磷酸鐵鋰蓄電池特點(diǎn)磷酸鐵鋰離子電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池。磷酸鐵鋰離子電池的放電電壓非常平穩(wěn)，一般為3.2V，放電后期（重要指剩余的10％容量）電壓變化較快，截止電壓一般為2.5V。環(huán)境溫度特別是低溫會(huì)對(duì)磷酸鐵鋰離子電池的放電容量出現(xiàn)影響：-20℃的放電容量是常溫容量的45％，-10℃是常溫的65％，-5℃是常溫的80％，0℃是常溫的90％，0℃～20℃的放電容量變化非常小。磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能優(yōu)于鉛酸蓄電池。

安裝注意事項(xiàng)

雖然磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時(shí)正負(fù)極板都進(jìn)行了充放電活化，但假如磷酸鐵鋰蓄電池的安裝日期距出廠日期時(shí)間較遠(yuǎn)，經(jīng)過長(zhǎng)期的自放電容量必然會(huì)有損失。另外，磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時(shí)荷電量一般為60％，安裝初始時(shí)應(yīng)該對(duì)電池組進(jìn)行補(bǔ)充電。由于單體電池自放電的差異，可能會(huì)出現(xiàn)各電池端電壓不均衡的現(xiàn)象。磷酸鐵鋰離子電池組安裝前必須測(cè)量開路電壓，開路電壓差不能大于50mV，需做好電池測(cè)試并記錄。用假負(fù)載可以對(duì)電池組按0.1C10和0.2C5進(jìn)行容量試驗(yàn)，此試驗(yàn)不需接入電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，BMS），只需將電池組串聯(lián)起來，但是放電過程中必須嚴(yán)格檢測(cè)電池單體電壓，每小時(shí)對(duì)電池的總電壓、放電電流、電池單體電壓進(jìn)行測(cè)量并記錄。電池在放電后期每10min檢測(cè)放電電池單體電壓低的電池，若有一只電池端電壓到2.5V馬上停止放電，計(jì)算出實(shí)際電池放出的容量與蓄電池額定容量是否一致，若基本一致則證明電池放電試驗(yàn)合格，再對(duì)電池進(jìn)行充電。若放電到終止電壓時(shí)，電池組放出的容量與額定容量的差別大于15％，說明電池組的出廠容量可能存在問題，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠商處理。

影響因素

⑴度對(duì)磷酸鐵鋰蓄電池的影響

溫度對(duì)磷酸鐵鋰離子電池的影響相對(duì)鉛酸蓄電池要小很多，特別是在放電的情況下。對(duì)同等規(guī)格的兩種蓄電池進(jìn)行溫度特性測(cè)試，磷酸鐵鋰離子電池要比密封閥控鉛酸電池容量高出20％。由于磷酸鐵鋰材料自身的電化學(xué)特性，該電池的低溫充電性能稍差，充電溫度要求高于0℃，否則電池的不可逆容量會(huì)隨著溫度的降低而升高。磷酸鐵鋰離子電池在55℃左右的環(huán)境下仍然可以較好地循環(huán)充放電。

⑵歇浮充電對(duì)磷酸鐵鋰蓄電池的影響

由于磷酸鐵鋰離子電池的電解液是有機(jī)液體，再加上鋰金屬非常活潑，所以該電池必須密封。電池在正常充放電條件下幾乎不出現(xiàn)氣體，即使電池長(zhǎng)期處于間歇浮充狀態(tài)，電池內(nèi)部也不會(huì)出現(xiàn)較高壓力。另外，通信基站的備用電源長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)，有關(guān)電池的間歇浮充而言，其電壓長(zhǎng)期處于3.65V左右。這個(gè)電壓對(duì)電池極板和電解液都是比較穩(wěn)定的狀態(tài)，因此磷酸鐵鋰蓄電池非常適合用于通信基站。

BMS

充、擠壓、針刺等濫用的條件下仍然安全，但是會(huì)對(duì)電池的循環(huán)壽命造成極大影響。磷酸鐵鋰離子電池生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，單體電池的一致性差異會(huì)比密封閥控鉛酸電池大，這就導(dǎo)致電池組在充電后期個(gè)別單體電池的電壓迅速上升，加之通信基站長(zhǎng)期處于無人值守狀態(tài)，不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而造成磷酸鐵鋰離子電池組壽命減短或者損壞的現(xiàn)象。為了防止以上現(xiàn)象要用BMS保障電池的安全可靠。BMS是電池保護(hù)和管理的核心組成部分，不僅要保證電池安全可靠，而且要充分發(fā)揮電池的性能并延長(zhǎng)使用壽命。作為通信用的后備電能，BMS在開關(guān)電源和電池之間起到橋梁用途。BMS的安全管理模式對(duì)電池的安全性至關(guān)重要，重要包括數(shù)據(jù)采集單元、計(jì)算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通信單元。

磷酸鐵鋰蓄電池應(yīng)與開關(guān)電源配套使用

針對(duì)上述磷酸鐵鋰離子電池的特性，在進(jìn)行電源設(shè)備選型或設(shè)置時(shí)只需把浮充電壓或均充電壓調(diào)整到磷酸鐵鋰離子電池所要的充電電壓即可。這里要特別說明的是，相有關(guān)密封閥控鉛酸電池而言，磷酸鐵鋰離子電池的充電過程并不是浮充加均充的充電模式，只要滿足磷酸鐵鋰離子電池充電時(shí)所要的充電電壓即可。磷酸鐵鋰離子電池即便是長(zhǎng)期處于均充電狀態(tài)，由于自身的保護(hù)功能，電池性能不會(huì)發(fā)生改變，磷酸鐵鋰離子電池在這方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。另外，開關(guān)電源的實(shí)時(shí)監(jiān)控、穩(wěn)壓限流、均浮充自動(dòng)轉(zhuǎn)換、電池溫度補(bǔ)償、智能化管理和二次下電等功能的設(shè)置可以直接參照鉛酸電池的設(shè)置，只需把充電電壓提高到磷酸鐵鋰離子電池所需的充電電壓。例如，某移動(dòng)基站使用48～300Ah磷酸鐵鋰離子電池兩組，在更換電池時(shí)為了保證供電安全，將兩組磷酸鐵鋰離子電池進(jìn)行離線測(cè)試。測(cè)試每組電池的總電壓后，調(diào)整開關(guān)電源直流供電電壓與之對(duì)應(yīng)，分別將兩組鐵鋰離子電池接入系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充電。此時(shí)開關(guān)電源充電壓設(shè)置為56.4V，充電電流限制為每組30A。兩組電池組初始充電電流分別為29A和31A，隨著電池組電壓升高，充電電流會(huì)相應(yīng)地減小，當(dāng)電池組電壓和開關(guān)電源的充電電壓非常接近時(shí)，電池組的充電電流逐漸減小為0，此時(shí)電池組的BMS起到了保護(hù)用途，充電系統(tǒng)通過BMS與電池?cái)嚅_，電池充電完成。充滿電后，兩組電池靜止8h進(jìn)行放電試驗(yàn)。為了測(cè)試兩組電池組的大電流放電能力，采用0.2C5電流放電，即120A。本次放電總時(shí)間為5h，智能負(fù)載柜顯示屏中顯示的電流基本都在120A，電池組所放出的容量為600Ah。磷酸鐵鋰離子電池放出了額定容量的100％，所以電池組放出的容量完全滿足額定容量要求，整個(gè)放電過程中智能假負(fù)載十分穩(wěn)定

磷酸鐵鋰蓄電池的試驗(yàn)

⑴對(duì)性放電試驗(yàn)

根據(jù)磷酸鐵鋰離子電池的工作特點(diǎn)，電池端電壓的測(cè)量不能只在間歇浮充狀態(tài)，還應(yīng)在放電狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)。電池端電壓是反映電池工作狀況的重要參數(shù)。由于外加電壓的存在，間歇浮充狀態(tài)下進(jìn)行電池端電壓測(cè)量，其電壓易造成假象。因此每年應(yīng)定期對(duì)電池進(jìn)行一次帶載核對(duì)性放電試驗(yàn)，放出蓄電池實(shí)際容量的30％～40％；并利用電池監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)蓄電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并打印存檔；同時(shí)檢查蓄電池連接條接觸情況，對(duì)蓄電池連接條有松動(dòng)的進(jìn)行緊固，確保蓄電池安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

⑵量放電試驗(yàn)

在目前各通信電源供電系統(tǒng)中，開關(guān)電源與磷酸鐵鋰蓄電池為并聯(lián)間歇浮充供電，因此蓄電池組無法脫離供電系統(tǒng)，無法單獨(dú)給蓄電池做容量試驗(yàn)。由于磷酸鐵鋰蓄電池對(duì)環(huán)境溫度要求不高、電池使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可以每3年對(duì)蓄電池組進(jìn)行容量試驗(yàn)，電池使用6年后每年進(jìn)行一次容量試驗(yàn)，要求放出容量的80％以上為合格。一般情況下，這種試驗(yàn)是在帶實(shí)際負(fù)荷的條件下進(jìn)行的（或?qū)嶋H負(fù)荷加上假負(fù)載）。為了確保在這種情況下直流供電系統(tǒng)安全可靠地供電，應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢查，確保柴油發(fā)電機(jī)組供電正常；同時(shí)針對(duì)直流供電系統(tǒng)的負(fù)荷情況，確定電池組的放電倍率，符合3小時(shí)率、5小時(shí)率或10小時(shí)率放電，3小時(shí)率放電電流為0.25C3，5小時(shí)率放電電流為0.168C5，10小時(shí)率放電電流為0.10C10，最好在環(huán)境溫度為20℃左右按10小時(shí)率進(jìn)行容量試驗(yàn)。由于磷酸鐵鋰離子電池有BMS保護(hù)，執(zhí)行電池容量試驗(yàn)時(shí)把開關(guān)電源的浮充電壓設(shè)定為45V，再斷開開關(guān)電源的交流輸入，用直流鉗型表檢測(cè)電池放電電流以確保基站供電安全。

磷酸鐵鋰蓄電池的維護(hù)

（1）環(huán)境要求

根據(jù)電池的環(huán)境要求，室溫不宜超過55℃，建議環(huán)境溫度應(yīng)保持在0～55℃；防止陽光對(duì)電池直射，朝陽窗戶應(yīng)做遮陽處理；確保電池組之間預(yù)留足夠的維護(hù)空間。

⑵注意事項(xiàng)

不同規(guī)格、不同型號(hào)的磷酸鐵鋰蓄電池禁止在同一直流供電系統(tǒng)中使用，新舊程度不同的蓄電池不應(yīng)在同一直流供電系統(tǒng)中混用。如具備動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)通過動(dòng)環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)與BMS實(shí)時(shí)地對(duì)電池組的總電壓、電流、單體電壓、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)，通過電池監(jiān)測(cè)裝置了解電池充放電曲線及性能，定期進(jìn)行測(cè)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理。

⑶檢查項(xiàng)目

應(yīng)經(jīng)常檢查磷酸鐵鋰離子電池的極柱、連接條是否出現(xiàn)松動(dòng)、損傷、變形或腐蝕等現(xiàn)象；連接處有無松動(dòng)，電池殼體有無損傷、滲漏和變形，電池及連接處溫升是否異常；根據(jù)廠商供應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，檢查電池組及單體電壓是否滿足要求，檢測(cè)電池組間歇浮充時(shí)的充電電流是否在要求的范圍內(nèi)；檢測(cè)電池組的充電限流值設(shè)置、低壓告警、高壓告警設(shè)置是否正確。如直流供電系統(tǒng)中設(shè)有二次下電裝置，應(yīng)檢測(cè)二次下電電壓設(shè)置是否正確。

⑷電壓要求

磷酸鐵鋰蓄電池間歇式充電電壓一般設(shè)置為單體電池3.60～3.76V，電池組為56.4V。每月測(cè)量蓄電池組電壓和單體電池的端電壓。