Por um longo tempo, a baixa temperatura (abaixo de -} 20 graus) tem sido a "fraqueza do desempenho" das células da bateria de fosfato de ferro de lítio - degradação de capacidade grave, baixa eficiência de carregamento e descarga e até incapacidade de iniciar, limitar sua aplicação em regiões frias e cenários de alta altitude. A tecnologia global, por meio de melhoria de material, projeto estrutural e assistência ao controle de temperatura, promove o avanço dos gargalos de baixa temperatura nas células da bateria de fosfato de ferro de lítio, aumentando a retenção de capacidade para mais de 80% em -30 graus e atingindo a cobrança estável e descarregamento em -40 graus, fornecendo suporte chave para a transformação da nova energia em regiões frias.
1 Nível do Material: Melhore baixo - eficiência de condutividade de íons de temperatura
A tecnologia "baixa -} da China da tecnologia de eletrólito". 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 1.2mS/cm, which é cinco vezes maior que os eletrólitos de carbonato tradicionais. A adição simultaneamente de 5% de adiponitrila como plastificante de baixa temperatura reduz a impedância do filme SI (a impedância diminui em 40% em -30 graus), resultando em uma taxa de retenção de 85% da célula de bateria em -30 de -30, que é 35% maior que a célula não modificada. Essa tecnologia foi aplicada a novos veículos de energia no nordeste da China, com um aumento de 20% na faixa de inverno.
Nórdica 'nanomaterialização positiva do eletrodo e pré -litiação de eletrodo negativo'. Os fabricantes noruegueses esmagaram materiais de cátodo de fosfato de lítio a 50 nm (tradicionalmente 100-200 nm), aumentando a área de superfície específica e diminuindo o caminho de migração dos íons de lítio; O eletrodo negativo utiliza "grafite pré -litiado" (grau de pré -litiação de 5%) para compensar a perda de inserção de lítio em baixas temperaturas. A célula da bateria otimizada tem uma eficiência de carregamento de 70% em -25 graus (as células da bateria tradicionais têm apenas 30%) e a taxa de retenção de capacidade ainda atinge 75% após 500 ciclos. No projeto de armazenamento de energia da Estação de Pesquisa Científica do Ártico, a célula da bateria pode descarregar de forma estável em um ambiente de -40 graus, fornecendo energia contínua para equipamentos de pesquisa científica e resolvendo o problema do "colapso de baixa temperatura" das baterias tradicionais.
2 Projeto estrutural: aprimore baixo - Adaptabilidade de temperatura
O "afinamento extremo e multi - empilhamento de camada" nos Estados Unidos. As células da bateria de fosfato de ferro de lítio da Tesla para o mercado frio adotam um "projeto de eletrodo fino" (reduzindo a espessura do eletrodo positivo de 120 μm para 80 μm e o eletrodo negativo de 100 μm a 60 μm) para reduzir a distância de migração dos íons de lítio dentro do eletrodo; Ao mesmo tempo, o processo de empilhamento de camada "Multi -}" (150 camadas de eletrodos positivos e negativos alternados empilhados) é adotado para aumentar a área de coleta atual e reduzir a densidade de corrente. Essa estrutura permite que a célula da bateria obtenha uma taxa de descarga de carga de 0,5 ° C, mesmo em -30 graus, o que é duas vezes mais alto que as células tradicionais da bateria da ferida. Nos testes no Alasca, os veículos elétricos equipados com esta célula da bateria podem reabastecer 80% de sua capacidade após cobrar por 1 hora a -25 graus, atendendo a necessidades diárias de deslocamento.
A "ouvido de pólo flexível da China e a estrutura de isolamento". Desenvolver "células de bateria de fosfato de lítio de lítio de eletrodo flexível" para altitude alta - e baixa - cenários de temperatura (como o platô do Tibete Qinghai): o eletrodo é feito de alumínio com alumínio de alumínio, que pode se deformar a temperatura para evitar que a temperatura de alumínio com alumínio frata, que pode se deformar com temperatura; A concha externa do núcleo é embrulhada com uma camada de isolamento de ar de 1 mm de espessura (condutividade térmica 0,018w/(m ・ k)), que, juntamente com os construídos - no aquecedor do PTC (potência 5W), pode aumentar a temperatura do núcleo para 5 graus em 30 minutos em -30 graus, e a taxa de retenção de capacidade pode atingir 90%. No projeto fotovoltaico de grade off em Yushu, Qinghai, a fonte de alimentação diária média da célula da bateria no inverno atinge 8 kWh, atendendo à demanda de eletricidade das famílias dos pastores.
3 Assistência ao controle de temperatura: Solução de baixa temperatura baseada em cenário
A sinergia entre recuperação de calor residual e aquecimento ativo na Rússia. O sistema de armazenamento de energia da estação base de comunicação na Sibéria apresenta o calor residual (temperatura 40 - 50 graus) gerada pelo equipamento da estação base (CPU, módulo de energia) no compartimento de bateria de fosfato de lítio no meio do meio de temperatura do setor de temperatura (MOMETUROTEN EM RECURTATION/M FROTURTE/M STROTEN/M q) do formulário de um tipo de pasting/m -m -m. Quando a temperatura ambiente está abaixo de -30 graus, é dada prioridade para utilizar o calor residual. Se for insuficiente, o filme de aquecimento será ativado para estabilizar a temperatura dentro da cabine a 10 a 15 graus. A taxa de retenção da capacidade da bateria atinge 95%, que é 60% mais eficiente em termos de energia que o aquecimento ativo puro. Esta solução aumenta a capacidade de armazenamento de energia disponível das estações base em 30% no inverno, evitando interrupções de comunicação causadas por baixas temperaturas.
Materiais de mudança de fase e pré -aquecimento solar no Canadá. Para cenários de grade off em áreas remotas, os materiais de mudança de fase baseados em parafina (ponto de fusão de 8 graus) são preenchidos em torno das células da bateria de fosfato de ferro de lítio. Durante o dia, os materiais de mudança de fase são aquecidos (armazenados) pelos coletores solares e, à noite, a mudança de fase altera o calor liberando calor para manter as células isoladas; Ao mesmo tempo, instale placas reflexivas na parte externa do módulo da bateria para ajudar no pré -aquecimento das células da bateria usando a luz de inverno fraca. No projeto de cabine de grade desligado em Ontário, esta solução permite que as células da bateria mantenham a temperatura sem a fonte de alimentação externa em um ambiente de -25 graus, com uma taxa de retenção de capacidade de descarga de 80% e uma economia anual de energia de 1200 kWh.
A inovação em baixa - temperatura do desempenho das células da bateria de fosfato de ferro de lítio está quebrando a percepção tradicional de que 'as regiões frias não são adequadas para fosfato de ferro de lítio'. 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 reliable Escolha para a transformação de nova energia em regiões frias e áreas de alta altitude ao redor do mundo.