기차의 2차전지의 효율성이 떨어져서 최대 주행가능거리가 낮아집니다. 추운 겨울철에 이와 같은 현상이 나타나는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.

내연기관의 자동차는 엔진가동시 발생되는 열로 차내부에 뜨거운 공기를 공급하는데요.(에너지 추가손실없이)

전기차는 열이발생되지않는 전기를 이용한 모터를 사용하기에 히터를 사용하기위해 추가에너지 사용이 필요하기에 전력소모가 여름보다 높아 효율이 떨어지는 것입니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

전기차의 배터리는 주로 리튬이온 배터리를 사용합니다. 이러한 리튬이온 배터리는 낮은 온도에서는 성능이 떨어지는 것이 일반적입니다. 이에 따라 겨울철에는 전기차의 배터리 성능이 저하되어, 주행 거리가 감소하는 문제가 발생할 수 있습니다.

리튬이온 배터리는 전지 내부에서 전기 화학 반응이 일어나면서 전기를 생성합니다. 이러한 화학 반응은 온도에 크게 영향을 받습니다. 따라서, 낮은 온도에서는 리튬이온 배터리의 전기 화학 반응 속도가 느려지고, 전기 전달 능력이 감소합니다. 이는 배터리의 충전 용량을 감소시키고, 주행 거리가 감소하게 됩니다.

또한, 겨울철에는 낮은 온도로 인해 전기차의 히팅 시스템이 작동해야 합니다. 이러한 히팅 시스템은 전기를 많이 소모하므로, 배터리 사용량이 증가합니다. 이는 배터리 충전 용량을 감소시키고, 주행 거리를 줄이는 데 영향을 미칩니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

겨울철에 전기차의 2차전지의 효율성이 떨어지는 이유는 리튬이온 배터리의 특성 때문입니다.

배터리 내부의 전해질은 액체로 되어 있으며, 전해질은 리튬이온이 양극을 오갈 수 있는 통로와 같은 역할을 합니다.

하지만, 기온이 떨어지면 전해질이 단단해지고 굳으며 내부 저항이 커지며 효율이 낮아집니다.

Answer 4

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

전기차 배터리는 리튬이온 배터리를 사용하는데 기온이 떨어지면 전해질이 굳어서 리튬이온의 이동이 둔해져 전기차 주행거리가 급격히 줄어들게 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.

저온에서는 배터리의 양극에서 양극으로 이동하면서 전류를 발생시키는 리튬이온 더 큰 저항에 부딪힙니다. 그래서 배터리 효율이 떨어지고 느려지는겁니다.

Answer 6

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

2차전지나 베터리 등 이러한 물질은 이온의 활동성을 이용하여 전자를 움직입니다

전자가 움직이는 것이 바로 전류가 흐르는 것이고 전기가 통하는 것이죠

그런데 이온의 활동성은 온도에 민감합니다.

따라서 저온인 겨울철에는 이온이 느리게 움직여서 효율이 떨어지게 됩니다:)