آرکٹک ریسرچ اسٹیشن میں - 40 ڈگری اور سائبیرین مواصلات بیس اسٹیشن -30 ڈگری پر ، روایتی لتیم بیٹریوں کی گنجائش 50 ٪ سے زیادہ کی کمی ہوگی ، اور یہاں تک کہ اس کا آغاز کرنے میں بھی ناکام ہوسکتا ہے۔ ریک لگے ہوئے لتیم بیٹریاں بہتر سیل مواد ، کیبن موصلیت کے ڈیزائن ، اور ذہین پریہیٹنگ ٹکنالوجی کے ذریعے انتہائی کم درجہ حرارت کے ماحول میں مستحکم آپریشن حاصل کرتی ہیں ، جو سرد علاقوں میں کلیدی منظرناموں میں توانائی کی فراہمی کے مسئلے کو حل کرتی ہیں۔ عالمی مینوفیکچررز نے "اعلی ٹھنڈ مزاحمت+کم بجلی کی کھپت" کے ل custom اپنی مرضی کے مطابق حل تیار کیے ہیں تاکہ مختلف سرد آب و ہوا کی مختلف ضروریات کو پورا کیا جاسکے ، جس سے اعلی کثافت والی توانائی کا ذخیرہ منجمد علاقوں میں بھی اس کی قیمت کو ادا کرسکے۔
1 سیل لیول فراسٹ کے خلاف مزاحمت: کم درجہ حرارت کی رکاوٹ کے ذریعے مادی جدت ٹوٹ جاتی ہے
چین میں "کم - درجہ حرارت لتیم آئرن فاسفیٹ" کا فارمولا۔ ایک مخصوص برانڈ نے شمال مشرقی بیس اسٹیشنوں کے لئے 21700 لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری سیل تیار کیے ہیں۔ ڈوپنگ نکل عناصر (5 ٪ کے مواد کے ساتھ) اور الیکٹرولائٹ مرکب کو بہتر بنانے (20 ٪ ایتھیلین کاربونیٹ کا اضافہ) ، بیٹری کے خلیوں کی کم {- درجہ حرارت خارج ہونے والی صلاحیت کو برقرار رکھنے کی شرح کو -30 ڈگری /80 ٪ اور -40 ڈگری /65 ٪ تک بڑھا دیا گیا ہے ، جو روایتی بیٹری خلیوں سے 30 ٪ زیادہ ہے۔ ایک ہی وقت میں ، کم درجہ حرارت پر آئن ہجرت کے خلاف مزاحمت کو کم کرنے کے لئے "نینو لیول مثبت الیکٹروڈ کوٹنگ" ٹکنالوجی (کوٹنگ پرت کی موٹائی 3nm) کو اپنایا گیا ہے۔ -30 ڈگری پر 500 سائیکل کے بعد ، صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح اب بھی 75 ٪ تک پہنچ جاتی ہے ، جو روایتی خلیوں سے 25 ٪ زیادہ ہے۔ ہاربن میں مواصلاتی بیس اسٹیشن کی اصل پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ اس بیٹری سیل کا استعمال کرتے ہوئے 1U ریک بیٹری موسم سرما میں اوسطا 8 کلو واٹ کی روزانہ بجلی کی فراہمی فراہم کرسکتی ہے ، جو بیس اسٹیشن کے بنیادی سامان (سوئچز ، سگنل ٹاورز) کی 24 گھنٹے بجلی کی طلب کو پورا کرتی ہے۔
نورڈک 'لتیم ٹائٹانیٹ+سپرکاپیسیٹر' ہائبرڈ بیٹری سیل۔ سویڈش کارخانہ دار کے ذریعہ تیار کردہ جامع بیٹری سیل لتیم ٹائٹینیٹ (ایل ٹی او) کو منفی الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کرتا ہے (30000 بار کی سائیکل زندگی کے ساتھ) ، مثبت الیکٹروڈ کو لتیم مینگنیج آئرن فاسفیٹ (ایل ایم ایف پی) ، اور ایک بلٹ - کے ساتھ جوڑا جاتا ہے (جس کی صلاحیت 10 ٪ ہوتی ہے)۔ سپرکاپیسیٹرز کم - درجہ حرارت کی شروعات - up (- 40 ڈگری پر فوری خارج ہونے والے مادہ) کے لئے ذمہ دار ہیں ، جبکہ ایل ٹی او -ایل ایم ایف پی خلیات مسلسل بجلی کی فراہمی فراہم کرتے ہیں ، جس سے خلیوں کو 0.5C کی شرح سے بھی 40.40 ڈگری پر چارج اور خارج ہونے کی اجازت ہوتی ہے ، جس کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح 70 ٪ ہوتی ہے۔ یہ ہائبرڈ ڈیزائن ایل ٹی او خلیوں کی کم توانائی کی کثافت (120WH/کلوگرام کی مجموعی طور پر توانائی کی کثافت کے ساتھ) کے مسئلے کو بھی حل کرتا ہے ، جس سے یہ اعلی عمر کی ضروریات کے ساتھ قطبی سائنسی تحقیقی منظرناموں کے لئے موزوں ہے۔ ناروے کے آرکٹک سائنسی تحقیقی اسٹیشن میں درخواست سے پتہ چلتا ہے کہ بیٹری سیل نے پولر راتوں کے چھ ماہ کے دوران (شمسی توانائی کی اضافی اضافی) کے دوران 120 سائیکلوں کے بعد صرف 5 فیصد کی صلاحیت کا خاتمہ کیا ، جس سے سائنسی تحقیقی آلات کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنایا گیا۔
2 کیبن موصلیت: کم - درجہ حرارت میں دراندازی کو روکنے کے لئے جسمانی تحفظ
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>بجلی کی ناکامی کے بعد 8 گھنٹے کے لئے 0 ڈگری۔ گرمی کے نقصان سے بچنے کے دوران ، کیبن کا دروازہ "مقناطیسی سکشن مہر+ہیٹنگ تار" (پاور 50W) کو اپناتا ہے۔ البرٹا کے ایک ڈیٹا سینٹر کے ٹیسٹوں سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ اس موصلیت کے ڈیزائن سے موسم سرما کے درجہ حرارت پر قابو پانے والی توانائی کی کھپت کو 60 فیصد کمی واقع کرتی ہے ، جو روایتی راک اون موصلیت کے حل کے مقابلے میں سالانہ 24000 کلو واٹ کی بچت کرتی ہے۔
روس کا "فضلہ گرمی کی بازیابی+فعال حرارتی نظام" کا نظام۔ سائبیریا میں مواصلات بیس اسٹیشن ریک کی بیٹری ایک ایئر ڈکٹ کے ذریعے بیٹری کے ٹوکری میں بیس اسٹیشن کے سازوسامان (سی پی یو ، پاور ماڈیول ، درجہ حرارت 40 -} 50 ڈگری) کی گرمی کی کھپت کا تعارف کراتی ہے ، اور "غیر فعال بحالی+فعال ریپلینشمنٹ" کی تشکیل کے لئے پی ٹی سی ہیٹر (پاور 100W ، خودکار آغاز -30 ڈگری) کے ساتھ تعاون کرتی ہے۔ کیبن کے اندر درجہ حرارت کا سینسر (درستگی ± 0.5 ڈگری) حقیقی وقت میں مانیٹر کرتا ہے۔ جب درجہ حرارت 5 ڈگری سے کم ہوتا ہے تو ، پہلے فضلہ گرمی کی بازیابی کو پہلے چالو کیا جاتا ہے ، اور جب یہ ناکافی ہوتا ہے تو ہیٹر چالو ہوجاتا ہے ، جس سے خالص فعال حرارتی نظام کے مقابلے میں درجہ حرارت کے کنٹرول کی توانائی کی کھپت کو 45 فیصد کم کیا جاتا ہے۔ کسی خاص بیس اسٹیشن کے موسم سرما کے آپریشن کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ نظام بیٹری کے ٹوکری کے درجہ حرارت کو 10-15 ڈگری پر مستحکم کرتا ہے ، اور بیٹری خلیوں کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح 90 ٪ تک پہنچ جاتی ہے ، جو موصلیت کے حل سے 40 ٪ زیادہ ہے۔
3 ذہین درجہ حرارت کنٹرول: کم - درجہ حرارت کے کام کرنے کے حالات کے مطابق ڈھالنے کے لئے متحرک طور پر ایڈجسٹ کریں
جرمنی کا 'پیش گوئی پری ہیٹنگ' الگورتھم۔ یوروپی براعظم کی معتدل براعظم آب و ہوا کے جواب میں (موسم سرما میں دن اور رات کے درمیان 20 ڈگری تک درجہ حرارت کے فرق کے ساتھ) ، ریک ماونٹڈ لتیم بیٹریاں کا بی ایم ایس سسٹم ماحولیاتی درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی پیش گوئی کے لئے مقامی موسمیاتی اعداد و شمار سے منسلک ہے۔ جب پیش گوئی کی گئی رات کے وقت کا درجہ حرارت -15 ڈگری پر آجاتا ہے تو ، نظام دن کے وقت فوٹو وولٹک چوٹی کی مدت (12: 00-14: 00) کے دوران بیٹری کے درجہ حرارت کو 20 ڈگری پر فعال طور پر پہلے سے گرم کرتا ہے اور اس کو ایک موصلیت کی پرت کے ذریعے برقرار رکھتا ہے تاکہ رات کے وقت کم درجہ حرارت کے اثرات سے بچنے کے ل .۔ میونخ میں تجارتی انرجی اسٹوریج پروجیکٹ کے اصل ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ الگورتھم موسم سرما میں دستیاب توانائی کے ذخیرہ کرنے کی گنجائش میں 15 فیصد اضافہ کرتا ہے اور چوٹی ویلی ثالثی کے منافع میں 8 فیصد اضافہ ہوتا ہے۔
چین کی "گریڈڈ چارجنگ اور ڈسچارجنگ" حکمت عملی۔ شمال مشرقی پاور گرڈ سائیڈ ریک نے ماونٹڈ انرجی اسٹوریج (42U/200KWH) "کم - درجہ حرارت گریڈ کنٹرول" کو اپنایا: جب محیط درجہ حرارت {- 20 ڈگری ~ -10 ڈگری ہوتا ہے تو ، چارج اور خارج ہونے والے مادہ کی شرح 0.5C تک محدود ہوتی ہے۔ جب محیطی درجہ حرارت -30 ڈگری ~ -20 ڈگری ہوتا ہے تو ، اسے کم کرکے 0.3C تک کم کیا جاتا ہے ، اور پولرائزیشن کو کم کرنے کے لئے "پلس چارجنگ" (10 ٪ ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ 0.5C پلس) چالو ہوجاتا ہے۔ بی ایم ایس بیٹری کے خلیوں کی رکاوٹ کو حقیقی وقت میں (نمونے لینے کی فریکوئنسی 100 ہ ہرٹز) پر نظر رکھتا ہے۔ جب رکاوٹ دہلیز سے تجاوز کر جاتی ہے (کمرے کے درجہ حرارت کے مقابلے میں 50 ٪ کا اضافہ ہوتا ہے) ، تو یہ خود بخود چارجنگ اور خارج ہونے سے روکتا ہے اور حرارتی نظام شروع کردیتا ہے۔ یہ رکاوٹ بحال ہونے کے بعد آپریشن دوبارہ شروع کرے گا۔ شینیانگ میں پاور گرڈ میں انرجی اسٹوریج پروجیکٹ کے اطلاق سے پتہ چلتا ہے کہ یہ حکمت عملی موسم سرما کی زندگی کی زندگی کو 3000 مرتبہ بڑھا دیتی ہے ، جو بے قابو اسکیم سے 25 ٪ زیادہ ہے۔
ریک ماونٹڈ لتیم بیٹریاں کی کم - درجہ حرارت کی موافقت ٹیکنالوجی "توانائی کے ذخیرہ سے خوفزدہ ہے" کے روایتی تاثر کو توڑ رہی ہے۔ مستقبل میں ، ٹھوس الیکٹرولائٹس کے اطلاق کے ساتھ (کم - درجہ حرارت آئن چالکتا میں 10 گنا اضافے کے ساتھ) اور بایومیومیٹک موصلیت کے مواد (آرکٹک فاکس فر کی ساخت کی تقلید کرتے ہوئے) ، "صفر پری ہیٹنگ ، پوری صلاحیت سے متعلقہ اور" کلیدی صلاحیت "کے ماحول میں - 50 ڈگری کے ماحول میں حاصل کی جائے گی۔ اور زمین کے دو کھمبوں میں اعلی کثافت والی توانائی اسٹوریج ایپلی کیشنز کی توسیع کو فروغ دینا۔