通信用磷酸铁锂电池的优势和应用场景探讨李智陈莉

通信用磷酸铁锂电池的优势和应用场景探讨李智陈莉

李智陈莉

天津斯特兰能源科技有限公司天津300000

摘要：通信用磷酸铁锂电池作为一种新式的产品，相较于传统铅酸蓄电池而言优势更为突出，具有重量轻、体积小和高温性能良好的优势，在通信行业得到了广泛的推广和应用。本文就通信用磷酸铁锂电池优势进行分析，结合实际应用特点，在不同程度应用场景中做出重大的贡献，以及为后续的通信蓄电池选择提供支持。

关键词：通信；磷酸铁锂电池；优势；应用场景

在通信设备选择中，电源作为通信设备运行的主要组成房本，如果主电源终端，会影响到通信设备正常运转，所以需要提供备用的蓄电池，确保设备可以不间断运行。蓄电池运行新性能高低直接影响到通信网络运行安全，所以应该选择成熟的、低廉的和资源丰富的工艺，但是传统的铅酸蓄电池在长期使用中，高温性能越来越差，放电循环寿命短，无法快速充电等问题逐渐暴露出来，在不同程度上影响到电池性能。加强对磷酸铁锂电池的研究，可以有效改善这一问题，同时为后续相关工作提供支持，在不同的应用场景中做出更大的贡献。

一、磷酸铁锂电池

（一）磷酸铁锂电池发展现状

2002年，磷酸铁锂动力电池诞生，经过一段时间的创新和完善，在2012年磷酸铁锂电池以其独特的优势得到了广泛推广和应用。纵观当前国际上的通信用磷酸铁锂电池生产商来看，其中当属加拿大Ohostech公司、美国123公司和Valence公司为代表，可以实现不同规格磷酸铁锂电池的大量生产要求。2008年，国内开始尝试着磷酸铁锂电池的生产，经过工艺的创新和完善，逐渐进入到工业化生产[1]。

（二）磷酸铁锂电池的工作原理

磷酸铁锂电池（LiFePO4）在充电过程中，Li+在聚合物隔膜朝着负极方向迁移，放电过程中锂离子Li+朝着正极迁移。由于锂离子电池材料特性，电化学性能较为突出，保证充放电结构稳定。此种材料安全性能良好、无毒、无污染，可以在高温环境下使用，以其独特的优势得到了广泛的应用。

磷酸铁锂电池标准电压为3.2V，通过串联形成48V电池模块，常用容量等级为10AH、50AH、200AH、500AH几种。通信行业中所使用的蓄电池电压等级包括2V和12V两种，与直流开关电源系统连接构建成一个完整的蓄电池组，电压等级48V，和UPS连接形成的交流电源系统蓄电池组，电压等级为240V和384V等多种[2]。与此同时，通信行业在发展中，为了可以更好的满足电池储能需要，应该充分发挥磷酸铁锂电池优势，结合实际情况串并联，可以构建多个电池组，满足通信设备的运行电源需求。

二、通信用磷酸铁锂电池的优势

在通信设备使用中，以往主要是采用铅酸蓄电池，在实际应用中尽管取得了较为可观的成效，但是经过长期的建设和完善，其中逐渐暴露出一系列问题。

（1）能量重量比偏低，占地面积达，楼板承重要求较高，所以为后续的机房选址工作带来了一定的阻碍。

（2）运行环境温度要求高，铅酸蓄电池运行中温度范围较窄，在25℃温度环境下，可能会加剧基站空调运行能耗[3]。如果环境较为恶劣，温度波动较大，可能会缩短铅酸蓄电池使用性能和使用寿命。

（3）充电和放电效率偏低，充放电频率增加，充放电效率随之下降。

（4）铅酸蓄电池使用寿命缩短，大概在3～5年左右，同时还会对生态环境带来不同程度上的污染和破坏。究其根本，是由于铅酸蓄电池中含有大量的铅重金属物质，不仅会污染生态环境，还会影响到人体健康。

而磷酸铁锂电池的性能较为突出，相较于铅酸蓄电池优势更为突出。磷酸铁锂电池放电倍率要远远优于铅酸蓄电池，标称电压为3.2V，能量体积比大概在160kWh/m³～210kWh/m³；1h率容量C1为0.9C10，3h率容量C3为0.95C10，10h率容量C10为C10；大电流充电和放电性能良好，可以实现3C充放电；运行温度在5℃～40℃左右。尤其是磷酸铁锂电池自身高温环境性能较为可观，对电池使用寿命的影响较小。通过基站可以对环境温度进行调控，有助于减少能耗，带来更为可观的经济效益和社会效益。

三、应用场景分析

磷酸铁锂电池自身技术特点较为鲜明，在通信领域应用对于使用环境要求较高，主要包括以下几个场景。

（一）停电频繁的基站

磷酸铁锂电池优势较为突出，充放电循环次数频繁，效率较高，使用性能可观，可以延长电池使用寿命，更适合应用在停电频繁的基站。

（二）市中心机房面积狭窄的基站

对于市中心机房面积较为狭窄的基站，由于自身结构承重性能较差，为了保证电池正常运转，通常需要承重加固处理。而磷酸铁锂电池重量轻、体积小，并不需要承重加固处理，更适合应用在市中心机房面积较为狭窄的基站[4]。

（三）室外一体化基站

通信运营商在发展中，机房建设难度不断加强，主要是采用室外一体化基站，选择空地和楼定场地，在满足通信运营商发展需要的同时，还可以有效改善机房的问题。磷酸铁锂电池充放电性能良好，通风条件良好，所以可以有效降低高温对电池使用性能和使用寿命的影响。

（四）通信局房的分散式供电

为了可以有效降低供电系统电力损耗，应该积极迎合国家节能减排政策要求，应该对现有通信机房供电模式进一步创新，推行分散式供电模式。通常情况下，直流供电系统距离通信负载越近，电压降就越小，可以有效减少电缆损耗。当前运营商中推行分散式供电模式，可以在通信机房设备机架列端安装供电系统，需要体积较小的蓄电池，而磷酸铁锂电池可以有效满足这一安装要求，容量大、体积小、重量轻，可以满足通信设备的安全稳定运行。

结论：

综上所述，通信运营商应用磷酸铁锂电池是必然选择，有助于改进传统铅酸蓄电池中的缺陷和不足，提升电池可靠性，满足通信设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]梁贵毅，李继，何长江.磷酸铁锂电池在通信基站的应用方案探讨[J].邮电设计技术，2017，36（01）：89-92.

[2]张毅.通信用磷酸铁锂电池的优势和应用场景分析[J].电信快报，2016，11（04）：41-43.

[3]雷毅.磷酸铁锂电池在通信行业节能减排中的应用[J].电信技术，2016，21（03）：30-34.

[4]李志华.通信用磷酸铁锂电池的节能减排应用[J].通信电源技术，2012，29（S1）：96-98.