U svemirskim scenarijima kao što su podatkovni centri i komunikacijske bazne stanice, "visoka gustoća" litijevih baterija ugrađenih stalka ne samo da znači veću gustoću energije, već također testira umjetnost uravnoteženja iskorištavanja prostora i sigurnosti raspršivanja topline. Globalni proizvođači povećali su gustoću energije od 1U stalka s 2KWH na 5kWh, zadržavajući stabilan rad kroz odabir stanica, strukturnu optimizaciju i inovativno rasipanje topline. Ovaj tehnološki proboj redefinira granice primjene modularnog skladištenja energije.
1 Inovacija na razini ćelije: temeljni proboj u gustoći energije
Put "dizajna litij željeznog fosfata+tanke ljuske" od strane kineskih proizvođača. Baterija ugrađene 3U stalke određene marke koristi 21700 litijevih željeznih fosfatnih stanica (gustoća energije 260WH/kg), što povećava kapacitet od 50% u usporedbi s tradicionalnim stanicama iz 18650. Debljina kućišta baterijske ćelije smanjena je s 0,3 mm na 0,2 mm (koristeći visoku aluminijsku leguru čvrstoće -). Iako osigurava čvrstoću kompresije, broj jednostrukih stanica klastera porastao je za 20%, što je rezultiralo gustoćom energije od 150WH/L u 3U prostoru, što je 30% veće od prethodne generacije. Koristeći "raspored saća" (s staničnom razmakom od 0,5 mm) i umetanjem više stanica u isti volumen, ukupni kapacitet 42U stalka prešao je 200kWh.
Ruta japanskog i korejskih poduzeća "Tenarna litij+mekana tehnologija". 2U nosač montirana koju je Samsung lansirao koristi mekane pakirane ternarne ćelije (NCM811) s gustoćom energije od 300WH/kg. Unutarnje bore stanica eliminiraju se tehnologijom laminacije, povećavajući stopu korištenja volumena na 85%. Njegov inovativni dizajn "besplatne integracije školjki": Mekane pakirane ćelije baterije izravno su pričvršćene na ploču za raspršivanje aluminijske topline, eliminirajući tradicionalnu čeličnu školjku i smanjujući težinu za 15%. Gustoća energije 1U modula doseže 180WH/L, što ga čini prikladnim za scenarije bazne stanice osjetljive na težinu.
2 Strukturna optimizacija: Milimetarska razina rudarstva učinkovitosti iskorištavanja prostora
Shema "modularnog slaganja" u Europi. Ravnička baterija "Lego Style" koju je razvio njemački proizvođač omogućuje da svaki 1U modul bude neovisno uključen i isključen. Kroz precizni dizajn vodiča (s pogreškom od ± 0,1 mm) postiže se bešavno spajanje između modula, izbjegavajući svemirski otpad uzrokovan tradicionalnim kablovskim spojevima. Stražnja ploča koristi integrirane bakrene šipke (debljine 2 mm) umjesto kabela, smanjujući otpor za 50% i uštede 30% stražnjeg prostora, povećavajući efektivni instalacijski kapacitet 42U regala za 10%. U podatkovnom centru u Frankfurtu, ovaj je dizajn povećao gustoću skladištenja energije s 5kWh/m ² na 7kWh/m ².
Struktura "hladnog i vrućeg razdvajanja prolaza" u Sjedinjenim Državama. Za visoke - Scenariji punjenja i ispuštanja, određena baterija za stalak dijeli ćelije baterije na dva dijela: gornji dio (temperatura<35 ℃) is used for charging, the lower part (temperature<40 ℃) is used for discharging, and the middle is isolated by a heat-insulating plate (thermal conductivity of 0.02W/(m · K)). Combined with the "side in side out" airflow design, the heat dissipation efficiency is improved by 40%. At a 1C charge discharge rate, the temperature difference of the battery cell is controlled within 3 ℃, which is 60% smaller than the traditional structure, ensuring safety during high-density operation.
3 Dissipacija topline inovacija: Tehnologija kontrole temperature pri velikoj gustoći
Kineska tehnologija "tekuće hlađenog mikrokanala". Baterija ugrađena 4U ugrađena od strane Huawei ugrađenih mikrokanalnih aluminijskih epruveta (unutarnji promjer 3 mm) između ćelija baterije i koristi cirkulaciju etilen glikola za raspršivanje topline, s jednim modulom dispacije topline od 500 W. Njegov algoritam "precizno kontrole temperature" prilagođava brzinu protoka prema temperaturi svake ćelije baterije (frekvencija uzorkovanja 1kHz), povećavajući brzinu protoka u površini vrućeg toka za 30%, tako da maksimalna temperatura 42U stalak ne prelazi 45 stupnjeva kada je otpuštena na 2C, što je 10 stupnjeva {{{11}. Primjena određenog centra superračunala pokazuje da ova tehnologija proširuje vijek trajanja baterije na 8000 puta, što je 25% veće od zračnog hlađenja.
Indijsko nisko - trošak rješenja "prirodne disipacije topline+pasivno hlađenje". Za male i srednje - računalne sobe veličine u tropskim regijama, baterija od 1U stalka koju je razvio određeni proizvođač prihvaća dizajn "šuplje ljuske+fazni promjeni materijala": Školjka ima rupe za raspršivanje topline u obliku saća (povećana ventilacija za 50%), a stanični toplini se ispunjavaju 38 stupnjeva. Iako je gustoća energije 20% niža od otopine za hlađenje tekućine, trošak se smanjuje za 40%. Na stanici komunikacije u New Delhiju, operativna temperatura ostaje stabilna ispod 50 stupnjeva ljeti, zadovoljavajući osnovne potrebe za upotrebom.
Visoka - Integracija gustoće litij baterija montirana stalka prelazi s "jednostavnog slaganja" u "optimizaciju sustava". U budućnosti, primjenom krutih baterija - stanja (gustoća energije od 500WH/kg) i biomimetičkih struktura raspršivanja topline (oponašajući put protoka zraka saća), očekuje se da će energetska gustoća 1U regala prelaziti 8kwh, a istovremeno i pasivni toplina, a to toplinsko raspršivanje s "nula, s" nula, s "nulama,", sažeto je i na ventilaciranjem ".