车用与通信基站备电用锂离子电池标准比较研究

文/李震彪 黎宇科 潘 伟

中国汽车技术研究中心有限公司

1 引言

近年来，我国新能源汽车推广使用数量快速上升，部分动力蓄电池已开始进入报废期，随之而来的动力蓄电池回收利用问题也引起社会和国家政府有关部门的高度重视，已逐步开始制定和完善动力蓄电池回收利用相关政策和标准。尤其梯级利用被认为是一种高效的回收利用方式，能够有效延长动力蓄电池使用寿命和降低成本，更是得到国家政策鼓励和行业广泛关注，迅速成为发展热点。

通信基站的主要功能是提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输，为了保证通信基站的不中断供电，通信基站通常安装有备用电源系统，在市电停电时为基站用电设备供电，目前，通信基站大多都是采用铅酸蓄电池组（新电池）搭配柴油发电机的方式进行备电，市电停电后先用铅酸蓄电池组的电量，3 小时内市电供应上后，继续用市电，停电超过3 小时，电量用完后就需要柴油或汽油发电机（移动式）进行发电。

由于磷酸铁锂电池拥有体积小、重量轻、温度适应范围广、长循环寿命及浮充寿命、深度放电率、快速充电等特性，已逐渐应用于通信基站备用电源领域，在WLAN、室外微站、新能源基站得到了小批量应用。磷酸铁锂电池同时是新能源汽车动力蓄电池的主要类型之一，其在新能源汽车上退役后还有相应的剩余容量和寿命，具有在通信基站备用电源领域继续使用的可行性，行业内许多主体已在开始积极的探索研究和示范工程建设。

本节通过将车用和通信基站备用电源用锂离子电池标准中的技术要求和试验方法等技术条件对比分析，找出退役锂离子电池与通信基站备用电源领域用磷酸铁锂电池之间技术要求的差异项，初步判断车用退役动力蓄电池是否满足通信基站备用电源的技术条件以及需要在重组时需要改进的地方。

2 车用动力蓄电池标准

目前，我国已从车用动力蓄电池安全性保障和技术性能提升两个方面，逐步建立起相关的准入和推广使用条件要求，通过强制性的安全标准规范体系，确保使用过程的安全，通过补贴方式，引导电池技术进步[1]。车用动力蓄电池相关的标准情况详见下表 1。

表1 电动汽车用动力蓄电池国家标准

现有国家标准对电动汽车动力蓄电池在安全（单体、包或系统）、电性能及循环寿命方面有相应的技术条件要求。安全方面，对单体有过放电等6 方面的试验项目，对系统或包有振动测试等15 方面的试验项目；电性能方面，对单体有外观等4 方面试验项目，对模块有外观等11 方面试验项目；循环寿命方面对单体、模块及系统有对应的试验项目。

3 通信基站备用电源标准

当前，通信基站备用电源领域也已有了自身基本的标准体系，详见下表 2，其中，通信用磷酸铁锂电池最常用的标准主要为《通信用磷酸铁锂电池组第1 部分：集成式电池组》和《通信用磷酸铁锂电池组第2 部分：分立式电池组》，且标准中的电池组的概念对应于车用动力蓄电池的系统概念。

表2 通信基站备用电源标准

4 标准比较研究

在单体级别，通信基站备用电源要求单体电池为3.2V，分立式电池组的单体电池额定容量可分为50Ah、100Ah、150Ah、200Ah、300Ah，除此之外，没有其他相关要求，而车用动力蓄电池在室温放电以及过放电试验、过充电试验、短路试验、加热试验、温度循环试验、挤压试验等安全性方面均有要求，且车用动力蓄电池的常用序列也是以3.2V 为主，即便不是3.2V，在重组时能够满足系统标称电压48V 的要求即可。

在系统/模组级别，通信基站备用电源有其独有的要求，具体详见下表 3。

表3 车用和通信基站用锂电池组标准技术条件要求对比[2][3]

5 有关结论

通过对比分析车用动力蓄电池和通信基站备用电源领域对电池的标准要求，发现通过严格测试能够应用于新能源汽车上的动力蓄电池，在电池性能方面可基本满通信基站备用电源领域的使用要求，但通信基站备用电源领域还有自身行业对电池的独特要求：一是通信基站电池组的标称电压48V；二是通信基站电池组对其BMS 有特定的要求。

尤其需要重点关注的地方是，经过新能源汽车使用后动力蓄电池在退役时的各种状态与新电池相比时已经发生了各种各样的变化，因此退役动力蓄电池梯级利用到通信基站备用电源领域时，需要首先对退役电池的各种技术参数进行检测，并通过相应的技术方案改进满足应用领域的标准要求后，才可以梯级利用，且必须十分关注退役动力蓄电池梯级利用的安全性。