磷酸鐵鋰電池的節(jié)能減排應(yīng)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(huán)壽命長、耐高溫、體積小、重量輕、無污染等優(yōu)點(diǎn)，移動(dòng)通信、電動(dòng)汽車、國家電網(wǎng)等行業(yè)都在對(duì)其進(jìn)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(yàn)站點(diǎn)，探究鐵電池的節(jié)能減排效益。

　　本文將結(jié)合現(xiàn)有應(yīng)用案例，擬對(duì)通信用磷酸鐵鋰電池的節(jié)能減排應(yīng)用方向、困難以及前景進(jìn)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(duì)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(shí)驗(yàn)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(shì)。所以，在過去的二十年間鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于便攜電子設(shè)備、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。而近幾年，隨著全球?qū)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/節(jié)能">節(jié)能減排的關(guān)注，鋰離子電池也逐漸被應(yīng)用于通信、國家電網(wǎng)以及電動(dòng)汽車等多種行業(yè)。對(duì)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(hù)更容易、性能更穩(wěn)定、更環(huán)保等，因此為了順應(yīng)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(yīng)運(yùn)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(diǎn)：

　　(1) 能量密度高：標(biāo)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(qiáng)：磷酸鐵鋰正極材料具有良好的電化學(xué)性能，充放電平臺(tái)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(shí)電池正常工作;

　　高功率輸出：標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(yīng)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(jí)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(jí)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(jí)為24V、36V、48V、96V、240V、384V等。常用的蓄電池組容量等級(jí)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(jí)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(jí)、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：

　　通過將12V或48V電池模塊進(jìn)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。

　　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(duì)比較豐富了，如何讓其合理的應(yīng)用于移動(dòng)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(shì)，再次是制定差異化的節(jié)能減排的應(yīng)用方案，最后再進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)對(duì)比分析。