磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的高比能量電池。磷酸鐵鋰電池的放電電壓非常平穩(wěn)，一般為3.2V，放電后期（主要指剩余的10％容量）電壓變化較快，截止電壓一般為2.5V。環(huán)境溫度特別是低溫會對磷酸鐵鋰電池的放電容量產(chǎn)生影響：-20℃的放電容量是常溫容量的45％，-10℃是常溫的65％，-5℃是常溫的80％，0℃是常溫的90％，0℃～20℃的放電容量變化非常小。磷酸鐵鋰電池的低溫性能優(yōu)于鉛酸蓄電池。

安裝注意事項

雖然磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時正負極板都進行了充放電活化，但如果磷酸鐵鋰蓄電池的安裝日期距出廠日期時間較遠，經(jīng)過長期的自放電容量必然會有損失。另外，磷酸鐵鋰蓄電池在出廠時荷電量一般為60％，安裝初始時應(yīng)該對電池組進行補充電。由于單體電池自放電的差異，可能會出現(xiàn)各電池端電壓不均衡的現(xiàn)象。磷酸鐵鋰電池組安裝前必須測量開路電壓，開路電壓差不能大于50mV，需做好電池測試并記錄。用假負載可以對電池組按0.1C10和0.2C5進行容量試驗，此試驗不需接入電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，BMS），只需將電池組串聯(lián)起來，但是放電過程中必須嚴格檢測電池單體電壓，每小時對電池的總電壓、放電電流、電池單體電壓進行測量并記錄。電池在放電后期每10min檢測放電電池單體電壓低的電池，若有一只電池端電壓到2.5V馬上停止放電，計算出實際電池放出的容量與蓄電池額定容量是否一致，若基本一致則證明電池放電試驗合格，再對電池進行充電。若放電到終止電壓時，電池組放出的容量與額定容量的差別大于15％，說明電池組的出廠容量可能存在問題，應(yīng)及時聯(lián)系廠商處理。

影響因素

⑴度對磷酸鐵鋰蓄電池的影響

溫度對磷酸鐵鋰電池的影響相對鉛酸蓄電池要小很多，特別是在放電的情況下。對同等規(guī)格的兩種蓄電池進行溫度特性測試，磷酸鐵鋰電池要比密封閥控鉛酸電池容量高出20％。由于磷酸鐵鋰材料自身的電化學特性，該電池的低溫充電性能稍差，充電溫度要求高于0℃，否則電池的不可逆容量會隨著溫度的降低而升高。磷酸鐵鋰電池在55℃左右的環(huán)境下仍然可以較好地循環(huán)充放電。

⑵歇浮充電對磷酸鐵鋰蓄電池的影響

由于磷酸鐵鋰電池的電解液是有機液體，再加上鋰金屬非?；顫?，所以該電池必須密封。電池在正常充放電條件下幾乎不產(chǎn)生氣體，即使電池長期處于間歇浮充狀態(tài)，電池內(nèi)部也不會產(chǎn)生較高壓力。另外，通信基站的備用電源長期處于浮充狀態(tài)，對于電池的間歇浮充而言，其電壓長期處于3.65V左右。這個電壓對電池極板和電解液都是比較穩(wěn)定的狀態(tài)，因此磷酸鐵鋰蓄電池非常適合用于通信基站。

BMS

充、擠壓、針刺等濫用的條件下仍然安全，但是會對電池的循環(huán)壽命造成極大影響。磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，單體電池的一致性差異會比密封閥控鉛酸電池大，這就導(dǎo)致電池組在充電后期個別單體電池的電壓迅速上升，加之通信基站長期處于無人值守狀態(tài)，不容易及時發(fā)現(xiàn)，從而造成磷酸鐵鋰電池組壽命減短或者損壞的現(xiàn)象。為了避免以上現(xiàn)象需要用BMS保障電池的安全可靠。BMS是電池保護和管理的核心組成部分，不僅要保證電池安全可靠，而且要充分發(fā)揮電池的性能并延長使用壽命。作為通信用的后備電能，BMS在開關(guān)電源和電池之間起到橋梁作用。BMS的安全管理模式對電池的安全性至關(guān)重要，主要包括數(shù)據(jù)采集單元、計算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通信單元。

磷酸鐵鋰蓄電池應(yīng)與開關(guān)電源配套使用

針對上述磷酸鐵鋰電池的特性，在進行電源設(shè)備選型或設(shè)置時只需把浮充電壓或均充電壓調(diào)整到磷酸鐵鋰電池所需要的充電電壓即可。這里需要特別說明的是，相對于密封閥控鉛酸電池而言，磷酸鐵鋰電池的充電過程并不是浮充加均充的充電模式，只要滿足磷酸鐵鋰電池充電時所需要的充電電壓即可。磷酸鐵鋰電池即便是長期處于均充電狀態(tài)，由于自身的保護功能，電池性能不會發(fā)生改變，磷酸鐵鋰電池在這方面的優(yōu)勢非常明顯。另外，開關(guān)電源的實時監(jiān)控、穩(wěn)壓限流、均浮充自動轉(zhuǎn)換、電池溫度補償、智能化管理和二次下電等功能的設(shè)置可以直接參照鉛酸電池的設(shè)置，只需把充電電壓提高到磷酸鐵鋰電池所需的充電電壓。例如，某移動基站使用48～300A?h磷酸鐵鋰電池兩組，在更換電池時為了保證供電安全，將兩組磷酸鐵鋰電池進行離線測試。測試每組電池的總電壓后，調(diào)整開關(guān)電源直流供電電壓與之對應(yīng)，分別將兩組鐵鋰電池接入系統(tǒng)進行補充電。此時開關(guān)電源充電壓設(shè)置為56.4V，充電電流限制為每組30A。兩組電池組初始充電電流分別為29A和31A，隨著電池組電壓升高，充電電流會相應(yīng)地減小，當電池組電壓和開關(guān)電源的充電電壓非常接近時，電池組的充電電流逐漸減小為0，此時電池組的BMS起到了保護作用，充電系統(tǒng)通過BMS與電池斷開，電池充電完成。充滿電后，兩組電池靜止8h進行放電試驗。為了測試兩組電池組的大電流放電能力，采用0.2C5電流放電，即120A。本次放電總時間為5h，智能負載柜顯示屏中顯示的電流基本都在120A，電池組所放出的容量為600A?h。磷酸鐵鋰電池放出了額定容量的100％，所以電池組放出的容量完全滿足額定容量要求，整個放電過程中智能假負載十分穩(wěn)定

磷酸鐵鋰蓄電池的試驗

⑴對性放電試驗

根據(jù)磷酸鐵鋰電池的工作特點，電池端電壓的測量不能只在間歇浮充狀態(tài)，還應(yīng)在放電狀態(tài)下進行檢測。電池端電壓是反映電池工作狀況的重要參數(shù)。由于外加電壓的存在，間歇浮充狀態(tài)下進行電池端電壓測量，其電壓易造成假象。因此每年應(yīng)定期對電池進行一次帶載核對性放電試驗，放出蓄電池實際容量的30％～40％；并利用電池監(jiān)控系統(tǒng)對蓄電池組進行實時檢測并打印存檔；同時檢查蓄電池連接條接觸情況，對蓄電池連接條有松動的進行緊固，確保蓄電池安全穩(wěn)定地運行。

⑵量放電試驗

在目前各通信電源供電系統(tǒng)中，開關(guān)電源與磷酸鐵鋰蓄電池為并聯(lián)間歇浮充供電，因此蓄電池組無法脫離供電系統(tǒng)，無法單獨給蓄電池做容量試驗。由于磷酸鐵鋰蓄電池對環(huán)境溫度要求不高、電池使用壽命長等特點，可以每3年對蓄電池組進行容量試驗，電池使用6年后每年進行一次容量試驗，要求放出容量的80％以上為合格。一般情況下，這種試驗是在帶實際負荷的條件下進行的（或?qū)嶋H負荷加上假負載）。為了確保在這種情況下直流供電系統(tǒng)安全可靠地供電，應(yīng)對柴油發(fā)電機組進行檢查，確保柴油發(fā)電機組供電正常；同時針對直流供電系統(tǒng)的負荷情況，確定電池組的放電倍率，符合3小時率、5小時率或10小時率放電，3小時率放電電流為0.25C3，5小時率放電電流為0.168C5，10小時率放電電流為0.10C10，最好在環(huán)境溫度為20℃左右按10小時率進行容量試驗。由于磷酸鐵鋰電池有BMS保護，實施電池容量試驗時把開關(guān)電源的浮充電壓設(shè)定為45V，再斷開開關(guān)電源的交流輸入，用直流鉗型表檢測電池放電電流以確保基站供電安全。

磷酸鐵鋰蓄電池的維護

（1）環(huán)境要求

根據(jù)電池的環(huán)境要求，室溫不宜超過55℃，建議環(huán)境溫度應(yīng)保持在0～55℃；避免陽光對電池直射，朝陽窗戶應(yīng)做遮陽處理；確保電池組之間預(yù)留足夠的維護空間。

⑵注意事項

不同規(guī)格、不同型號的磷酸鐵鋰蓄電池禁止在同一直流供電系統(tǒng)中使用，新舊程度不同的蓄電池不應(yīng)在同一直流供電系統(tǒng)中混用。如具備動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)通過動環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)與BMS實時地對電池組的總電壓、電流、單體電壓、溫度進行監(jiān)測。同時，通過電池監(jiān)測裝置了解電池充放電曲線及性能，定期進行測量，及時發(fā)現(xiàn)故障并處理。

⑶檢查項目

應(yīng)經(jīng)常檢查磷酸鐵鋰電池的極柱、連接條是否出現(xiàn)松動、損傷、變形或腐蝕等現(xiàn)象；連接處有無松動，電池殼體有無損傷、滲漏和變形，電池及連接處溫升是否異常；根據(jù)廠商提供的技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場環(huán)境條件，檢查電池組及單體電壓是否滿足要求，檢測電池組間歇浮充時的充電電流是否在要求的范圍內(nèi)；檢測電池組的充電限流值設(shè)置、低壓告警、高壓告警設(shè)置是否正確。如直流供電系統(tǒng)中設(shè)有二次下電裝置，應(yīng)檢測二次下電電壓設(shè)置是否正確。

⑷電壓要求

磷酸鐵鋰蓄電池間歇式充電電壓一般設(shè)置為單體電池3.60～3.76V，電池組為56.4V。每月測量蓄電池組電壓和單體電池的端電壓。