Í langan tíma hefur lágt hitastig (undir - 20 gráðu) verið „afköst veikleiki“ litíums járnfosfat rafgeymisfrumna - alvarleg niðurbrot afkastagetu, lág hleðslu og losun skilvirkni og jafnvel vanhæfni til að byrja, takmarka notkun þeirra á köldum svæðum og háhátt. Alheimstækni, með efnislegum endurbótum, byggingarhönnun og aðstoð við hitastýringu, stuðlar að byltingum flöskuháls með litlum hita í litíum járnfosfat rafhlöðufrumum og eykur varðveislu getu í yfir 80% við -30 gráðu og náð stöðugri hleðslu og losun á -40 gráðu, sem veitir lykilstuðning fyrir umbreytingu nýrrar orku í köldum svæðum.
1 Efnisstig: Bæta lágt - hitastig jónaleiðni skilvirkni
Kína „Low - hitastigsbreyting raflausnar“ tækni. 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 ms/cm, sem er fimm sinnum hærra en hefðbundin karbónat raflausn. Samtímis að bæta við 5% adiponitrile sem lághita mýkingarefni dregur úr SEI filmuviðnám (viðnám lækkar um 40% við -30 gráðu), sem leiðir til þess að losunargetu var 85% fyrir rafhlöðufrumuna með -30 gráðu, sem er 35% hærra en óbreytta rafhlöðufruman. Þessari tækni hefur verið beitt á ný orkubifreiðar í Norðaustur -Kína, með 20% aukningu á vetrarsviðinu.
Norrænt „jákvæða rafskaut nanóefni og neikvæð rafskautsforritun“. Norskir framleiðendur hafa mulið litíum járnfosfat bakskautsefni í 50nm (venjulega 100-200nm), aukið sérstaka yfirborðssvæði og stytt fólksflutninga litíumjóna; Neikvæða rafskautið notar „fyrirfram litíað grafít“ (fyrirfram litíumiðun 5%) til að bæta upp tap á litíum innsetningar við lágt hitastig. Bjartsýni rafhlöðufrumunnar er með hleðsluhagnýtni 70% við -25 gráðu (hefðbundnar rafhlöðufrumur hafa aðeins 30%) og varðveisluhlutfall afkastagetu nær enn 75% eftir 500 lotur. Í orkugeymsluverkefni vísindarannsóknarstöðvar norðurslóða getur rafhlöðufruman losað stöðugt í umhverfi -40 gráðu, veitt stöðugan kraft fyrir vísindarannsóknarbúnað og leyst vandamálið við „lágt hitastigshrun“ hefðbundinna rafhlöður.
2 Uppbyggingarhönnun: Auka lágt - aðlögunarhæfni
„Extreme þynning og fjöl - lag stafla“ í Bandaríkjunum. Litíum járnfosfat rafhlöðufrumur Tesla fyrir kalda markaðinn nota „þunnt rafskautshönnun“ (draga úr þykkt jákvæðu rafskautsins frá 120 μ m til 80 μ m og neikvæðu rafskautinu úr 100 μ m til 60 μ m) til að draga úr flæðisfjarlægð litíumjóna inni í rafskautinu; Á sama tíma er „Multi - lagastöflunarferlið“ (150 lög af til skiptis jákvæðum og neikvæðum rafskautum sem staflað er) til að auka núverandi söfnunarsvæði og draga úr núverandi þéttleika. Þessi uppbygging gerir rafhlöðufrumunni kleift að ná hleðsluhraða 0,5C jafnvel við -30 gráðu, sem er tvöfalt hærra en hefðbundnar sára rafhlöðufrumur. Í prófum í Alaska geta rafknúin ökutæki búin þessari rafhlöðufrumu lagt 80% af afkastagetu sinni eftir að hafa hlaðið í 1 klukkustund við -25 gráðu og fundað daglegar pendilþörf.
„Sveigjanlegt stöng eyra og einangrunaruppbygging Kína“. Þróaðu „sveigjanlegar rafskaut eyru litíum járnfosfat rafhlöðufrumur“ fyrir háa - hæð og lágt - hitastigssvið (svo sem Qinghai Tíbet hásléttan): rafskautið er gert úr kopar filmu álþéttni við lágt hitastig samsett; Ytri skel kjarnans er vafinn með 1 mm þykkt loftgel einangrunarlag (hitaleiðni 0,018W/(M ・ K)), sem ásamt byggðri - í PTC hitara (Power 5W) getur hækkað hitastig kjarnans í 5 gráðu innan 30 mínútna við -30 gráðu og afkastagetuhraðinn getur náð 90% eftir upphaf. Í Off Grid Photovoltaic verkefninu í Yushu, Qinghai, nær meðaltal daglegs aflgjafa rafhlöðufrumunnar 8kWh og hittir raforkueftirspurn heimila hjarðsmanna.
3 Hitastýringaraðstoð: Sviðsmynd byggð á lágu hitastigslausn
Samvirkni milli hitabata úrgangs og virkrar upphitunar í Rússlandi. Orkugeymslukerfi samskipta stöðvarinnar í Síberíu kynnir úrgangshitann (hitastig 40 - 50 gráðu) sem myndast af grunnstöðvunarbúnaðinum (CPU, Power Module) í litíum járnfosfat rafhlöðuhólfið í gegnum loftleiðina og vinnur með smíðuðu rafhlöðufrumunni að mynda hitastýringarstillingu „Power Bative+M ²) af rafhlöðufrumunni. Þegar umhverfishitastigið er undir -30 gráðu er forgangsverkefni gefið til að nota úrgangshita. Ef það er ófullnægjandi er upphitunarmyndin virkjuð til að koma á stöðugleika hitastigsins inni í skála við 10-15 gráðu. Varðveisla rafhlöðunnar nær 95%, sem er 60% orkunýtni en hrein virk upphitun. Þessi lausn eykur fyrirliggjandi orkugeymslugetu grunnstöðva um 30% að vetri og forðast truflanir á samskiptum af völdum lágs hitastigs.
Fasaskiptiefni og forhitun sólar í Kanada. Fyrir utanaðkomandi sviðsmyndir á afskekktum svæðum eru paraffín byggð áfasbreytingarefni (bræðslumark 8 gráðu) fyllt í kringum litíum járnfosfat rafhlöðufrumur. Á daginn eru fasaskiptaefni hituð (geymd) af sólar safnara og á nóttunni losar fasaskiptiefni hita til að halda frumunum einangruðum; Settu upp endurskinsplötur að utan á rafhlöðueiningunni til að aðstoða við að forhita rafhlöðufrumurnar með því að nota veikt vetrarljós. Í OFF Grid skálaverkefninu í Ontario gerir þessi lausn rafhlöðufrumurnar kleift að viðhalda hitastigi án utanaðkomandi aflgjafa í umhverfi -25 gráðu, með 80% losunargetu og árlega orku sparnaði 1200 kWst.
Byltingin í lágu - hitastigafköstum litíum járnfosfat rafhlöðufrumna er að brjóta hefðbundna skynjun að „köldu svæði henta ekki fyrir litíum járnfosfat“. Í framtíðinni, með beitingu fastra raflausna (með 10 sinnum aukningu á lágu -} hitastig jónaleiðni) og lífefnafræðilegum einangrunarefnum (líkja eftir uppbyggingu norðurskauts refur), „núllfæðing, að fullu afkastagetu náist í umhverfi - 50 gráðu, sem stækkar lengra, að stækka notkunarmörkin af lithium járni í litaríum. Haglegt og áreiðanlegt val um umbreytingu nýrrar orku á köldum svæðum og háhæðarsvæðum um allan heim.