铁锂电池与铅酸对比

铁锂电池与铅酸对比

磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较

一、产品性能比较和系统组成比较

磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表４。

表４ 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较

电池性能 说明 磷酸铁锂电池

铅酸电池

单体电压 （V ） 3.2 2 重量比能量 （wh/kg ） 110~130 30~50 体积比能量 （wh/L ） 180~220 80~120 循环寿命 1C100%充放 ≥1000次

250~350次 高温性能 循环寿命变化 45℃为25℃时减半

35℃为25℃时减半

低温性能 -20℃容量保持率 50% 55% 自放电 常温搁置28天

4% 5% 充放电效率 >99% 80% 耐过充性能 一般 好 安全性 优 优 环保

无污染

污染

磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V 直流电源系统的组成比较如表５所示。

表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较

组单体组单体组单体组单体浮充均充铅酸电池40~572448243.2 1.854.0 2.2556.4 2.35 1.13 1.18铁锂电池40~571651.2 3.243.2 2.755.2 3.4557.6 3.6 1.08 1.13铁锂电池

40~57

1548 3.243.2 2.88

54.0 3.6

56.4 3.76

1.13 1.18

电池设备工作范围只数

标称电压(V)电压比值放电终止电压(V)浮充电压(V)

均充电压(V)

资料显示：

➢ 充满电后4.0V 的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V ，电池开

口电压3.4V 。

➢ 单体工作电压为2.0V~4.2V 。 ➢ 在3.65V 以下可以充电性能稳定。

➢ 单体电池放电时，3.0V 以下电压下降很快。

综合以上信息，建议48V 直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。 二、基站应用方案比较及投资比较

磷酸铁锂电池应用在基站中，主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小，以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。

基站可分为如下两种：

（1）宏基站和室内分布信源站

GSM宏基站的功率可按 3.5A/载频计算，分为乡镇（4/4/4）46A、市区（12/12/12）130A、特大密集市区（15/15/15）160A。

TD宏基站的功率分为单频段站（含1个BBU和3个RRU）1200W 25A、双频段站（1个BBU和6个RRU）2100W 44A，其中1个BBU300W，1个RRU300W。

室内分布信源站的功率分为单频段站（含1个BBU和5个RRU）1000W 21A、双频段站（1个BBU和10个RRU）1400W 29A、三频段站（1个BBU和15个RRU）2100W 44A，其中1个BBU600W，1个RRU80W。

宏基站和室内分布信源站的蓄电池后备时间为：市区3h，乡镇5h，山区7h。

（2）室内分布的RRU

室内分布的RRU，可包括1个或多个RRU，单个RRU耗电量80W 1.67A，需电池后备时间4小时。

根据计算，采用铅酸蓄电池的配置如下：

无线设备配置安装地点电流

(A)

时间

(h)

容量

（Ah）

标称电压

建议铅酸

电池配置

12个载频（46A）城镇50 5 423.91 48V 500Ah*1或200Ah*2 12个载频（46A）山区50 7 554.84 48V 300Ah*2

36个载频(130A) 市区134 3 796.95 48V 500Ah*2

36个载频(130A) 城镇134 5 1133.71 48V 600Ah*2

45个载频（160A）市区164 3 975.15 48V 500Ah*2

TD宏基站或信源市区48 3 286.11 48V 150Ah*2

TD宏基站或信源城镇48 5 407.01 48V 200Ah*2 RRU*1 市区 1.66 5 14.08 48V 50Ah*1

RRU*3 市区 5 5 42.25 48V 50Ah*1 受磷酸铁锂蓄电池的产品类型所限，目前比较成熟的为50Ah、100Ah、150Ah、200Ah。以48V/50A通信负荷运行5h为例，进行选型及投资比较。

磷酸铁锂蓄电池恒电流放电数据如下表所示，该数据为质检中心检测结果。

电池恒电流放电放电时间(h)及终止电压（2.6V)

雷天300Ah

时间(h) 11 4.30 1.95 1.05 0.33 电流(A) 30 75 165 300 900 容量(Ah) 330 323 321 316 296 放电率0.10C 0.25C 0.55C 1C 3C

佳贝思时间(h) 12.65 4.94 2.18 1.15 0.33 电流(A) 20 50 110 200 600

200Ah 容量(Ah) 253 247 240 231 200

放电率0.10C 0.25C 0.55C 1C 3C 铅酸蓄电池恒电流放电数据如下表所示。

电池容量

双登电池恒电流放电放电时间、终止电压、放电电流

时间(h) 0.5 1 2 3 5 10 终止电压 1.75V 1.8V 1.8V 1.8V 1.8V 1.8V

200Ah 电流(A) 179 110 68 53 35.6 20.7 300Ah 电流(A) 268 166 101 80 53.4 31.1 400Ah 电流(A) 358 221 135 106 71.2 41.4 500Ah 电流(A) 447 276 169 133 89.0 51.8 暂不考虑环境温度对铅酸蓄电池容量的影响，查表可知：

通信负荷放电时间铅酸电池铁锂电池

48V/50A 5h 2V/300Ah*24 双登 3.2V/200Ah*16 佳贝思

各种蓄电池不同安装方式下的占地面积和承重要求，详见下表：

序号电池类

型

容量*只数

安装方

式

安装尺寸(m)

(长*宽*高)

重量

(kg)

压强

(kg/m2)

1

铁锂电

池3.2V/200Ah*16

单层单

列

880*360*250 130 409

2 双层单

列

440*360*500 130 818

3

铁锂电

池3.2V/300Ah*16

单层单

列

880*360*306

154 485

4 双层单

列

440*360*612

154 970

5

铅酸电

池2V/300Ah*24

单层双

列

1488*362*365 576 1069

6

双层双

列

744*362*730 576 2139

在基站使用铁锂电池有以下几方面优点：

➢容量小：铁锂电池放电容量受不同放电率的影响不如铅酸电池明显，故可选较小容量的电池满足相同通信负载的用电需求。

➢高温性能好：现有基站空调设置为28℃，如果提高到35℃，需要对铅酸电池单独配置保温箱，否则，温度每上升10度，电池寿命降低一半。