隨著5G站點大規(guī)模的鋪開和建設(shè)，發(fā)現(xiàn)部分站點因為空間狹窄和承重等因素，傳統(tǒng)的鉛酸電池難以布置和安裝，加上站點運行環(huán)境惡劣也不利于鉛酸電池運行。而鐵鋰電池體積小，容量大、耐高溫性能出色，不存在過放電問題，可以彌補鉛酸電池的不足，這里介紹鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和原理?！　?/p>

1、鐵鋰電池結(jié)構(gòu)

        磷酸鐵鋰電池簡稱鐵鋰電池，采用橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，但鋰離子可以通過而電子不能通過，右邊是由石墨組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝，如圖1。電池在充電時，正極中的鋰離子通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過程中，負(fù)極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移，鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。

  圖1 鐵鋰電池結(jié)構(gòu)圖  

2、電池充電

        充電時，鋰離子在電場力的作用下，從磷酸鐵鋰晶體表面，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再遷移到石墨晶體的表面，然后嵌入石墨晶格中。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵，過程如圖2。

圖2 電池充電模式

3、電池放電

        放電時，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。過程如圖3。

圖3 電池放電模式

        磷酸鐵鋰電池單體標(biāo)稱電壓3.2V，單體充電電壓為3.7V，放電終止電壓為2.5V，電池模組由電池單體和電池管理系統(tǒng)（BMS）組成，通常由15節(jié)或16節(jié)單體串聯(lián)組成-48V電池模組，推薦15節(jié)。

4、鐵鋰電池在5G和大數(shù)據(jù)場景下的應(yīng)用

優(yōu)點： 

• 功率密度大，體積小，循環(huán)次數(shù)高；

• 安全性好，磷酸鐵鋰電池即使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池也不會起火爆炸； 磷酸鐵鋰電池在近500度高溫下也無氧氣釋放；

• 特別適合在小容量、接入層面的應(yīng)用。
  

缺點：

• 不宜作為裸電池使用，必須配置BMS電池管理；

• 不宜作為高電壓后備電池組使用；

• 不宜作為單體大容量電池組使用；從中國電信2010年的試點應(yīng)用來看，鐵鋰電池配組性較差，使用過程中由于電池內(nèi)阻不同，導(dǎo)致電池間均衡性很差，需要配置均衡電路。