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 ） 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：

充满电后的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到，电池开口电压。 单体工作电压为~。 在以下可以充电性能稳定。

单体电池放电时，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 ，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：

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。

铅酸蓄电池恒电流放电数据如下表所示。

暂不考虑环境温度对铅酸蓄电池容量的影响，查表可知：

48V/50A 5h2V/300Ah*24双登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200Ah*16

单层单

列

880*360*250130409

2双层单

列

440*360*500130818

3

铁锂电

池300Ah*16

单层单

列

880*360*306

154485

4双层单

列

440*360*612

154970

5

铅酸电

池2V/300Ah*24

单层双

列

1488*362*3655761069

6

双层双

列

744*362*7305762139

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。而磷酸铁锂电池可以耐受高温55℃，寿命不受影响，可直接将基站温度设置值调高，实现节能减排。

体积小、重量轻：200Ah铁锂电池尺寸（长*宽*高）360*55*250，重量；

300Ah铁锂电池尺寸（长*宽*高）360*55*306，重量；2V/300Ah铅酸电池尺寸（长*宽*高）124*181*365，重量19kg。1组48V/200Ah铁锂电池

组与1组48V/300Ah铅酸电池组在同样的安装方式下，前者占地面积是后者的59%，前者重量是后者的28%。若考虑在机房承重条件相同的情况下，铁锂电池可采用双层双列安装，而铅酸电池需采用单层双列安装，则前者占地面积是后者的29%。同是1组48V/300Ah的铁锂电池组和铅酸电池组，在同样的安装方式下，前者占地面积是后者的59%，前者重量是后者的34%。

循环寿命长：磷酸铁锂电池具有更多次数的循环寿命，特别适于用在反复停电的四类市电基站中。

投资持平：1组48V/300Ah铅酸电池价格约8640元（集采价：元/），1组48V/200Ah铁锂电池价格约25600元（市场价：8元/），1组电池保温箱价格约10000万元，1组铁锂电池（不需保温箱）价格是1组铅酸电池（含保温箱）的倍。当磷酸铁锂电池价格降至6元/时，1组铁锂电池（不需保温箱）价格是万元，两者费用基本相等。另外，机房面积减少、重量减少可以降低机房建设成本，铁锂电池循环寿命更优可以延长电池更换周期，高温性能可以节约空调用电等。

表2 三年期投资比较表

比较项

铅酸电池（含

保温箱）铅酸电池（不

含保温箱）

铁锂电池

市场价格

铁锂电池

预期价格

铁锂电池

市场价格

铁锂电池

预期价格

备注

单体容量（Ah）300300300300200200

总只数（只）242416161616单体价格

（元/单体VAh）

8686

电池费用(万元)

保温箱费用(万元)

耗电量(kW)3P柜机耗电量年空调电费(万元)1元/kwh