충전 속도별 테슬라 배터리 온도

이번에 살펴본 충전 기록에서는 최고 충전 속도가 높은 그룹일수록 배터리의 최고 온도도 대체로 높았습니다. NCM/NCA 그룹의 최고 온도는 전반적으로 LFP 그룹보다 높게 나타났습니다. 다만 두 그룹의 온도 범위는 겹쳤고, 비교적 느리게 충전할 때도 배터리 온도가 상당히 높아지는 경우가 있었습니다.

용량이 다른 배터리의 충전 속도를 비교하기 위해 C-rate를 사용했습니다. C-rate는 배터리 용량에 비해 얼마나 큰 전류로 충전하는지를 나타냅니다. 같은 배터리에서 1C는 0.5C의 두 배, 2C는 1C의 두 배에 해당하는 전류입니다.

그래프는 충전 기록을 0.5C 미만, 0.5C 이상 1C 미만, 1C 이상 2C 미만, 2C 이상의 네 그룹으로 나누어 비교합니다. 모두 DC 충전 기록입니다.

각 충전 기록에서 가장 높은 C-rate와 가장 높은 배터리 온도를 각각 구했습니다. 두 값이 같은 시점에 나타날 필요는 없습니다. 예를 들어 초반에 2.5C에 도달한 충전 기록은, 이후 충전 속도가 낮아진 뒤 배터리가 가장 뜨거워졌더라도 2C 이상 그룹에 속합니다.

상자 안의 선은 중간값을 나타냅니다. 상자는 각 충전 기록의 최고 온도를 낮은 순서로 정렬했을 때 가운데 절반이 모인 범위이며, 점은 유난히 높거나 낮은 결과를 표시합니다.

두 그룹 모두 최고 충전 속도가 높은 그룹에서 최고 온도의 중간값도 높게 나타났습니다. 2C 이상 그룹의 중간값은 LFP가 약 53°C, NCM/NCA가 약 59°C였습니다. 이는 각 충전 기록에서 도달한 최고 온도이며, 충전하는 내내 유지된 온도는 아닙니다.

비교적 낮은 속도로 충전한 기록 중에도 60°C를 넘은 경우가 있었습니다. 확인한 NCM/NCA 충전 사례에서는 최고 C-rate가 약 0.49C였는데도 가장 뜨거운 배터리 모듈의 온도가 50°C에서 61.5°C까지 올랐습니다. 이 충전 기록은 약 94분 동안 이어졌으며, 원본 차량 로그에서도 해당 온도 값이 확인됐습니다.

배터리 온도에는 충전 전류 외에도 여러 요인이 영향을 줍니다. 충전을 시작할 때 이미 배터리가 따뜻할 수 있고, 차량은 배터리를 가열하거나 냉각하며 온도를 조절합니다. 테슬라 모델 3 서비스 매뉴얼에서도 필요에 따라 충전 전이나 충전 중에 배터리를 가열하거나 냉각할 수 있다고 설명합니다. 테슬라 모델 3 서비스 매뉴얼.

LFP와 NCM/NCA의 결과에는 차량과 배터리 설계, 충전 시작 시의 상태, 냉각 방식 등의 차이도 반영돼 있습니다. 따라서 두 그룹의 온도 차이를 배터리 화학계의 차이만으로 설명할 수는 없습니다.

그래프에 사용한 온도는 가장 뜨거운 배터리 모듈에서 보고된 값입니다. 실제 충전 과정 중 기록된 구간에서 관찰한 결과이며, 기록이 전체 충전 과정의 일부만 포함할 수도 있습니다. 이 온도들은 차량을 충전할 때 맞춰야 할 권장 목표 온도가 아닙니다.