Na stanici za istraživanje Arktika na - 40 stepeni i baznom stanicom sibirske komunikacije u -30 stepeni, kapacitet tradicionalnih litijumskih baterija propadat će za više od 50%, a može čak i ne počniti. Litijumske baterije nosača postižu stabilan rad u ekstremnim niskim temperaturnim okruženjima kroz poboljšane ćelijske materijale, dizajn izolacije kabine i inteligentne zagrijavanja, rješavanje problema opskrbe energijom u ključnim scenarijima u hladnim regijama. Globalni proizvođači su razvili prilagođene rješenja za "Visoka otpornost na smrzavanje + malu potrošnju energije" kako bi se zadovoljile diferencirane potrebe različitih hladnih klima, omogućavajući skladištenje energije visoke gustine da igraju svoju vrijednost čak i u zamrznutom području.
1 Otpornost na nivo stanice: materijalne inovacije se probija kroz usko grlo niske temperature
Formula "niskog - temperature litijum-gvožđeh glačala" u Kini. Određeni brend razvio je 21700 litijumskih željeznih fosfatnih stanica za baterije za sjeveroistočne bazne stanice. Doping nikl elementima (sa sadržajem od 5%) i optimiziranjem elektrolitnog kompozicije (dodavanje 20% etilena karbonata), brzina zadržavanja kapaciteta temperature za praznjenje temperature povećana je na -30 stepeni / 65%, što je 30% veće od tradicionalnih baterija. Istovremeno, tehnologija "Nano nivo pozitivne elektrode" (debljina sloja premaza 3nm) usvaja se za smanjenje ionske otpornosti na migraciju na niskim temperaturama. Nakon 500 ciklusa u -30 stepeni, stopa zadržavanja kapaciteta i dalje dostiže 75%, što je 25% veće od tradicionalnih ćelija. Stvarno mjerenje komunikacijske bazne stanice u Harbinu pokazuje da 1U baterija pomoću ove baterije može osigurati prosječno dnevno napajanje 8kWh zimi, ispunjavanje 24-satne potrebe napajanja osnovne stanice.
Nordijski 'litijum-titanat + SuperCapacitor' hibridna hibridna ćelija baterije. Kompozitna ćelija baterije koju je razvio švedski proizvođač koristi litijum-titanat (LTO) kao negativna elektroda (sa ciklusom od 30000 puta), pozitivnu elektrodu je uparena sa litijumskim manganskim gvožđem (LMFP) i izgrađenom - u supercapacitoru (računovodstvo 10% kapaciteta). SuperKapacitori su odgovorni za nisku temperaturu (trenutačno otpuštanje (trenutačno otpuštanje u - 40 stepeni), dok LTO-LMFP ćelije pružaju kontinuirano napajanje, omogućavajući punjenje i pražnjenje brzinom od 0,5C, čak i u stopi od 70%. Ovaj hibridni dizajn također rješava problem niske gustoće energije LTO ćelija (sa ukupnom gustoćom energije od 120Wh / kg), čineći ga pogodnim za polarnim naučnim istraživačkim scenarijima sa velikim životnim zahtjevima. Aplikacija na norveškoj arktičkoj naučnoj istraživačnoj stanici pokazuje da je baterija doživjela propadanje kapaciteta od samo 5% nakon 120 ciklusa tokom šest uzastopnih mjeseci polarne noći (bez dodatka solarne energije), osiguravajući stabilan rad naučno-istraživačke opreme.
2 Izolacija kabine: Fizička zaštita za blokiranje niske infiltracije temperature -
Canada's "vacuum insulation+phase change energy storage" design. For machine rooms in grassland provinces with a temperature of -35 ℃, the rack mounted lithium battery adopts a "double-layer vacuum chamber" (vacuum℃1Pa, thermal conductivity 0.004W/(m ・ K)), the bulkhead interlayer is filled with air gel felt (thickness 10mm), and with phase change materials (paraffin, melting point 8 ℃), it can maintain the temperature in the chamber>0 stepen 8 sati nakon prekida napajanja. Vrata kabine prihvaća "magnetsko zaptivanje za usisavanje + grijanje" (Snaga 50W) kako bi se spriječilo mrak i led u praznici na vratima, izbjegavajući gubitak topline. Ispitivanja u podatkovnom centru u Alberti pokazali su da ovaj dizajn izolacije smanjuje potrošnju energije zimske temperature za 60%, štedeći 24000 kWh godišnje u usporedbi s tradicionalnom rešetkom za izolaciju od kamene vune.
Ruski "Otporno na otpadni toplotni sistem + aktivno grijanje". Komunikacijski bazni stanica Baterija u Sibiru uvodi mjeru topline bazne stanice (CPU, modul snage, temperaturu 40 dipl. Senzor temperature unutar kabine (tačnost ± 0,5 stepeni) monitori u realnom vremenu. Kada je temperatura ispod 5 stupnjeva, prvo se aktivira otpadni toplinski toplinski, a grijač se aktivira kada je nedovoljan, smanjujući potrošnju energije kontrole temperature za 45% u odnosu na čisto aktivno grijanje. Podaci zimske operacije na određenoj baznoj stanici pokazuju da sistem stabilizira temperaturu odjeljka za baterije u 10-15 stepeni, a stopa zadržavanja kapaciteta ćelija baterije dostiže 90%, što je 40% više od niti izolacijskog rješenja.
3 Inteligentna kontrola temperature: dinamički se prilagodite za prilagođavanje niskog ({1}} temperaturnih uvjeta temperature
Njemačka 'prediktivni predgrijavanje' algoritam. Kao odgovor na umjerenu kontinentalnu klimu evropskog kontinenta (sa temperaturnom razlikom do 20 stepena između dana i noći), BMS sistem litijumskih baterija sa nosačem priključen je na lokalne meteorološke podatke kako bi se predvidilo da se temperatura okoliša predigne 6 sati unaprijed. Kada se predviđa noćna temperatura padne na -15 stepena, sustav aktivno pregrijava temperaturu baterije na 20 stepeni tokom dnevnog fotonaponskog vrha (12: 00-14: 00) i održava ga kroz izolacijski sloj kako bi se izbjegao utjecaj niskih noćnih temperatura na kapacitet. Stvarni test komercijalnog projekta skladištenja u Minhenu pokazuje da algoritam povećava raspoloživa kapacitet za skladištenje zimskog energije za 15% i povećava vršku dolinu arbitraže za 8%.
Kineski "ocenjivani punjenje i ispuštanje" strategija. Spremnik energije na sjeveroistoku energetske rešetke (42U / 200KWWH) prihvaća "nisku - temperaturu": kada je temperatura okoline - 20 stepeni ~ -10 stepeni, stopu punjenja i pražnjenja ograničena je na 0,5C; Kada je temperatura okoline -30 diploma ~ -20 stepen, smanjuje se na 0,3 c, a "puls punjenje" (0,5 c puls sa 10% ciklusom) je aktiviran za smanjenje polarizacije. BMS prati impedansu baterije u realnom vremenu (frekvencija uzorkovanja 100Hz). Kada impedancija prelazi prag (povećan za 50% u odnosu na sobnu temperaturu), automatski pauzira punjenje i pražnjenje i pokreće grijanje. Nastavit će operaciju nakon obnovljene impedance. Primjena projekta skladištenja energije u elektroenergetskoj mreži u Shenyang-u pokazuje da ova strategija proširuje zimski ciklus vijek na 3000 puta, što je 25% više od nekontrolirane sheme.
Niska - Temperatura temperature tehnologije montiranih litijumske baterije se krši tradicionalnu percepciju "skladištenja energije se boji hladnoće". U budućnosti, uz primjenu čvrstih elektrolita (sa 10 preklopnim provodljivošću) i bez iviznog izolacijskog provodljivosti (oponašaju strukturu radnog zagrijavanja, u okruženju od - 50 stepeni, pružajući pouzdanu podršku energiju za novu potrošnju energije i opskrbu ključnim opterećenjem u hladnim regijama i promoviranje proširenja Primjene skladištenja energije visoke gustoće na dva stupa zemlje.