- 40 도의 북극 연구소와 -30도 시베리아 커뮤니케이션베이스 스테이션에서 전통적인 리튬 배터리의 용량은 50%이상 쇠퇴하며 시작되지 않을 수도 있습니다. 랙 장착 리튬 배터리는 개선 된 셀 재료, 객실 단열 설계 및 지능형 예열 기술을 통해 극한의 저온 환경에서 안정적인 작동을 달성하여 추운 지역의 주요 시나리오에서 에너지 공급 문제를 해결합니다. 글로벌 제조업체는 다른 추운 기후의 차별화 된 요구를 충족시키기 위해 "높은 서리 저항성+저전력 소비"를위한 맞춤형 솔루션을 개발하여 고밀도 에너지 저장 공간이 냉동 지역에서도 가치를 부여 할 수 있도록했습니다.
1 세포 수준의 서리 저항 : 재료 혁신은 저온의 병목 현상을 통해 파손됩니다.
중국에서 "낮은 - 온도 리튬 철 포스페이트"의 공식. 특정 브랜드는 북동부 기지국을위한 21700 리튬 철 포스페이트 배터리 셀을 개발했습니다. 니켈 요소 (5%의 함량)를 도핑하고 전해질 조성물을 최적화함으로써 (20% 에틸렌 탄산염을 첨가 함), 배터리 셀의 낮은 - 온도 방전 용량 유지 속도는 전통적인 배터리 셀보다 30% 더 높았다. 동시에, "나노 레벨 양의 전극 코팅"기술 (코팅 층 두께 3nm)은 저온에서 이온 이동 저항을 감소시키기 위해 채택된다. -30도에서 500 사이클 후에, 용량 유지율은 여전히 75%에 도달하며 이는 전통적인 세포보다 25% 높다. Harbin의 통신 기지국의 실제 측정에 따르면이 배터리 셀을 사용하는 1U 랙 배터리는 겨울에 8kWh의 평균 일일 전원 공급 장치를 제공하여 기지국의 핵심 장비 (스위치, 신호 타워)의 24 시간 전원 수요를 충족시킬 수 있습니다.
북유럽 '리튬 티타 네이트+슈퍼 커패시터'하이브리드 배터리 셀. 스웨덴 제조업체가 개발 한 복합 배터리 셀은 리튬 티탄 네이트 (LTO)를 음성 전극 (30000 배 사이의주기 수명)으로 사용하고, 양의 전극은 리튬 망간 철 포스페이트 (LMFP)와 쌍을 이루고 -과 슈퍼 카피터 (용량의 10%를 차지)와 짝을 이룹니다. 슈퍼 커패시터는 - 온도 시작 - up (- 40도에서의 순간 방전)를 낮추고 LTO -LMFP 셀은 지속적인 전원 공급 장치를 제공하여 셀이 -40 도의 속도로 0.5C의 속도로 70%의 속도로 충전 및 배출을 제공합니다. 이 하이브리드 설계는 또한 LTO 세포의 저 에너지 밀도 (120WH/kg의 전체 에너지 밀도)의 문제를 해결하므로 수명이 높은 수명 요건을 가진 극성 과학 연구 시나리오에 적합합니다. 노르웨이 북극 과학 연구소 (Norwegian Arctic Scientific Research Station)의 응용 프로그램에 따르면 배터리 셀은 6 개월 연속 (태양 에너지 보충 없음) 동안 120주기 동안 120주기 후 5%의 용량 부패를 경험하여 과학 연구 장비의 안정적인 작동을 보장합니다.
2 객실 단열재 : 낮은 - 온도 침윤을 차단하기위한 물리적 보호
Canada's "vacuum insulation+phase change energy storage" design. For machine rooms in grassland provinces with a temperature of -35 ℃, the rack mounted lithium battery adopts a "double-layer vacuum chamber" (vacuum℃1Pa, thermal conductivity 0.004W/(m ・ K)), the bulkhead interlayer is filled with air gel felt (thickness 10mm), and with phase change materials (paraffin, melting point 8 ℃), it can maintain the temperature in the chamber>정전 후 8 시간 동안 0도. 캐빈 도어는 "자기 흡입 씰+가열 와이어"(파워 50W)를 채택하여 도어 갭의 서리와 얼음 형성을 방지하면서 열 손실을 피합니다. 앨버타의 데이터 센터에서의 테스트에 따르면이 단열 설계는 겨울 온도 제어 에너지 소비를 60%감소시켜 전통적인 암벽 울 단열 솔루션에 비해 매년 24000kWh를 절약합니다.
러시아의 "폐 열 회수+활성 난방"시스템. 시베리아의 통신베이스 스테이션 랙 배터리는 공기 덕트를 통해 배터리 칸으로 배터리 칸에베이스 스테이션 장비 (CPU, 전력 모듈, 온도 40 - 50도)의 열 소산을 도입하고 PTC 히터 (파워 100W, -30도에서 자동 시작)와 협력하여 "수동 회복+활성 교체 모드"절연 모드를 형성합니다. 캐빈 내부의 온도 센서 (정확도 ± 0.5도)는 실시간으로 모니터를 모니터링합니다. 온도가 5도 미만인 경우, 폐 열 회복이 먼저 활성화되고 히터가 불충분 할 때 히터가 활성화되어 온도 제어의 에너지 소비가 순수한 활성 가열에 비해 45% 감소합니다. 특정 기지국의 겨울 작동 데이터에 따르면 시스템이 배터리 칸의 온도를 10-15 도로 안정화시키고 배터리 셀의 용량 유지 속도는 90%에 도달하며 이는 절연 솔루션보다 40% 더 높습니다.
3 지능형 온도 제어 : 낮은 - 온도 작업 조건에 적응하도록 동적으로 조정
독일의 '예측 예열'알고리즘. 유럽 대륙의 온화한 대륙 기후 (겨울철 밤과 밤 사이에 최대 20 도의 온도 차이)에 따라 랙 장착 리튬 배터리의 BMS 시스템은 6 시간 전에 환경 온도 변화를 예측하기 위해 현지 기상 데이터에 연결됩니다. 예측 된 야간 온도가 -15 도로 떨어지면, 시스템은 주간 광전지 피크 기간 (12 : 00-14 : 00) 동안 배터리 온도를 20도까지 적극적으로 예열하고 낮은 야간 온도가 용량에 미치는 영향을 피하기 위해 유지합니다. 뮌헨의 상업용 에너지 저장 프로젝트의 실제 테스트에 따르면 알고리즘은 가용 겨울 에너지 저장 용량을 15% 증가시키고 피크 밸리 차익 거래 수익을 8% 증가시킵니다.
중국의 "등급 충전 및 배출"전략. Northeast Power 그리드 측면 랙 장착 에너지 저장 (42U/200KWH)은 "낮은 - 온도 등급 제어"를 채택합니다. 주변 온도가 - 20도 ~ -10도에 충전 및 방전 속도는 0.5C로 제한됩니다. 주변 온도가 -30도 ~ -20 도인 경우, 분극을 줄이기 위해 "펄스 충전"(10% 듀티 사이클의 0.5C 펄스)이 활성화됩니다. BMS는 배터리 셀의 임피던스를 실시간으로 모니터링합니다 (샘플링 주파수 100Hz). 임피던스가 임계 값을 초과하면 (실온에 비해 50% 증가) 자동으로 충전 및 배출을 일시 중지하고 난방을 시작합니다. 임피던스가 복원 된 후 작동을 재개합니다. Shenyang의 Power Grid에 에너지 저장 프로젝트를 적용하면이 전략이 겨울주기 수명을 3000 배로 연장하여 통제되지 않은 체계보다 25% 높음을 보여줍니다.
랙 장착 리튬 배터리의 낮은 - 온도 적응 기술은 "에너지 저장은 차가운 것을 두려워한다"는 전통적인 인식을 깨뜨리고 있습니다. 미래에, 고체 전해질 (낮은 - 온도 이온 전도도가 10 배 증가 함) 및 생체 모방 단열재 (북극 폭스 모피의 구조를 모방), "제로 예열, 완전 용량"의 적용으로, "제로 예열, 완전 용량"작동은 - 50 도의 환경에서 더 많은 에너지 공급을 제공하고, 핵심 에너지 공급을 제공하고, 핵심적인 에너지 공급을 제공하고, 및 핵심 에너지 공급을 제공하고,-} 50도에 달성 될 것입니다. 지구의 두 극으로 고밀도 에너지 저장 응용의 확장.