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铁锂电池在通信基站中的梯次利用实践

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  摘要:在新能源汽车迅速发展的时代背景之下,大批的动力电池老化替换也成为了发展趋势,而本文主要是对铁锂电视在通信基站中梯次利用现状与优势、利用实践进行了具体的分析,希望能够以此来有效发挥出其价值。
  关键词:铁锂电池 通信基站 梯次利用
  引言:锂离子电池产业在现如今这个时代背景中可谓是发展迅猛,锰酸锂、三元聚合、磷酸铁锂相较于传统的钻酸锂而言有着较为显著的成本优势,所以也开始逐渐成为我国锂电池主要发展方向。磷酸铁锂较锰酸锂电池、高倍率动力电池都是现如今较为恰当的电池,得到的应用范围也十分的广泛,其中也包含了通信基站,而为了能够更好地发挥出其价值,笔者也对铁锂电池在通信基站中的梯次利用实践进行了如下概述:
  一、铁锂电池在通信基站中梯次利用现状与优势
  (一)现状
  我国汽车技术研究中心在数据调查过程中指出,2020年纯电动商用车和乘用退役电池容量将分别为1737千瓦时和684千瓦时,总共合计为2421万千瓦时。对于这些电池假设不能对其进行有效的回收与处理,退役动力电池之中的钻镍、电解液等金属物质就会在一定程度施工污染水土;另外,资源的稀缺性也促使企业在发展过程中,开始从原材料的获取和成本控制等角度来重视梯次利用,虽然退役动力电池无法再满足电动车需求,但是我们却可以将其用于其他领域,以此来实现循环使用,像是将其应用到通信基站设备之中就是较为有效的一种方式。
  (二)优势
  铁锂电池在通信基站中的梯次利用是现代时代发展的必然要求,也具有较为显著的优势,具体表现在以下几个方面:(1)一致性强。常见的通信基站,其所需要的备用电池容量大多是48V、500Ah2组合48KWh,如果按照80%的退役容量与60%的梯次利用成组率进行计算的话,这个时候就需要大概lOOKWh的退役动力电池,和常见的2辆新能源汽车动力电池容量大概是一致的。为此,这个时候我们可以将2辆新能源汽车退役无法再私用的动力电池拼装做成单个或多个模组,这样就能有效满足一个通信基站的需求。(2)利用率较高。分析常见新能源汽车使用的铁锂充电次数情况,我们能够发现5年之后一般汽车用户大多具有了换车的需求,假设5年期间充电次数为一星期一次的话,电车全生命周期内充电次数为250次左右。按照常见铁锂电池的实验室测试曲线我们能够得到,容量在下降到原有90%左右,而其实际工况容量下降到80%左右的时候,其应用到通信基站中的效果还是较为良好的。(3)模塊化性能较强。铁锂电池在通信基站中的梯次利用,会使用电池模块化的方式使用,而这一种利用方式即使是出现了问题只需要对电池进行替换,对于其它系统并不会造成影响,所以利用效果较为良好。(4)安全系数较高。通信基站的要求就是电池的相应速度,对于电池日常充放电速度并不会有过高的要求,而铁锂电池在通信基站中的梯次利用则能够降低爆炸、燃烧等事故的发生,安全系数较高。
  二、铁锂电池在通信基站中梯次利用实践分析
  在上述分析中我们对铁锂电池在通信基站中梯次利用现状与优势进行了分析,而为了能够将其有效的应用到实践之中,笔者还从技术与经济可行性来进行了实践分析,然后提出了具体的建议:
  (一)技术可行性分析
  技术可行性通常情况下主要是包含了后期衰退、老化程度、可靠性、安全性等多方面。对于替换下来的电池其本身就存在以下几个问题:首先,使用工况存在差异,电池包在实际应用的时候本身就存在地域、充放电倍率、使用频次、车况及管理、退役时限等多方面的差异:其次,梯次电池出厂厂家存在差异,所以在规格、化学成分以及结构上也存在差异;再次,梯次电池容量保持率差异也十分明显;最后,相同容量的梯次电池生命周期点也是无法确定的,在梯次电池成组之后,循环使用衰减趋势自然也会存在不同。梯次利用最为合理的就是将电池拆解到模组级之中,所以在使用过程中一定要做好合理的分组、重组与BMS管理。
  (二)经济可行性分析
  从经济方面来分析铁锂电池在通信基站中的梯次利用情况,我们也能发现其十分可行。经济层面的分析则包含了电池成本计运输、重组成本、电池成本检测等等。铁锂电池在通信基站中的梯次利用最为显著的优势之一,就体现在成本优势这一点上,这也是梯次利用经济效益的来源,在实际利用过程中一定要做好成本控制,在利用的时候可以将系统成本做到新电池产品的三分之一,这样其就能够有效地运行下去。在对产品进行开发的过程中,系统的集成则十分的重要,而系统柔性化设计、电池模组混用、BMS鲁棒性设计等活动都能够有效降低产品物料成本。
  (三)实践建议
  铁锂电池在通信基站中的梯次利用的时候,需要注重以下几点:(1)所使用的铁锂电池单体电芯电池容量最好是其初始容量的70%;(2)电池组内各单体电池及电芯最好是同一厂家生产的;(3)所使用的铁锂电池组最好是使用16只电池单体串联的方式进行组合;(4)假设电池使用的多只并联的方式,这个时候其数量不能超过8;(5)单只电池初始标称容量需要≤10Ah,梯级成组容量则需要小于50Ah。
  结语:综上所述,在社会不断发展过程中动力电池技术也得到了明显的发展和进步,相关标准也在这一过程中不断完善,这些也都为梯次利用提供了较为良好的环境,而铁锂电池在通信基站中的梯次利用本就具有较强的可行性,具有较大的发展潜力,所以本文也基于此展开了研究与分析。
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