動力鋰離子電池在通信行業的應用

胡錦飛，陳紹敏

（貴州梅嶺電源有限公司，貴州 遵義 563000）

0 引 言

現代社會是一個科技社會、智能社會、信息社會，而在現代社會的發展背景下，各領域都步入了數據化軌道，使得各種網絡設備、通信設備等得到了進一步完善和提升。尤其對于通信設備，是維持人與人之間、國與國之間有效溝通的橋梁，因此需實現通信設備工作質量和效率的提升。而電池是維持通信設備正常工作的重要條件，要想實現通信設備的不間斷工作，就需要保證其具有充足的電量。相比較而言，動力鋰離子電池要比普通電池更適用于通信行業的發展。

1 動力鋰離子電池的相關概述

鋰電池的正極是鋰的過度氧化物，負極是石墨或焦炭，電解質是鋰鹽和有機電解液，鋰離子電池得名于鋰離子電池正極材料。圖1為磷酸鐵鋰離子電池的結構。

面對社會各項能源的短缺，再加之綠化進程的推進，使得電動汽車得到了廣泛推廣。其中，鋰離子電池是保證電動車正常運行的必需品，而當電動汽車使用過一段時間以后，電池的電容量就會降低，影響電動車的正常使用，這時就需要對其進行更換，而更換下來的電池除了電容量降低以外，其他性能仍在，所以將它稍作處理，仍可以被使用在其他領域。考慮到通電基站的備電儲能系統對于電池性能的要求較低，因此可以將從電動車上退役下來的鋰離子電池運用到該儲能系統中，由此引發出“梯次利用”的概念。

同時，自《新能源汽車計分并行管理辦法》推廣以來，導致很多退役的鋰離子電池無處可歸，出于對環境的考慮，需要對這些電池做進一步處理，進行二次利用，如將其使用到通信行業中，這也就顯現出了梯次利用的目的性，在于將電池的性能最大限度地發揮出來，在創造經濟效益的同時，也保證對環境不造成污染，踐行綠色發展觀。

圖1 鋰離子電池結構

2 動力鋰離子電池的使用情況

2.1 動力鋰電池在國內外的使用情況

目前，我國各個行業對鋰離子電池的回收都做出了一定努力，同時，也對其二次利用做出相關研究。這些研究雖然取得了不錯成果，但仍然存在一些不足，并沒有形成一個完整的產業鏈。

對鋰離子電池最早做回收處理以及研究的是國家電網浙江公司，其研究的方向是將其應用在電動自行車領域，回收處理的原則是將退役電池進行拆分，重新組裝，為電動自行車的行駛提供動力，以保證電動自行車的正常行駛。

在河南電網聯合電池制造產業開始對退役電池做分選工作后，正式將退役電池推向了電網領域中使用。而對于通信行業的使用，是在2015年對鋰離子電池在儲能方面的研究過程中，發現其具有非常實用的價值后，才開始廣泛推廣用退役鋰離子電池代替傳統的鉛酸電池，并建立了相關試驗站。自此以后，退役鋰離子電池在通信行業得到了快速發展，到2016年，其應用比高達到4.94%[1-3]。

2.2 國外動力鋰離子電池的使用情況

國外對于鋰離子電池的使用時間要遠早于我國。對于鋰離子電池回收工作來說，做的最好的要屬日本。早在他們推廣電動汽車時期，就已經做好了鋰離子電池梯次利用的準備。而對于鋰離子電池研究工作，投入精力最多的國家還要屬美國，他們不僅在經濟效益方面進行了廣泛研究，還在商、企業的發展方面以及技術方面進行了分析，同時也對電池的性能、儲能等方面作出了詳細調查。

3 對動力鋰離子在通信行業的應用分析

3.1 動力鋰離子電池使用的可行性

鋰離子電池分為正、負兩極材料，并且其具有可逆嵌鋰的特點，所以它能夠輕松嵌入到材料當中，同時它也能輕松從材料中抽離出來，這樣就達到了循環使用的目的。

3.2 單體電池篩選方法

鋰離子電池評判為退役電池需要參考幾個方面的因素，最主要的因素是性能因素。但由于回收過來的退役電池，它們的使用情況不同、損耗情況也不同，所以性能存在一定差異。在進行二次利用的過程中，需要對這些電池做新的分類、重組，以確保二次使用的效果符合要求。而在電池組成的過程中，最需要考慮的便是對單體電池的篩選，要確保組成電池中的各個小模塊容量、內阻等數據統一，或者是數據波動幅度在一定范圍內，以保證組成電池的性能統一。

目前所使用的篩選方法有兩種，一種是測試篩選，另一種是大數據篩選，這兩種篩選方法都能保證組成電池的性能一致。對于前者來說，主要是對退役電池的電壓、內阻以及放電率等作出測試，以篩選出各性能相一致的電池。對于后者來說，主要是將鋰離子電池運用在電動車上，然后對單體電池的相關數據做出觀察與分析，這樣能夠有效發現其存在的問題，同時，也能夠方便后期的組成工作，即可以參考這些數據進行合理有效的組成。相比于前者方法，大數據篩選具有一定的精準性，同時還具有耗時短、成本低的特點[4]。

3.3 成組工藝

在對梯次利用電池進行成組的過程中，要確保各個電池的各項條件一致，如電池容量、荷電狀態及內阻等，這樣才能保證成組電池的性能一致，以此來提高電池在使用過程中的安全性。對于一些不再使用的電池，可以將它們拆分，然后通過串聯的方式，將其中性能差異較大的電池剔除，以保證其余各個電池的性能維持在同一水平，然后再進行組成。

3.4 電池組測試

對電池組進行測試，也是將鋰離子電池運用在通信設備中必不可少的一個環節。考慮到通信設備是一個規模龐大、工作任務量重的設備，對于系統工作穩定性的要求較高，而梯次利用鋰離子電池具有供電壓相對穩定的特點，將其應用在通信設備中，能夠有效保證通信設備的穩定工作，同時保證設備運行的安全性。

鋰離子電池的應用領域較廣泛，如在電動車方面的應用，在正式使用前，需要對其安全性能作測試，包括擠壓測試、高溫測試以及針刺測試等，確保電池的各項數據都符合要求后，才能使用。在使用過一段時間后，電池的容電量會發生變化，但是安全性能不會改變，所以將使用過的鋰離子電池，應用在其他領域，仍然具備安全性的特點，這也是選擇該電池運用在通信行業的主要原因。但要想使其達到長時間使用的效果，還需要對鋰離子電池做二次篩選測試，在篩選的過程中需要滿足如下3點要求。

首先，在電池成組前，需要對鋰離子電池的電阻、電壓以及放電率等作出檢測，確保同一批次的電池都具備安全性的特點。其次，在對梯次利用電池組進行設計的過程中，要以安全性為前提，分模塊進行設計，同時考慮到電池組的絕緣問題、元器件使用情況的問題以及電阻的設計問題等。最后，還需要采取相關措施來保證電池組的安全性。因為通信基站大多數情況都是無人看管的狀態，這樣就可能會出現BMS和開關電源等直流電源之間沒有通信的情況。尤其對于BMS來說，當其出現問題時，梯次利用電池的安全性就無法得到保障。所以，就需要結合電池的實際使用情況以及使用條件，采取有效措施來增加電池組的安全性。

4 結 論

實際上，動力鋰離子電池具有非常多的優點，包括壽命長、安全性高的特點，同時，它還能夠在高低溫、高低壓環境中保持正常供電效果，這是普通電池所無法媲美的。將動力鋰離子電池應用在通信行業，能夠有效提高通信設備的工作質量和效率，進而提高通信系統的總體運行質量。