Dugo je vrijeme niska temperatura (ispod - 20 stupnjeva) bila "slabost performansi" litij-željeznog fosfatnih ćelija - teške degradacije kapaciteta, niske učinkovitosti punjenja i pražnjenja, pa čak i nemogućnost početka, ograničavajući njihovu primjenu u hladnim regijama i scenarijima visokih altita. Globalna tehnologija, kroz poboljšanje materijala, strukturni dizajn i pomoć u kontroli temperature, potiče proboj uskih grla niskih temperatura u baterijama litij željezo fosfata, povećavajući zadržavanje kapaciteta na preko 80% na -30 stupnjeva i postizanje stabilnog punjenja i ispuštanja na -40 stupnjeva, pružajući ključnu potporu novoj energiji u hladnim regijama.
1 Razina materijala: Poboljšajte nisku - učinkovitost vodljivosti temperature iona
Kina "Low - Temperatura temperature elektrolita". "Kompozitni eterski elektrolit" razvijeno određeno poduzeće je mješavina etilen glikola dimetil etera (DME) i dimetil karbonata (DMC) u omjeru 3: 7, u kombinaciji s liodfb litijskom soli (koncentracija 1.5mol/}, za održavanje fluidnosti elektrole 1,2 ms/cm, što je pet puta veće od tradicionalnih karbonatnih elektrolita. Istodobno dodavanje 5% adiponitrila kao niskotemperaturni plastifikator smanjuje impedanciju filma SEI (impedancija se smanjuje za 40% na -30 stupnjeva), što rezultira zadržavanjem kapaciteta pražnjenja od 85% za bateriju na -30 stupnjeva, što je 35% veće od nemodificirane baterije. Ova se tehnologija primjenjuje na nova energetska vozila na sjeveroistoku Kine, s povećanjem zimskog raspona od 20%.
Nordijska 'pozitivna elektroda nanomaterijalizacija i negativna elektroda prije litiacije'. Norveški proizvođači su srodili materijale litij željeznog fosfata na materijale na 50 nm (tradicionalno 100-200 nm), povećavajući specifičnu površinu i skraćujući put migracije litijevih iona; Negativna elektroda koristi "prethodno litirani grafit" (stupanj prije liticije od 5%) za nadoknadu gubitka umetanja litija na niskim temperaturama. Optimizirana ćelija baterije ima učinkovitost punjenja od 70% na -25 stupnjeva (tradicionalne ćelije baterije imaju samo 30%), a stopa zadržavanja kapaciteta i dalje doseže 75% nakon 500 ciklusa. U projektu skladištenja energije Arktičke znanstvene istraživačke stanice, ćelija baterije može se stabilno ispustiti u okruženju od -40 stupnjeva, pružajući kontinuiranu snagu za znanstvenu istraživačku opremu i rješavajući problem "kolapsa s niskim temperaturama s niskim temperaturama".
2 Strukturni dizajn: Povećajte nisku - prilagodljivost temperature
U Sjedinjenim Državama "ekstremno stanjivanje i multi - sloj". Tesline baterijske stanice litij -željeznog fosfata za hladno tržište prihvaćaju "tanki dizajn elektroda" (smanjenje debljine pozitivne elektrode s 120 µm na 80 µm i negativne elektrode od 100 µm do 60 µm) kako bi se smanjila udaljenost migracije litijuma unutar elektrode; Istodobno, prihvaćen je "multi - postupak slaganja sloja" (150 slojeva naizmjeničnih pozitivnih i negativnih elektroda složenih) kako bi se povećalo područje sakupljanja struje i smanjio gustoću struje. Ova struktura omogućava baterijskoj ćeliji da postigne brzinu ispuštanja naboja od 0,5 ° C čak i na -30 stupnjeva, što je dvostruko veće od tradicionalnih ćelija baterije rane. U testovima na Aljasci, električna vozila opremljena ovom baterijskom ćelijom mogu nadopuniti 80% svog kapaciteta nakon što se 1 sat puni na -25 stupnjeva, zadovoljavajući svakodnevne potrebe putovanja.
Kineska "fleksibilna pole uha i izolacijska struktura". Develop "flexible electrode ear lithium iron phosphate battery cells" for high-altitude and low-temperature scenarios (such as the Qinghai Tibet Plateau): The electrode ear is made of copper foil aluminum foil composite flexible material, which can deform slightly with temperature changes to avoid electrode ear fracture at low temperatures; Vanjska ljuska jezgre zamotana je izolacijskim slojem debljine 1 mm (toplinska vodljivost 0,018W/(m ・ k)), koji zajedno s ugrađenim - u PTC grijaču (snaga 5W) može povećati temperaturu jezgre u roku od 50 stupnjeva u roku od 90 minuta, a kapacitet radnosti. U fotonaponskom projektu Off Grid u Yushuu, Qinghai, prosječno svakodnevno napajanje baterije u zimi doseže 8kWh, udovoljavajući potražnji električne energije kućanstava stadara.
3 Pomoć za kontrolu temperature: otopina niske temperature na temelju scenarija
Sinergija između oporavka otpadne topline i aktivnog grijanja u Rusiji. Sustav za skladištenje energije komunikacijske stanice u Sibiru uvodi otpadnu toplinu (temperatura 40 - 50 stupnjeva) generirana opremom bazne stanice (CPU, modul napajanja) u presjek baterije od litij željeznog fosfata kroz zračni kanal i surađuje s ugrađenom filmom za zagrijavanje (napajanja M. Kad je temperatura okoline ispod -30 stupnjeva, daje se prioritet za korištenje otpadne topline. Ako nije dovoljna, aktivira se film grijanja za stabilizaciju temperature unutar kabine na 10-15 stupnjeva. Stopa zadržavanja kapaciteta baterije doseže 95%, što je 60% energetski učinkovitije od čisto aktivnog grijanja. Ovo rješenje povećava raspoloživi kapacitet za skladištenje energije na baznim stanicama za zimi 30%, izbjegavajući komunikacijske prekide uzrokovane niskim temperaturama.
Materijali za promjenu faze i solarno prethodno zagrijavanje u Kanadi. Za scenarije izvan mreže u udaljenim područjima, materijali za promjenu faze na bazi parafina (talište 8 stupnjeva) ispunjavaju se oko stanica litij željeznog fosfata. Tijekom dana, materijali za promjenu faze zagrijavaju se (pohranjuju) od strane solarnog sakupljača, a noću, materijali za promjenu faze oslobađa toplinu kako bi stanice ostale izolirane; Istodobno, instalirajte reflektirajuće ploče s vanjske strane modula baterije kako biste pomogli u prethodnom zagrijavanju baterijskih ćelija koristeći slabo zimsko svjetlo. U projektu isključene mreže u Ontariju, ova otopina omogućava baterijskim ćelijama da održavaju temperaturu bez vanjskog napajanja u okruženju od -25 stupnjeva, sa stopom zadržavanja kapaciteta pražnjenja od 80% i godišnjom uštedom energije od 1200 kWh.
Proboj u niskim - temperaturnim performansama baterija litij željeznog fosfata razbija tradicionalnu percepciju da "hladne regije nisu prikladne za litij željezni fosfat". U budućnosti, primjenom čvrstih elektrolita (s porastom od 10 nabora u niskoj - Temperaturnom ionskom vodljivosti) i materijalima za biomimetičke izolacije (oponašajući strukturu arktičke lisice), "nula pregrijavanja, u punom kapacitetu" Operatina u okruženju i 5}} 50 stupnjeva, daljnjeg proširivanja, daljnjeg stupnja, daljnjeg stupnja, 50 stupnjeva, daljnjeg stupnja, 50 stupnjeva, i daljnjeg stupnja. Za transformaciju nove energije u hladnim regijama i područja velike visine širom svijeta.