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磷酸铁锂电池在通信行业应用的深入研究

胡坚  
【摘要】:如今,移动通信技术对人们生活正在产生不可替代的影响。在通信设施大力推进的同时,通信机房和无线基站的建设的规模也越来越大,其涉及的站点种类也越来越广。由于一直以来我国电力资源相对紧缺,特别是在炎热的夏天,供电部门实施错峰供电的频率也越来越密,限电时间也越来越长,导致无线基站经常出现大面积停电的情况,但是作为通信运行商来讲,网络中断直接意味着无法正常提供服务,这对于用户来讲是无法接受的。作为停电后保障的最后一环,蓄电池的地位就不言而喻了。 蓄电池是保障通信设备不间断供电的核心设备,通信设备对供电质量的要求直接决定了对蓄电池选用的要求。通信行业目前用得最多和最久的是铅酸蓄电池,应用得也是最为广泛的,其主要分为贫液式和富液式两大类。欧美等国家一直沿用富液式电池,主要特点是需要加电解液维护,使用起来还是较为可靠稳定。我国从2000年左右开始大规模使用贫液式电池,其主要的产品是铅酸阀控式密封电池,由于成本低廉、维护方便,并且使用多年以来技术已得到广泛的发展和提高,使用效果稳定可靠。铅酸阀控式密封电池的安全阀能通过蓄电池内压阀值实现自动开阀排气,防爆性能优良,无需加酸加水,维护便捷。 通信运营商目前一直在使用铅酸阀控式密封电池,良好的性价比一直是运营商看中的首要优势,至少在较长一段时间内在通信电源行业的地位仍旧无法撼动,但是其也有着无法被忽视的问题。首先是环保问题无法解决,由于主要的材料占比最大的是铅,在制造和回收过程中无法避免的一项重要工序是铅熔化,势必会对环境造成重大的污染。随着国家开始重视对环境的保护,运营企业也开始逐步提高自身的环保理念,对于蓄电池各个环节,包括生产、运输、存储、使用、报废全过程如何减少污染,如何降低能源的消耗提出了更高的要求,特别是2011年下半年开始国家出台一系列针对铅酸蓄电池生产环节的环保法规,针对不符合周围环境保护要求的供应商都要进行停业整改,致使阀控式密封铅酸蓄电池产量受到了非常大的影响,给通信工程建设带来相当大的压力。其次是可靠性和稳定性问题,阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命极大地依赖环境温度,在高温条件下工作会加速极板的腐蚀和失水,导致电池容量下降,寿命大大减短。这就需要有一款更为实用、更为可靠、更为环保的后备蓄电池逐步对铅酸电池进行替换。 磷酸铁锂电池是一种正极材料为磷酸亚铁锂的新型蓄电池,作为新型蓄能环保产品,目前来讲主要还是应用在电动车行业,直到这几年才慢慢开始接触通信行业。由于在通信行业试用时间不长,未能对磷酸铁锂电池进行明确的评估,以至于无法得出可以在通信行业大规模应用的结论。磷酸铁锂电池具有体积小巧、重量轻的明显优势,耐高温能力较为突出,充放电循环性能优异,充电快,更为环保等优势,能更好的满足目前部分基站环境温度偏高、承重无法满足要求等特殊场景。因此,有必要对其在通信行业的使用前景进行深入的探讨分析。 目前磷酸铁锂电池制造遵循的是汽车行业的标准,与通信行业在使用上存在较大差异。本论文结合本人在中国移动广东公司牵头进行的磷酸铁锂电池应用深入探讨项目就实验室测试,包括常态电气性能、保护与管理功能测试的基础上,结合电池内壳解剖试验、充放电循环寿命试验等进一步验证铁锂电池厂家号称的高温性能突出,循环性能优异,可高倍率充、放电等说法的正确性。同时围绕磷酸铁锂电池的应用现状、生产工艺、使用性能等各方面展开全面的研究分析,有助于深入了解磷酸铁锂的特性和性能,进一步探讨其在通信领域应用的可行性、存在不足以及其他相关问题,增加通信行业蓄电池组使用选择范围,推动行业的良性健康发展。


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