前言

　　傳統(tǒng)的閥控式密封鉛酸電池以其成本低廉,、技術(shù)成熟、維護(hù)方便得到廣泛應(yīng)用,，然而,，隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和無(wú)線基站應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜化，傳統(tǒng)的蓄電池逐步顯現(xiàn)出體積大,、對(duì)環(huán)境溫度要求苛刻等劣勢(shì),。磷酸鐵鋰電池由于具有體積小、重量輕,，高溫性能突出,，循環(huán)性能優(yōu)異，可高倍率充,、放電,，綠色環(huán)保等眾多優(yōu)點(diǎn),，更適用于環(huán)境溫度高,、機(jī)房面積及承重小等惡劣的基站環(huán)境。在末端供電后背電池方面可作為鉛酸蓄電池的有效補(bǔ)充,。

　　1目前后備電源面臨的問(wèn)題

　　1.1傳統(tǒng)鉛酸蓄電池對(duì)環(huán)境溫度要求比較高

　　目前市內(nèi)宏基站的站址選擇越來(lái)越難,，室外一體化基站開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)。傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池對(duì)環(huán)境溫度要求比較高的特點(diǎn)造成傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池很難適應(yīng)室外高溫等惡劣天氣,。林外,，除了鉛酸蓄電池外，室內(nèi)宏基站的其他設(shè)備對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍都比較寬,。機(jī)房空調(diào)就是為了給鉛酸蓄電池提供適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度,。為了節(jié)能減排，目前已開(kāi)發(fā)出蓄電池保溫箱等蓄電池專用的小型空調(diào)設(shè)備,。如果能找到一種對(duì)環(huán)境溫度要求不高的電池作為后備電源,，不僅能解決室外一體化基站后備電源的問(wèn)題，而且還能省掉機(jī)房專用空調(diào),，這樣既節(jié)省了工程初期購(gòu)買(mǎi)空調(diào)的投資,，也節(jié)省了基站運(yùn)行時(shí)的大量電費(fèi)開(kāi)銷。

　　1.2傳統(tǒng)鉛酸蓄電池對(duì)機(jī)房面積和承重要求高

　　室內(nèi)宏基站設(shè)備中,，電源設(shè)備占比最大,，而電源設(shè)備中提及和占地面積最大的就是蓄電池。室內(nèi)宏基站的機(jī)房大多采用民房,，根據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算,，民房的承重設(shè)計(jì)一般為150~200kg/m，而鉛酸蓄電池對(duì)機(jī)房的承重要求不低于400kg/m,，所以在現(xiàn)有的民房?jī)?nèi)擺放鉛酸蓄電池都需要經(jīng)過(guò)加固處理,。這樣一方面加大了工程量,，另一方面也加大了選址難度。另外,，目前通信設(shè)備逐步向小型化,、分散化的方向發(fā)展，末端設(shè)備的功耗越來(lái)越小,，要求后備電池的體積更小,，重量更輕。

　　1.3傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的高倍率放電性能較差

目前電網(wǎng)質(zhì)量越來(lái)越完善,，很少出現(xiàn)市電大面積長(zhǎng)時(shí)間停電的狀況,，而基站的停電往往是由于市政項(xiàng)目的頻繁建設(shè)所造成的短時(shí)間頻繁停電，這需要蓄電池短時(shí)間大電流高倍率放電,，而傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的高倍率放電性能較差,。

　　1.4蓄電池沒(méi)有納入監(jiān)控系統(tǒng)

　　蓄電池沒(méi)有納入監(jiān)控系統(tǒng)，蓄電池還剩余多少容量不清楚,。

　　1.5傳統(tǒng)鉛酸蓄電池會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染

　　傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池在生產(chǎn)制造和使用后期,，如果處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,。

　　2鋰電池工作原理

　　鋰電池的正極是鋰的過(guò)度氧化物,，負(fù)極是石墨或焦炭，電解質(zhì)是李巖和有機(jī)電解液,，鋰離子電池得名于鋰離子電池正極材料,。圖1示出的是磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)。

磷酸鐵鋰離子電池的工作原理為

3磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)分析

　　表1示出的是集中正極材料性能,，由表1可以看出磷酸鐵鋰電池再循環(huán)使用壽命,、安全性能、價(jià)格等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),。

　　3.1高能量密度

　　能量密度是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲(chǔ)存能量的大小,。電池的能量密度是指平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。在相同踢幾下,，鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的3~4倍,，是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍,，因此在電池榮來(lái)那個(gè)相等的情況下,，鋰離子電池就會(huì)比鉛酸、鎳鎘,、鎳氫電池的體積更小,，重量更輕。相同容量的另算鐵鋰電池與鉛酸電池相比,，體積減少25%~30%,，重量減少50%~60%,。

　　3.2長(zhǎng)壽命

　　鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右。而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,，循環(huán)壽命達(dá)到800次以上,。鉛酸電池對(duì)環(huán)境溫度要求較高，在惡劣的環(huán)境溫度下,，使用壽命不超過(guò)5年,。而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用壽命更長(zhǎng)。

　　3.3出色的高溫性能

　　磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼蛇_(dá)350~500℃,，工作溫度范圍寬廣（-20~+75℃）,，高溫（60℃）情況下仍可以放出100%容量。

　　3.4高倍率放電

　　圖2 示出的是磷酸鐵鋰電池放電曲線,。

 3.5快速充電

　　可大電流2C快速充放電,，在專用充電器下1.5C充電40min內(nèi)即可將電池充滿，啟動(dòng)電流可達(dá)2C,，而鉛酸電池現(xiàn)在無(wú)此性能,。

　　3.6安全 
　　安全來(lái)自于正極材料的穩(wěn)定性及可靠地安全性設(shè)計(jì)，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題,，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸,，而磷酸鐵鋰已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試，即使在劇烈的碰撞中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸,。

　　3.7環(huán)保

磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬，無(wú)毒,，無(wú)論在生產(chǎn)及使用中軍無(wú)污染,，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池,。而鉛酸電池中卻存在著大量的鉛,，在其廢棄后若處理不當(dāng)，仍會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,。

　　3.8無(wú)記憶效應(yīng)

　　可充電電池經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng),。像鎳氫電池,、鎳鎘電池、鉛酸電池都存在記憶性,，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,，電池?zé)o論出于什么狀態(tài)，可隨沖隨用,，無(wú)需先放完全再?zèng)_電,。

　　4磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)

　　磷酸鐵鋰電池成本雖然呈下降趨勢(shì),，但任然相對(duì)偏高，而且單體容量也有待進(jìn)一步提升,。另外,，磷酸鐵鋰電池還沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐驗(yàn)證，還不宜在通信行業(yè)中大范圍推廣,，短期內(nèi)很難形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),。

　　5磷酸鐵鋰電池在通信行業(yè)中的應(yīng)用

　　磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，包括公交車(chē),、電動(dòng)汽車(chē),、景點(diǎn)游覽車(chē)及混合動(dòng)力車(chē)等大型電動(dòng)車(chē)輛，電動(dòng)自行車(chē),、高爾夫球車(chē),、小型平板電瓶車(chē)、鏟車(chē),、清潔車(chē),、電動(dòng)輪椅等輕型電動(dòng)車(chē)，電鉆,、電鋸,、割草機(jī)等電動(dòng)工具，小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等,。

　　在通信行業(yè),，磷酸鐵鋰電池定位于小型化、分散化,、環(huán)境惡劣的場(chǎng)景,，可作為鉛酸電池的有效補(bǔ)充通信行業(yè)主流電池廠家均已開(kāi)發(fā)出自己的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品，榮來(lái)那個(gè)從10到50Ah,，供電系統(tǒng)有48V直流供電系統(tǒng)和UPS交流供電系統(tǒng),，安裝方式有嵌入式和壁掛式等多種方式，應(yīng)用場(chǎng)景包括戶外,、樓道,、弱電井等，供電設(shè)備包括末端傳輸設(shè)備,、直接放站時(shí)而被,、RRU等。

　　6磷酸鐵鋰電池的發(fā)展方向

　　燃料電池,、釩電池等未來(lái)電池技術(shù)尚未成熟,，鋰電池作為新一代電池技術(shù)的代表，已成功走向市場(chǎng)，開(kāi)啟了規(guī)?；纳虡I(yè)應(yīng)用,。國(guó)家“十二五”計(jì)劃已將鋰電池作為未來(lái)電池技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。2009年4月29日《通信用后備式鋰離子電池組》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)儀征市發(fā)布,。我國(guó)現(xiàn)在已有一些工廠生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池正極材料及不同容量的磷酸鐵鋰電池,。未來(lái)磷酸鐵鋰電池將會(huì)更便宜，并且其應(yīng)用將更普遍,，將是未來(lái)動(dòng)力電池市場(chǎng)的主流,。

　　7 結(jié)束語(yǔ)

　　目前鋰電池已經(jīng)在電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽電動(dòng)工具等方面得到了較為廣泛的應(yīng)用,。但由于鋰電池價(jià)格較高,、單位容量較小等缺點(diǎn)，在通信行業(yè)應(yīng)用還較少,。然而,，我們相信由于鋰電池的眾多優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)不斷的研究和技術(shù)革新,，鋰電池將成為劃時(shí)代的后備電源設(shè)備從而在通信行業(yè)得到越來(lái)越多的應(yīng)用,，問(wèn)通信設(shè)備提供更好的后備保障。