前言

　　傳統的閥控式密封鉛酸電池以其成本低廉、技術成熟、維護方便得到廣泛應用，然而，隨著無線通信技術的不斷發展和無線基站應用場景的復雜化，傳統的蓄電池逐步顯現出體積大、對環境溫度要求苛刻等劣勢。磷酸鐵鋰電池由于具有體積小、重量輕，高溫性能突出，循環性能優異，可高倍率充、放電，綠色環保等眾多優點，更適用于環境溫度高、機房面積及承重小等惡劣的基站環境。在末端供電后背電池方面可作為鉛酸蓄電池的有效補充。

　　1目前后備電源面臨的問題

　　1.1傳統鉛酸蓄電池對環境溫度要求比較高

　　目前市內宏基站的站址選擇越來越難，室外一體化基站開始大規模建設。傳統的鉛酸蓄電池對環境溫度要求比較高的特點造成傳統的鉛酸蓄電池很難適應室外高溫等惡劣天氣。林外，除了鉛酸蓄電池外，室內宏基站的其他設備對環境溫度的適應范圍都比較寬。機房空調就是為了給鉛酸蓄電池提供適當的環境溫度。為了節能減排，目前已開發出蓄電池保溫箱等蓄電池專用的小型空調設備。如果能找到一種對環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題，而且還能省掉機房專用空調，這樣既節省了工程初期購買空調的投資，也節省了基站運行時的大量電費開銷。

　　1.2傳統鉛酸蓄電池對機房面積和承重要求高

　　室內宏基站設備中，電源設備占比最大，而電源設備中提及和占地面積最大的就是蓄電池。室內宏基站的機房大多采用民房，根據結構專業的統計計算，民房的承重設計一般為150~200kg/m，而鉛酸蓄電池對機房的承重要求不低于400kg/m，所以在現有的民房內擺放鉛酸蓄電池都需要經過加固處理。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，目前通信設備逐步向小型化、分散化的方向發展，末端設備的功耗越來越小，要求后備電池的體積更小，重量更輕。

　　1.3傳統鉛酸蓄電池的高倍率放電性能較差

目前電網質量越來越完善，很少出現市電大面積長時間停電的狀況，而基站的停電往往是由于市政項目的頻繁建設所造成的短時間頻繁停電，這需要蓄電池短時間大電流高倍率放電，而傳統鉛酸蓄電池的高倍率放電性能較差。

　　1.4蓄電池沒有納入監控系統

　　蓄電池沒有納入監控系統，蓄電池還剩余多少容量不清楚。

　　1.5傳統鉛酸蓄電池會對環境造成污染

　　傳統的鉛酸蓄電池在生產制造和使用后期，如果處理不當，會對環境造成污染。

　　2鋰電池工作原理

　　鋰電池的正極是鋰的過度氧化物，負極是石墨或焦炭，電解質是李巖和有機電解液，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構。

磷酸鐵鋰離子電池的工作原理為

3磷酸鐵鋰電池的優勢分析

　　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使用壽命、安全性能、價格等方面具有明顯的優勢。

　　3.1高能量密度

　　能量密度是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度是指平均單位體積或質量所釋放出的電能。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，因此在電池榮來那個相等的情況下，鋰離子電池就會比鉛酸、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長壽命

　　鉛酸電池的循環壽命在300次左右。而磷酸鐵鋰動力電池，循環壽命達到800次以上。鉛酸電池對環境溫度要求較高，在惡劣的環境溫度下，使用壽命不超過5年。而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用壽命更長。

　　3.3出色的高溫性能

　　磷酸鐵鋰電池熱峰值可達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內即可將電池充滿，啟動電流可達2C，而鉛酸電池現在無此性能。

　　3.6安全 
　　安全來自于正極材料的穩定性及可靠地安全性設計，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產生爆炸，而磷酸鐵鋰已經過嚴格的安全測試，即使在劇烈的碰撞中也不會產生爆炸。

　　3.7環保

磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產及使用中軍無污染，符合歐洲RoHS規定，為綠色環保電池。而鉛酸電池中卻存在著大量的鉛，在其廢棄后若處理不當，仍會對環境造成二次污染。

　　3.8無記憶效應

　　可充電電池經常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值，這種現象叫做記憶效應。像鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池都存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池無此現象，電池無論出于什么狀態，可隨沖隨用，無需先放完全再沖電。

　　4磷酸鐵鋰電池的缺點

　　磷酸鐵鋰電池成本雖然呈下降趨勢，但任然相對偏高，而且單體容量也有待進一步提升。另外，磷酸鐵鋰電池還沒有經過長期實踐驗證，還不宜在通信行業中大范圍推廣，短期內很難形成產業優勢。

　　5磷酸鐵鋰電池在通信行業中的應用

　　磷酸鐵鋰電池的應用領域比較廣泛，包括公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等大型電動車輛，電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等輕型電動車，電鉆、電鋸、割草機等電動工具，小型醫療儀器設備及便攜式儀器等。

　　在通信行業，磷酸鐵鋰電池定位于小型化、分散化、環境惡劣的場景，可作為鉛酸電池的有效補充通信行業主流電池廠家均已開發出自己的磷酸鐵鋰電池產品，榮來那個從10到50Ah，供電系統有48V直流供電系統和UPS交流供電系統，安裝方式有嵌入式和壁掛式等多種方式，應用場景包括戶外、樓道、弱電井等，供電設備包括末端傳輸設備、直接放站時而被、RRU等。

　　6磷酸鐵鋰電池的發展方向

　　燃料電池、釩電池等未來電池技術尚未成熟，鋰電池作為新一代電池技術的代表，已成功走向市場，開啟了規?；纳虡I應用。國家“十二五”計劃已將鋰電池作為未來電池技術的重點發展方向。2009年4月29日《通信用后備式鋰離子電池組》技術標準儀征市發布。我國現在已有一些工廠生產磷酸鐵鋰電池正極材料及不同容量的磷酸鐵鋰電池。未來磷酸鐵鋰電池將會更便宜，并且其應用將更普遍，將是未來動力電池市場的主流。

　　7 結束語

　　目前鋰電池已經在電動自行車、電動汽電動工具等方面得到了較為廣泛的應用。但由于鋰電池價格較高、單位容量較小等缺點，在通信行業應用還較少。然而，我們相信由于鋰電池的眾多優點，經過不斷的研究和技術革新，鋰電池將成為劃時代的后備電源設備從而在通信行業得到越來越多的應用，問通信設備提供更好的后備保障。