通信用磷酸铁锂电池与铅酸电池的应用对比

李和财 覃圣淋 石海瑶

通信用磷酸铁锂电池与铅酸电池的应用对比

李和财 覃圣淋 石海瑶

（沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159）

通信电源的蓄电池组是后备储能装置，是停电后保证整个系统运行的关键，因此对电池各方面的要求都较高。文章对通信用磷酸铁锂电池与铅酸电池的应用优势进行了对比，分析了两者各自优势并指出了相对应的劣势。

通信电源系统；磷酸铁锂电池；铅酸电池；对比分

前言：

通信电源后备系统铅酸电池是传统蓄电装置的选择，价格低、可用性较高、安全性较高等等优点被广泛应用，20世纪在通信系统的选择中也优先选择铅酸电池。在2006年，中国电信开始开发使用锂电池作为通信系统的后备电源，由于锂电池本身就是为了动力系统而设置有很多不适应，因此技术人员进行了改进。无独有偶，2011年国家大力整治了铅酸电池的生产，使铅酸电池的产量、应用受到了削减，对锂电池发展也有一定的促进，尤其是磷酸铁锂电池在通信电源中有了大规模的应用。其很多优秀的性能也开始被发掘，如循环寿命长、耐高温、体积小等等，都促进着其应用的规模。

一、通信用后备蓄电池组的性能要求

动力储能、后备储能这是两种系电池组的储能用途，在通信方面，蓄电池组的需求就是作为后备能源。所以，在没有停电的情况下，蓄电池是不工作的，只有发生停电等情况才会被使用。这与常规动力储能不同，不需要大量的能量保证也不需要长久能量的输出，总的来说只要保证可用性即可，笔者做出以下几点的总结：

第一：安全性，如同其他行业一样，安全第一这是毋庸置疑的，如果存在安全隐患是不允许使用的。

第二：能量性，主要是电池的容量，要保证一定时间的使用，在电力供应正常之前保证通信系统的正常工作。

第三：适应性，通信系统用电有部分工作的环境不是很理想，如低温环境、高危环境、持续振动环境等等，这需要电池组的适应性强，在各种环境都不影响正常的工作。

第四：配套性，通信系统中蓄能电池组的配套性主要是指与电力设备的匹配能力，比如大小合适，能刚好在通讯系统中工作；充电速度快，保证突发情况再次迅速工作；脉冲放电能力好等等。

二、通信用磷酸铁锂电池与铅酸电池组在通信系统中应用优势对比

在通信系统中，铅酸电池组长期以来都处于“霸主”的地位，直到近些年才因为磷酸铁锂电池才撼动其地位。实际的工作中，虽说磷酸铁锂电池有着各种各样的优秀性能，但部分因工作环境、实际情况的不同所，并没有全部替代铅酸电池组。而铅酸电池也有着自身的优势，因此“因地制宜”才是最为明智的选择，以下是笔者对磷酸铁锂电池、铅酸电池在通信系统中的应用优势对比分析。

（一）磷酸铁锂电池优势

如上文所述，锂电池的选用，尤其是在通信系统中，都是用的磷酸铁锂电池，其主要的优势有以下几点。

第一：能量特性高，相比较铅酸电池，磷酸铁锂电池的容量以及比能量都很高，对能量的存储能力在现阶段是最好的。

第二：循环寿命长，磷酸铁锂电池组的平均使用寿命长达6年，循环使用的次数在1000次左右，其充、放电的次数可以达到1万次。而铅酸电池无论是在实际工作上的表现还是对其标准要求都远低于磷酸铁锂电池组。《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》中曾规定，其充放电次数不少于400次即可，不难看出两者的差别。

第三：额定电压高，磷酸铁锂电池组的串联工作电压很高，因为其单体的电压就为3.2V，这与铅酸蓄电池相比可以节约30%的用量。

第四：自放电率低，正常情况下，周围环境适当（温度、湿度适当）的情况下，满电的电池组放置30天，再正常使用，会发现其剩余使用电量高达94%自放电率很低。

第五：重量轻、体积小，因为材料的不同，铅酸电池的重量大约是磷酸铁锂电池重量的5-6倍。体积方面铅酸电池的重量大约是磷酸铁锂电池体积的2-3倍，对于特殊地点很难处理。

第六：温度适应能力强，磷酸铁锂电池可以在温度为60℃的环境下正常工作，而经过技术处理后的磷酸铁锂电池还可以在-45℃的环境下正常工作。铅酸电池是化学蓄电池，利用了原电池原理，发生自发的氧化还原反应，而它的充电过程则是它的逆反应。因为是化学反应，因此很容易受到外界温度的影响，温度上升传送速度加快，温度下降导致传送减慢，因此充放电的能力受到制约。铅酸电池还有一个致命的缺陷，就是温度超过超过45℃，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应。

第七：绿色环保，这也是磷酸铁锂电池最为重要的一点，也是我国乃至全球大力推广磷酸铁锂电池在各行业的广泛应用。因为制作材料的不同，材料主要包括磷酸铁锂材料、铝箔、石墨材料、铜箔、电解质六氟磷酸锂、聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯复合隔膜等等都危害不到人的身体，无疑是环保电池的范畴。而对于铅酸电池而言，铅本身对人体害，属于重金属元素。

（二）铅酸电池优势

铅酸电池在通讯系统中作为蓄能装置已经有很长时间了，其技术方面已经近乎成熟，以下是其优势：

第一：安全性，通信电源技术在通信网络中作为供电保障技术应用已久，而通信用高频开关电源系统是整个通信网络供电电源的核心。铅酸电池虽说有着各种各样的缺点，从安全的角度出发还是在所有蓄电池中最为稳定的。磷酸铁锂电池在实际使用中，尤其在滥用情况下，如高温环境，内部外部短路，过充放，振动、挤压和撞击，保护电路失灵等，更容易出现冒烟、着火甚至爆炸情况。

第二：价格低，铅酸电池本身材料的造价相比一般的蓄电池都要低，这也是其普及的一大原因。

第三：可用性高，铅酸蓄电池与磷酸铁锂电池特性确实存在较大的差异。在电池单体串联成组使用的情况下，铅蓄电池可以直接使用，而磷酸铁锂电池则不然，决定当使用磷酸铁锂电池作为后备电源时，不可能不进行管理而直接使用，否则很容易出现均衡性严重劣化的不利后果。

总结：

综上所述，锂电池技术，虽然有很多的优点，但毕竟问世的时间尚短，尤其在通信网络上磷酸铁锂电池的应用只不过几年的时间，铅酸电池相比下可以说“历史悠久”。文章正面分析了两者各自的优势、劣势，具体阐述了两者在实际情况中的应用。

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李和财（1996-）男，安徽阜南县人，通信工程专业

覃圣淋（1995-）女，贵州铜仁人，通信工程专业

石海瑶（1995-）女，云南玉溪人，通信工程专业

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1007-6344（2017）03-0126-01