車用與通信基站備電用鋰離子電池標準比較研究

文/李震彪 黎宇科 潘 偉

中國汽車技術研究中心有限公司

1 引言

近年來，我國新能源汽車推廣使用數量快速上升，部分動力蓄電池已開始進入報廢期，隨之而來的動力蓄電池回收利用問題也引起社會和國家政府有關部門的高度重視，已逐步開始制定和完善動力蓄電池回收利用相關政策和標準。尤其梯級利用被認為是一種高效的回收利用方式，能夠有效延長動力蓄電池使用壽命和降低成本，更是得到國家政策鼓勵和行業廣泛關注，迅速成為發展熱點。

通信基站的主要功能是提供無線覆蓋，即實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸，為了保證通信基站的不中斷供電，通信基站通常安裝有備用電源系統，在市電停電時為基站用電設備供電，目前，通信基站大多都是采用鉛酸蓄電池組（新電池）搭配柴油發電機的方式進行備電，市電停電后先用鉛酸蓄電池組的電量，3 小時內市電供應上后，繼續用市電，停電超過3 小時，電量用完后就需要柴油或汽油發電機（移動式）進行發電。

由于磷酸鐵鋰電池擁有體積小、重量輕、溫度適應范圍廣、長循環壽命及浮充壽命、深度放電率、快速充電等特性，已逐漸應用于通信基站備用電源領域，在WLAN、室外微站、新能源基站得到了小批量應用。磷酸鐵鋰電池同時是新能源汽車動力蓄電池的主要類型之一，其在新能源汽車上退役后還有相應的剩余容量和壽命，具有在通信基站備用電源領域繼續使用的可行性，行業內許多主體已在開始積極的探索研究和示范工程建設。

本節通過將車用和通信基站備用電源用鋰離子電池標準中的技術要求和試驗方法等技術條件對比分析，找出退役鋰離子電池與通信基站備用電源領域用磷酸鐵鋰電池之間技術要求的差異項，初步判斷車用退役動力蓄電池是否滿足通信基站備用電源的技術條件以及需要在重組時需要改進的地方。

2 車用動力蓄電池標準

目前，我國已從車用動力蓄電池安全性保障和技術性能提升兩個方面，逐步建立起相關的準入和推廣使用條件要求，通過強制性的安全標準規范體系，確保使用過程的安全，通過補貼方式，引導電池技術進步[1]。車用動力蓄電池相關的標準情況詳見下表 1。

表1 電動汽車用動力蓄電池國家標準

現有國家標準對電動汽車動力蓄電池在安全（單體、包或系統）、電性能及循環壽命方面有相應的技術條件要求。安全方面，對單體有過放電等6 方面的試驗項目，對系統或包有振動測試等15 方面的試驗項目；電性能方面，對單體有外觀等4 方面試驗項目，對模塊有外觀等11 方面試驗項目；循環壽命方面對單體、模塊及系統有對應的試驗項目。

3 通信基站備用電源標準

當前，通信基站備用電源領域也已有了自身基本的標準體系，詳見下表 2，其中，通信用磷酸鐵鋰電池最常用的標準主要為《通信用磷酸鐵鋰電池組第1 部分：集成式電池組》和《通信用磷酸鐵鋰電池組第2 部分：分立式電池組》，且標準中的電池組的概念對應于車用動力蓄電池的系統概念。

表2 通信基站備用電源標準

4 標準比較研究

在單體級別，通信基站備用電源要求單體電池為3.2V，分立式電池組的單體電池額定容量可分為50Ah、100Ah、150Ah、200Ah、300Ah，除此之外，沒有其他相關要求，而車用動力蓄電池在室溫放電以及過放電試驗、過充電試驗、短路試驗、加熱試驗、溫度循環試驗、擠壓試驗等安全性方面均有要求，且車用動力蓄電池的常用序列也是以3.2V 為主，即便不是3.2V，在重組時能夠滿足系統標稱電壓48V 的要求即可。

在系統/模組級別，通信基站備用電源有其獨有的要求，具體詳見下表 3。

表3 車用和通信基站用鋰電池組標準技術條件要求對比[2][3]

5 有關結論

通過對比分析車用動力蓄電池和通信基站備用電源領域對電池的標準要求，發現通過嚴格測試能夠應用于新能源汽車上的動力蓄電池，在電池性能方面可基本滿通信基站備用電源領域的使用要求，但通信基站備用電源領域還有自身行業對電池的獨特要求：一是通信基站電池組的標稱電壓48V；二是通信基站電池組對其BMS 有特定的要求。

尤其需要重點關注的地方是，經過新能源汽車使用后動力蓄電池在退役時的各種狀態與新電池相比時已經發生了各種各樣的變化，因此退役動力蓄電池梯級利用到通信基站備用電源領域時，需要首先對退役電池的各種技術參數進行檢測，并通過相應的技術方案改進滿足應用領域的標準要求后，才可以梯級利用，且必須十分關注退役動力蓄電池梯級利用的安全性。