動力鋰離子電池在通信行業的應用分析

梁茂青

摘? ?要：通過通信行業利用鋰離子電池的安全性，提高使用的時間，保證能夠在高低溫下正常運行等，文章主要闡述動力鋰離子電池的相關內容，分析動力鋰離子電池的使用情況，對動力鋰離子電池在通信行業的應用進行分析，希望可以促進通信基站的正常運行。

關鍵詞：動力鋰離子;通信行業;策略

為了保證退役的動力鋰離子電池還能夠發揮自身的價值，我國開始把其運用到通信行業中。對動力鋰離子電池的性能、外觀重新進行分類重組，保證其可以給通信行業帶來電量，保證電網的運行。

1? ? 動力鋰離子電池的相關概述

隨著社會的不斷發展，能源短缺和環境污染問題日益突出，電動汽車的推廣主要受到節能、環保的影響。在電動汽車使用的動力鋰離子電池容量下降不能滿足電動汽車繼續行駛時，就可以對動力鋰離子電池進行退役處理。隨著電動汽車的應用越來越多，很多動力鋰離子電池從車上被淘汰，為了給退役動力鋰電池找出路，人們開始想到把其運用到通信行業中。通信基站的備電儲能系統對電池性能的要求比較低，可以二次利用到通信基站儲能備電的系統中。所以，對退役鋰離子電池的梯級利用有著很重要的意義。

梯次利用是把一些不能夠滿足電動車輛能量需求的動力鋰離子電池，轉用到對動力鋰離子電池要求低的領域中，充分發揮它的作用。2017年1—10月，新能源汽車產銷51.7萬輛和49萬輛，同比增長85.9%和106.7%，10月份的汽車裝載動力電池量約2.93 Gwh，2018年4月1日正式推廣《新能源汽車計分并行管理辦法》，并自2019年度起實施企業平均燃料消耗量積分核算。通過這一推廣，有一些退役的動力鋰離子電池就無處可歸，為了環保可以把其應用到通信行業中[1]。梯次利用就是為了把產品的性能最大地發揮出來，保證它的生命周期，給社會創造經濟價值的同時，還可以達到節能、減排、降耗、進行低碳生活的目的。退役動力鋰離子電池的梯次利用充分體現了綠色經濟，在推廣的過程中勢必會給社會帶來一定的效益。

2? ? 動力鋰離子電池的利用情況

2.1? 國內動力鋰離子使用情況

當前，我國各行各業都開始對動力鋰離子電池梯次回收進行相關的研究，比如國家電網、政府和電池企業等，雖然取得了一定的進展，但是仍然處于初級階段，還沒有相關的完整產業鏈。最早提出動力鋰離子電池梯次回收的主要是國家電網浙江公司，對其進行的相關探索主要運用在電動自行車上。國家電網浙江電力公司在2013年就提出了《動力鋰離子電池電動自行車梯次利用技術方案》，主要是從廢棄的車上把一些電池進行重新組裝，通過這樣的改造可以保證電動車的動力電源。

在退役電池儲能示范工程中，河南電網公司聯合一些電池制造企業，在全國開始推廣退役鋰離子電池的分選和充足工作，真正地把退役動力鋰離子電池應用到混合微電網系統中。而在通信領域中，我國主要是在2015年梯次利用動力鋰離子電池在備電和儲能方面有相關的研究，通過在通信基站中使用梯次利用動力鋰離子電池來代替傳統的鉛酸電池，我國開始有了試驗站。我國鋰離子電池的市場正處于高速增長期，2010—2016年我國鋰離子電池的占比在動力類呈上升趨勢，隨著儲能電站的建設，鋰離子電池在移動通信基站儲能電池的應用越來越廣，2016年儲能型鋰離子電池的應用占比達到4.94%[2]。

2.2? 國外動力鋰離子電池的使用情況

國外在動力鋰離子電池的使用方面比我國要早，最重視動力鋰離子電池回收的國家是日本，他們在電動汽車推廣前就開始考慮了動力鋰離子電池的梯級利用問題。日本主要是在汽車上的使用和合資企業進行新能源的開發。

美國在動力鋰離子電池梯級方面的研究比較廣，經濟效益、相關技術和商業上的發展進行了相關的分析，多次進行嘗試。在2010年就有大學在對混合電動汽車的研究上，對動力鋰離子電池的二次使用進行了相關的研究，在研究的過程中對電池性能的要求、儲能系統和電池的價值進行了系統的分析。最后，把其應用到汽車試驗中，對電池組采集電能收集到的電量進行測評，看電網能否實現家用和商用。通用汽車和ABB進行了合作，對電池的再利用進行了嘗試，把雪佛蘭使用過的鋰離子電池運用和沃藍達蓄電池進行重新組合，發現它能夠給家庭提供一定時間的電力供應。

韓國知名企業LG化學和三星SDI是韓國主要的動力電池企業，在經濟全球化的推動下，韓國開始發展國際貿易，在中、美、日等國家建立生產基地，建立穩定的供貨關系。韓國有基礎研發、原材料、生產裝備和電池產業技術，建立相對完整的鋰離子動力電池產業鏈。

3? ? 動力鋰離子的使用方案

3.1? 動力鋰離子電池使用的可行性

鋰離子電池分為正、負極材料，具有可逆嵌鋰的能力，鋰離子可嵌入材料并且從材料中脫離出來，所以鋰電池能夠達到循環使用的效果。鋰離子電池失去效果是需要一個過程的，容量下降也就是容量跳水，主要是因為在生產設計的過程中對其控制的不到位。

3.2? 單體電池篩選方法

動力鋰離子電池出現問題主要是因為一致性差、性能出現衰退，如果不對其進行細致的分類，就會影響到梯次利用電池組性能的發揮。在梯級電池組成前要對單體退役的電池進行相關篩選，從容量、內阻和自放電率等方面對其進行相關調整，保證參數在成組的一致，這樣可以保證成組中的參數都在合理的范圍內，能夠有效地發揮梯級利用電池組的性能。

當前，篩選的方法主要有兩種，測試篩選和大數據篩選。在測試篩選過程中，梯次利用主要是對退役的動力鋰離子電池進行相關測試，對其進行分組重組，可以從外觀、內部的電壓、內阻、放電率等進行相關篩選。大數據篩選，主要是動力鋰離子運用在電動車上，一些電池廠商能夠對單體電池電壓和相關指標進行一定的監控和分析，通過這樣的方式可以發現存在的問題。在利用梯次進行分選時，可以通過實時的監控來分析得到的數據，對有問題的單體電池進行重組，不再像測試篩選那樣復雜，在一定程度上可以提高電池的處理時間，降低成本。

3.3? 成組工藝

根據分選的情況，可以發現單體的電池容量、荷電狀態、內阻、自放電率等都需要進行重組，這樣才能夠保證電池的一致性。在成組的過程中，可以對一些不用的動力鋰離子電池進行拆除變成小模組，通過不同數目的串聯，利用大數據篩選的方式可以把一些一致性較差或者存在故障的電池進行篩除，把剩下一部分的小模組一致性較好的進行組合，無需再次篩選就可以進行使用。

3.4? 電池組測試

梯次利用動力鋰離子電池成組后，就需要進行相關一系列的測試。通過梯次利用可以保證動力鋰離子電池的安全性能。當動力鋰離子電池在運用到電動車前，需要進行高溫測試、擠壓測試、過充測試、過放測試、短路測試、針刺測試、跌落測試等有關安全方面的測試，只有所有性能都達到相關的額指標后才可以使用在電動車上。動力鋰離子電池在長時間使用后，容電量就會出現下降的情況，但是電池安全性能對于剛開始使用時是沒有什么變化的，當經過外觀和性能的第二次篩選，安全性才能夠滿足長時間的使用。

動力退役鋰離子電池在進行梯次利用時，可以通過對電池的安全性能進行把控，保證它可以正常的使用。首先，要對其進行嚴格的電池篩選和安全性能的抽查，保證電池的安全性。在進行成組前，要對動力鋰離子電池的外觀、電壓、電阻、放電率等進行相關的篩選，保證同一批次、同一狀態下的電池或者電池模塊進行相關的抽樣檢查，保證梯次利用電池的安全性。其次，要對電池模組進行相關的設計。在梯次利用電池成組設計方面，要從安全的角度對其進行模組的設計，著重考慮到模組的絕緣問題、保護的等級、元器件的使用、電阻的設計等相關因素。最后，還要利用相關措施保證安全性。梯次利用電池是對于全新電池來說的，內阻、電壓平臺、容量方面都會有不同程度的損耗。在通信基站的使用過程中，由于電池組長期處于使用的狀態并無人看守，就會導致BMS和開關電源等直流電源之間出現沒有通信的情況，當BMS保護出現問題時，梯次利用電池就會出現放電沒有保護措施的問題[3]。所以，要根據梯次利用電池組運行的實際情況，制定合理的充放電措施，保證電力的正常運行。

4? ? 結語

在通信行業中，要想保證動力鋰離子電池可以正常運行，就需要采取相關措施對退役的鋰離子電池進行分析，多個角度綜合考量，保證電壓的穩定。保證通信信號的穩定，從安全的角度入手，促進通信行業的發展。