本文已獲得授權(quán)轉(zhuǎn)載自：明哲工作室 作者：葉明哲
隨著5G站點(diǎn)大規(guī)模的鋪開(kāi)和建設(shè)，發(fā)現(xiàn)部分站點(diǎn)因?yàn)榭臻g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(diǎn)運(yùn)行環(huán)境惡劣也不利于鉛酸電池運(yùn)行。而鐵鋰電池體積小，容量大、耐高溫性能出色，不存在過(guò)放電問(wèn)題，可以彌補(bǔ)鉛酸電池的不足，這里介紹鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和原理。
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鐵鋰電池結(jié)構(gòu)
磷酸鐵鋰電池簡(jiǎn)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(kāi)，但鋰離子可以通過(guò)而電子不能通過(guò)，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(shí)，正極中的鋰離子通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子通過(guò)隔膜向正極遷移，鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來(lái)回遷移而命名的。
圖1 鐵鋰電池結(jié)構(gòu)圖
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電池充電
充電時(shí)，鋰離子在電場(chǎng)力的作用下，從磷酸鐵鋰晶體表面，進(jìn)入電解液，穿過(guò)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(guò)程如圖2：
圖2 電池充電模式
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電池放電
放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來(lái)，進(jìn)入電解液，穿過(guò)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(guò)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)。
