Hosszú ideig az alacsony hőmérséklet (- 20 fok) volt a lítium vas-foszfát akkumulátor cellák „teljesítmény-gyengesége” - súlyos kapacitás-lebomlás, alacsony töltés és ürítés hatékonysága, sőt képtelenség megkezdeni, korlátozva alkalmazásukat a hideg régiókban és a magas szintű forgatókönyvekben. A globális technológia az anyagi fejlesztés, a szerkezeti tervezés és a hőmérséklet -ellenőrzési segítség révén elősegíti az alacsony hőmérsékletű szűk keresztmetszetek áttörését a lítium vas -foszfát akkumulátor cellákban, növelve a kapacitásmegtartást 80% -ra -30 fokon, és stabil töltés és -40 fokos bocsátás elérése érdekében kulcsfontosságú támogatást nyújt az új energia átalakulásához a hideg régiókban.
1 Anyagszint: Javítsa az alacsony - hőmérsékleti ion vezetőképesség hatékonyságát
Kína "alacsony- elektrolit -módosítása" technológia. Egy bizonyos vállalkozás által kifejlesztett "kompozit éter -elektrolit" az etilénglikol -dimetil -éter (DME) és a dimetil -karbonát (DMC) keveréke 3: 7 arányban, kombinálva a Liodfb lítium -sóval (koncentráció 1,5 mol/l), hogy az elektrolit {9} 40 -es fokozatú vezetést végezzenek. ötször magasabb, mint a hagyományos karbonát elektrolitok. Egyidejűleg 5% adiponitril hozzáadása alacsony hőmérsékletű lágyítószerként csökkenti a SEI film impedanciáját (az impedancia 40% -kal csökken -30 foknál), ami az akkumulátorcellánál -30 fokos kisülési kapacitás -visszatartási sebességet, amely 35% -kal magasabb, mint a nem módosított akkumulátorcellánál. Ezt a technológiát alkalmazták az új energia járművekre Északkelet -Kínában, a téli tartomány 20% -os növekedésével.
Nordic „pozitív elektróda nanomaterializáció és negatív elektróda előtti litiáció”. A norvég gyártók 50 nm-re (hagyományosan 100-200 nm-re) zúzták a lítium vas-foszfát-katód anyagokat, növelve a specifikus felületet és lerövidítve a lítium-ionok migrációs útját; A negatív elektróda "előre literált grafit" (a litiáció előtti 5%) használja a lítium beillesztési veszteségének alacsony hőmérsékleten történő kompenzálására. Az optimalizált akkumulátorcellának a töltési hatékonysága 70% -os, -25 foknál (a hagyományos akkumulátorcellák csak 30% -kal rendelkeznek), és a kapacitás -visszatartási arány továbbra is eléri a 75% -ot 500 ciklus után. Az sarkvidéki tudományos kutatóállomás energiatárolási projektjében az akkumulátorcella -40 fokos környezetben stabilan ürülhet, folyamatos energiát biztosítva a tudományos kutatóberendezések számára, és megoldhatja a hagyományos akkumulátorok "alacsony hőmérsékleti összeomlásának" problémáját.
2 strukturális tervezés: fokozza az alacsony - hőmérséklet -alkalmazkodóképességet
Az Egyesült Államokban a "Extrém vékonyítás és a multi - réteg egymásra rakása". A Tesla lítium vas -foszfát akkumulátoros cellái a hideg piacon „vékony elektróda kialakítását” alkalmazzák (a pozitív elektród vastagságát 120 μm -ről 80 μm -re, a negatív elektródot pedig 100 μm -ről 60 μm -re csökkentik), hogy csökkentsék a lítium -ionok migrációs távolságát az elektród belsejében; Ugyanakkor a "multi - réteg egymásra rakási folyamatot" (150 réteg váltakozó pozitív és negatív elektródák egymásra rakva) alkalmazzák az aktuális beszedési terület növelése és az aktuális sűrűség csökkentése érdekében. Ez a szerkezet lehetővé teszi az akkumulátorcellának, hogy akár, 0,5 ° C töltési sebességet érjen el -30 fokon is, ami kétszer olyan magas, mint a hagyományos seb akkumulátorcellák. Az alaszkai tesztek során az ezzel az akkumulátorcellával felszerelt elektromos járművek kapacitásuk 80% -át feltölthetik, miután 1 órás töltés után -25 fokos töltés után kielégítik a napi ingázási igényeket.
Kína "rugalmas pólusfül- és szigetelési szerkezete". Fejlessze ki a "rugalmas elektróda fül lítium vas -foszfát akkumulátorcellákat" a magas - magasság és az alacsony - hőmérsékleti forgatókönyvekhez (például a Qinghai tibet -fennsík): Az elektróda füle rézfólia -alumínium -kompozit kompozit anyagból készül, amely enyhén deformálódik az elektróda fülfraktuumok elkerülésére az alacsony hőmérsékleten; A mag külső héját 1 mm vastag airgel szigetelő réteggel csomagolják (hővezető képesség 0,018W/(m ・ k)), amely a beépített - -val együtt a PTC fűtésben (5W teljesítmény) növelheti a mag hőmérsékletét 5 fokra 30 percen belül, és a kapacitási retenciós sebesség elérése után elérheti a 90% -ot. A Qinghai -i Yushu -i Photovoltaikus projektben az akkumulátor cellájának átlagos napi tápellátása télen eléri a 8kWh -t, kielégíti a pásztorok háztartásainak villamosenergia -igényét.
3 Hőmérséklet -ellenőrzési segítség: forgatókönyv alapú alacsony hőmérsékletű oldat
A hulladékhő -visszanyerés és az oroszországi aktív fűtés közötti szinergia. A szibériai kommunikációs bázisállomás energiatároló rendszere bevezeti a hulladékhő (40 - 50 fok), amelyet a bázisállomás berendezése (CPU, Power modul) generál a lítium vas foszfát akkumulátoros rekeszébe a légcsatorna révén, és az akkumulátoros cella beépítésével foglalkozó - - -kal együttműködik. Ha a környezeti hőmérséklet -30 fok alatt van, akkor prioritást élvez a hulladékhő felhasználása. Ha ez nem elegendő, akkor a fűtőfilmet aktiválják, hogy a kabin belsejében 10-15 fokos hőmérsékletet stabilizálják. Az akkumulátor kapacitás-visszatartási sebessége eléri a 95% -ot, ami 60% -kal energiahatékonyabb, mint a tiszta aktív fűtés. Ez a megoldás télen 30% -kal növeli az alapállomások rendelkezésre álló energiatárolási kapacitását, elkerülve az alacsony hőmérsékletek által okozott kommunikációs megszakításokat.
Fáziscsere -anyagok és a napenergia előmelegítése Kanadában. A távoli területeken működő rácsos forgatókönyvek esetén a paraffin alapú fázisváltási anyagokat (a 8. fokos olvadáspont) töltik meg a lítium vas -foszfát akkumulátoros cellák körül. A nap folyamán a fázisváltási anyagokat a napelemek melegítik (tárolják), és éjjel a fázisváltó anyagok felszabadítják a hőt, hogy a sejteket szigeteljék; Ugyanakkor telepítse a fényvisszaverő lemezeket az akkumulátor moduljának külső oldalára, hogy elősegítse az akkumulátorcellák előmelegedését a gyenge téli fény felhasználásával. Az Ontario -i Off Grid kabin projektben ez a megoldás lehetővé teszi az akkumulátorcellák számára, hogy a hőmérsékletet külső tápellátás nélkül fenntartsák -25 fokos környezetben, 80% -os kisülési kapacitás -visszatartási sebességgel és 1200 kWh éves energiatakarékossággal.
A lítium vas -foszfát akkumulátoros sejtek alacsony - hőmérsékleti teljesítményének áttörése megszakítja azt a hagyományos észlelést, miszerint a „hideg régiók nem alkalmasak a lítium vas -foszfátra”. A jövőben a szilárd elektrolitok alkalmazásával (az alacsony - hőmérsékleti ion vezetőképesség 10 -szeres növekedésével) és a biomimetikus szigetelő anyagokkal (a sarkvidéki róka szőrének szerkezetét utánozva), "nulla előmelegítés, teljes kapacitású művelet a -}}}}}}}}}}}} fokozattal történő felmelegedéssel fog elérni, és továbbfejleszti a litium -foszfátot, és biztosítja a lítium -foszfát, amely a lítium -foszfát -foszfátot biztosítja. Az új energia átalakításához a hideg régiókban és a nagy tengerszint feletti területeken szerte a világon.