绿色环保磷酸铁锂电池在移动基站的应用 - 全文

　　磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。 锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂，锰酸锂完全相同。

　　该电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池证。铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境够成二次污染，而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中，均无污染，因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着中国加入WTO，中国电动自行车的出口量将迅速增大，而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池。

　　磷酸铁锂电池也有其缺点：例如磷酸铁锂正极材料的振实密度较小，等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不具有优势。

　　阀控密封铅酸蓄电池瓶颈渐显

　　锂离子动力电池的性能主要取决于正负极材料，磷酸铁锂作为锂电池材料是近几年才出现的事，国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。目前阀控式密封铅酸蓄电池以其体积小、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等特点，而成为通信电源系统的首选电池。但在实际使用中，达不到理论预期寿命的比比皆是。理论上工作7～10年的电池，大都在2～3年内损坏，有的甚至连1年的寿命也达不到，从而造成了极大的经济损失。

　　另外，由于我国电力发展相对滞后，全国性缺电较为严重，很多地区出现了电量不足、用电紧张的局面，拉闸限电也时有发生，移动基站遍布城乡各区域、市电的供给不足，客观上讲对基站阀控密封铅酸蓄电池的使用维护是极大的考验，如果维护处理不及时将直接影响到阀控密封铅酸蓄电池的性能及使用寿命。

　　海霸磷酸铁锂电池的四大优势

　　海霸磷酸铁锂电池是海霸集团生产的磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池，与铅酸电池相比，磷酸铁锂电池具有质量轻、耐高低温、寿命超长、安全、环保无污染等优点。

　　1.环境温度

　　环境温度过高对阀控密封铅酸蓄电池使用寿命的影响很大，温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，从而使电池寿命缩短。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命，长期运行温度若升高10℃，使用寿命约降低一半。另外，环境温度25℃～0℃时，每降低1度，放电容量约损失1%，所以电池宜在15℃～20℃环境中工作。

　　海霸磷酸铁锂电池的使用环境温度为-20℃至70℃，冬季较为寒冷的季节，基站室内温度可低至-15℃，炎热季节基站室内可达到50℃，在此温度范围内，海霸磷酸铁锂电池均有很好的性能表现。环境温度对海霸磷酸铁锂电池的影响要远远小于对铅酸电池的影响。

　　2.过度充电及过度放电

　　铅酸电池过充电状态下，正极因析氧反应，水被消耗，H＋增加，从而导致正极附近酸度增加，使板栅变薄加速电池的腐蚀，使电池容量降低；同时因水损耗加剧，将使蓄电池有干涸的危险，从而影响蓄电池的寿命。

　　铅酸蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。因硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响，因此在阴极上形成的硫酸盐越多，蓄电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，蓄电池的使用寿命就越短。

　　海霸磷酸铁锂电池组配备电池管理系统，电池管理系统可以监控电池组内各单体电池的电压及电池组的总电压，在充电和放电过程中，总电压达到设定值或单体电压达到设定值，管理系统能及时终止充放电，使电池组不会出现过充过放的情况。

　　3.长期浮充电

　　直流系统的开关电源提供的浮充电流对阀控式蓄电池而言有三个作用：供日常性负载电流、补充蓄电池自放电的损失、维持蓄电池内氧循环。若蓄电池在长期浮充电状态下，只充电而不放电，势必会造成蓄电池的阳极极板钝化，使蓄电池内阻增大，容量大幅下降，从而造成蓄电池使用寿命下降。另外，铅酸电池浮充电压的选择应该随电池的状态进行调整，不合适的浮充电压可能造成过充，影响电池的使用寿命，或者使电池长期处于充电不足的状态。

　　海霸磷酸铁锂电池的自放电率很低，搁置30天容量保持率可在98%，因此电池组长期处于浮充状态，开关电源提供的浮充电流几乎全部用于日常性负载电流，用于补充电池组自放电损失的电流很微小。另外，磷酸铁锂电池对浮充电压的选择不敏感，本身耐浮充，更加适用于基站后备电源。

　　4. 使用成本

　　通信基站用电池组使用成本需综合考虑电池成本、电池使用寿命、使用过程中维护成本等等。

　　铅酸蓄电池价格较低，但由于使用寿命较短，理论上工作7～10年的电池，大都在2～3年内损坏，有的甚至连1年的寿命也达不到，另外，在使用过程中需要人工进行检测及维护，使用成本非常高。

　　海霸磷酸铁锂电池具有免维护、超长使用年限等性能，完全智能化电池管理系统，替代了人工检测环节，电池管理系统的自动侦测和防护性能，让电池组的故障率降低到了极限，超长的设计使用寿命，大大降低了通讯行业的使用成本。