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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(huán)壽命長、耐高溫、體積小、重量輕、無污染等優(yōu)點,移動通信、電動汽車、國家電網(wǎng)等行業(yè)都在對其進行研究和使用。其中通信行業(yè)在各研究院所技術(shù)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(jié)能減排效益。
本文將結(jié)合現(xiàn)有應用案例,擬對通信用磷酸鐵鋰電池的節(jié)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(yè)專家對此類新型蓄電池予以關(guān)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(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池相比,鋰離子電池在工作電壓、能量密度、循環(huán)壽命等方面都具有顯著優(yōu)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(lǐng)域。而近幾年,隨著全球?qū)?jié)能減排的關(guān)注,鋰離子電池也逐漸被應用于通信、國家電網(wǎng)以及電動汽車等多種行業(yè)。對于通信電源行業(yè)節(jié)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(wěn)定、更環(huán)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(zhuǎn)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(tǒng)的鉛酸蓄電池相比,具有以下優(yōu)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(wěn),充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(huán)壽命:常溫1C充放電,單體經(jīng)2000次循環(huán)后容量仍大于80%;
環(huán)保:整個生產(chǎn)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(tǒng)的鉛酸蓄電池更能體現(xiàn) “節(jié)能”、“節(jié)材”、“節(jié)地”等節(jié)能減排工作的需求。
現(xiàn)階段通信用磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品形式
通信行業(yè)用蓄電池常用的電壓等級有2V 和12V,與直流開關(guān)電源系統(tǒng)配套使用的蓄電池組電壓等級為24V、48V,與UPS交流電源系統(tǒng)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(yè)需求,磷酸鐵鋰電池產(chǎn)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(lián),可以行成多種電壓等級、多種容量的電池組,滿足開關(guān)電源和UPS備電的各種需求
目前磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品的主要以下三種規(guī)格:
![](/uploads/allimg/110613/11525K401-0.jpg)
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通過將12V或48V電池模塊進行串聯(lián)組合,可以形成240V、336V、384V電池組,滿足UPS交流電源系統(tǒng)、240V/336V高壓直流電源系統(tǒng)(HVDC)的備電需求。
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通信用磷酸鐵鋰電池節(jié)能減排方向
現(xiàn)階段的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)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(yè)呢?
思路是:首先是理清行業(yè)需求,其次是分析產(chǎn)品優(yōu)勢,再次是制定差異化的節(jié)能減排的應用方案,最后再進行具體的數(shù)據(jù)對比分析。