Протягом тривалого часу низька температура (нижче - 20 градусів) була "слабкістю продуктивності" клітин акумуляторних батарей літієвого заліза - важкої деградації ємності, низька зарядка та ефективність розряду, і навіть неможливість почати, обмежуючи їх застосування в холодних регіонах та сценарії висоти. Глобальна технологія за допомогою вдосконалення матеріалів, структурної конструкції та допомоги з контролю температури сприяє прориву вузьких вузьких вузьких клітин Lithium Iron Fosphate з низькою температурою, збільшуючи утримання потужностей до понад 80% на -30 градусів та досягнення стабільної зарядки та розряду на -40 градусів, що забезпечує ключову підтримку трансформації нової енергії в холодних областях.
1 Рівень матеріалу: Поліпшення низької - Ефективність провідності температури іонів
Китайська технологія "низька - модифікація температури електроліту". The "composite ether electrolyte" developed by a certain enterprise is a mixture of ethylene glycol dimethyl ether (DME) and dimethyl carbonate (DMC) in a ratio of 3:7, combined with LiODFB lithium salt (concentration 1.5mol/L), to maintain fluidity of the electrolyte at -40℃, with an ion conductivity of 1,2 мс/см, що в п'ять разів більше, ніж традиційні карбонатні електроліти. Одночасно додавання 5% адипонітрилу як низькотемпературного пластифікатора знижує опір плівки SEI (опір зменшується на 40% на -30 градусів), що призводить до швидкості утримання потужностей розряду на 85% для акумуляторної клітини на -30 градусів, що на 35% вище, ніж немодифікована акумуляторна клітина. Ця технологія застосовується до нових енергетичних транспортних засобів на північному сході Китаю, що збільшується на 20% у зимовому діапазоні.
Північна «позитивна наноматеріалізація електрода та негативний електрод перед літією». Норвезькі виробники подрібнювали літієві катодні матеріали для фосфатного заліза до 50 нм (традиційно 100-200 нм), збільшуючи питому площі поверхні та скорочуючи міграційний шлях іонів літію; Негативний електрод використовує "попередньо літиний графіт" (ступінь літіації 5%) для компенсації втрати введення літію при низьких температурах. Оптимізована акумуляторна комірка має ефективність зарядки 70% при -25 градусів (традиційні акумуляторні клітини мають лише 30%), а швидкість утримання ємності все ще досягає 75% після 500 циклів. У проекті зберігання енергії на арктичній науковій дослідницькій станції акумулятор може стабільно виписати в середовищі -40 градусів, забезпечуючи постійну потужність для наукових дослідницьких обладнання та вирішуючи проблему традиційного «обвалення традиційних акумуляторів».
2 Структурна конструкція: Підвищити низьку - адаптованість температури
"Екстремальне витончення та багаторазове укладання шару" у США "у Сполучених Штатах. Літієві фосфатні батареї Tesla для холодного ринку приймають "тонкий дизайн електрода" (зменшення товщини позитивного електрода від 120 мкм до 80 мкм та негативного електрода від 100 мкм до 60 мкм) для зменшення відстані міграції іонів літію всередині електрода; У той же час, для збільшення області збору струму та зменшення щільності струму. Ця конструкція дозволяє акумулятору досягти швидкості розряду заряду 0,5 ° С навіть на -30 градуса, що вдвічі перевищує традиційні клітини акумуляторів. У тестах на Алясці електромобілі, оснащені цією акумуляторною коміркою, можуть поповнити 80% їх потужності після зарядки протягом 1 години на -25 градусів, задовольняючи щоденні потреби в дорозі.
Китайська "гнучка полюсна вуха та структура ізоляції". Розробити гнучкі клітини акумуляторних акумуляторів «Літій заліза» для високої висоти - висота та низька - Температурна сценарій (наприклад, плато -плато з тибетами Qinghai): Електродне вухо виготовлене з композитного матеріалу з алюмінієм мідної фольги, який може деформувати незначні зміни температури, щоб уникнути руйнування електродів на низькій температурі; Зовнішня оболонка ядра загортається з 1 мм утеплювача повітряна золяція (теплопровідність 0,018 Вт/(M ・ K)), яка разом із побудованою - у нагрівачі PTC (потужність 5 Вт), може підвищити температуру серцевини до 5 градусів на -30 градусів, а ставка затриження потужностей може досягти 90% після запуску. У проекті фотоелектрики Off Grid в Юшу, Цінхай, середньодобовий джерело живлення акумулятора взимку досягає 8 кВт / год, задовольняючи потребу в електроенергії домогосподарств пастухів.
3 Допомога контролю температури: Сценарій на основі розчину низької температури на основі сценарію
Синергія між відновленням тепла та активним нагріванням у Росії. Система зберігання енергії базової станції зв'язку в Сибіру вводить відпрацьоване тепло (температура 40 - 50 градусів), що генерується обладнанням базової станції (CPU, потужним модулем) у літієве відділення фосфатного акумулятора через повітряний канал, і співпрацює з побудованим - в режимі нагріву (живлення 20w/m ²). поповнення ". Коли температура навколишнього середовища нижче -30 градусів, надається пріоритет для використання відпрацьованого тепла. Якщо його недостатньо, нагрівальна плівка активується для стабілізації температури всередині кабіни на 10-15 градусів. Швидкість утримання ємності акумулятора досягає 95%, що на 60% більш енергоефективно, ніж чисте активне опалення. Цей розчин збільшує наявну ємність зберігання енергії базових станцій на 30% взимку, уникаючи перебоїв зв'язку, спричинених низькими температурами.
Матеріали зміни фаз та попереднє нагрівання сонячної енергії в Канаді. Для сценаріїв Off Grid у віддалених районах матеріали зміни фази на основі парафіну (точка плавлення 8 градусів) заповнюються навколо літієвих батареїв фосфатних акумуляторів. Протягом дня матеріали зміни фази нагріваються (зберігаються) сонячними колекторами, а вночі матеріали зміни фази вивільняють тепло, щоб утримувати клітини ізольованими; У той же час встановіть світловідбивачі на зовнішній стороні акумуляторного модуля, щоб допомогти в попередньому нагріванні акумуляторних комірок за допомогою слабкого зимового світла. У проекті кабіни Off Grid в Онтаріо це рішення дозволяє акумуляторним клітинам підтримувати температуру без зовнішнього джерела живлення в середовищі -25 градусів, зі швидкістю утримання потужностей розряду 80% та річною економією потужності 1200 кВт / год.
Прорив у низькому - Температурна продуктивність літієвих батарейних клітин заліза фосфатів порушує традиційне уявлення про те, що "холодні області не підходять для літієвого фосфату заліза". In the future, with the application of solid electrolytes (with a 10 fold increase in low-temperature ion conductivity) and biomimetic insulation materials (imitating the structure of Arctic fox fur), "zero preheating, full capacity" operation will be achieved in an environment of -50℃, further expanding the application boundaries of lithium iron phosphate batteries and providing a more economical and Надійний вибір для трансформації нової енергії в холодних регіонах та висотних районах у всьому світі.