磷酸鐵鋰電池的節能減排應用

　磷酸鐵鋰電池(簡稱：鐵鋰電池、鐵電池，本文稱“鐵電池”)，是一種正極材料為磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)的新型蓄電池，由于鐵電池具有循環壽命長、耐高溫、體積小、重量輕、無污染等優點，移動通信、電動汽車、國家電網等行業都在對其進行研究和使用。其中通信行業在各研究院所技術專家的初步論證下建立了多種鐵電池的試驗站點，探究鐵電池的節能減排效益。

　　本文將結合現有應用案例，擬對通信用磷酸鐵鋰電池的節能減排應用方向、困難以及前景進行探討分析，以起到拋磚引玉的作用，吸引更多的行業專家對此類新型蓄電池予以關注和研究。

　　磷酸鐵鋰鐵電池簡介

　　1990年，索尼公司率先在實驗室推出了以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池，并于1991年開始產業化生產。與傳統的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環壽命等方面都具有顯著優勢。所以，在過去的二十年間鋰離子電池被廣泛應用于便攜電子設備、電動工具等領域。而近幾年，隨著全球對節能減排的關注，鋰離子電池也逐漸被應用于通信、國家電網以及電動汽車等多種行業。對于通信電源行業節能減排來說，要求蓄電池體積更小、重量更輕、壽命更長、更耐高溫、維護更容易、性能更穩定、更環保等，因此為了順應這些需求，鋰離子電池也正逐漸向大容量電池方向轉變，通信用磷酸鐵鋰電池應運而生。

　　通信用磷酸鐵鋰電池與傳統的鉛酸蓄電池相比，具有以下優點：

　　(1) 能量密度高：標稱電壓為3.2V，能量密度是鉛酸電池的4倍左右，體積小、重量輕;

　　安全性強：磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學性能，充放電平臺十分平穩，充放電過程中結構穩定，電池不燃燒、不爆炸、安全性好;

　　高溫性能好：外部溫度55℃時電池正常工作;

　　高功率輸出：標準放電為0.2C、可3C充放;

　　長循環壽命：常溫1C充放電，單體經2000次循環后容量仍大于80%;

　　環保：整個生產過程清潔無毒，所有原料都無毒。

　　通信用磷酸鐵鋰電池應用相比傳統的鉛酸蓄電池更能體現 “節能”、“節材”、“節地”等節能減排工作的需求。

　　現階段通信用磷酸鐵鋰電池產品形式

　　通信行業用蓄電池常用的電壓等級有2V 和12V，與直流開關電源系統配套使用的蓄電池組電壓等級為24V、48V，與UPS交流電源系統配套使用的蓄電池組電壓等級為24V、36V、48V、96V、240V、384V等。常用的蓄電池組容量等級從25Ah、65Ah、100Ah、150Ah、200Ah、500Ah、1000Ah不等。

　　為滿足通信行業需求，磷酸鐵鋰電池產品形式主要有12V、48V模塊兩種類型，容量等級為10Ah、20Ah、50Ah、150Ah、200Ah等，電池模組通過串并聯，可以行成多種電壓等級、多種容量的電池組，滿足開關電源和UPS備電的各種需求

　　目前磷酸鐵鋰電池產品的主要以下三種規格：

　　通過將12V或48V電池模塊進行串聯組合，可以形成240V、336V、384V電池組，滿足UPS交流電源系統、240V/336V高壓直流電源系統(HVDC)的備電需求。

　　通信用磷酸鐵鋰電池節能減排方向

　　現階段的磷酸鐵鋰電池產品類型相對比較豐富了，如何讓其合理的應用于移動通信電源行業呢?

　　思路是：首先是理清行業需求，其次是分析產品優勢，再次是制定差異化的節能減排的應用方案，最后再進行具體的數據對比分析。