中国储能网讯：2017年4月24-26日，第七届中国国际储能大会在苏州香格里拉酒店圆满召开，来自中、美、英、德、澳、日、韩等国家的1400余位嘉宾到场参会。大会共邀请140余位行业专家与企业代表，围绕产业热点话题，发表了一系列精彩演讲，中国储能网将向读者传递本次大会最具价值的声音。

大会期间，泰尔实验室高级工程师李长雷，在“通信储能专场”，以《通信行业锂电池产品技术性能验证》为题发表演讲，现将演讲主要内容发布，以飨读者。

泰尔实验室高级工程师李长雷

李长雷：各位专家、各位领导，大家上午好！我是泰尔实验室李长雷，很高兴在这跟大家分享锂电池验证性能这方面的知识。

我主要介绍的内容就是五部分。第一部分是锂电池的原理，第二部分和第三部分是我要着重介绍的，主要是锂电池性能验证和通信行业标准的制定情况。第四部分是对电池性能的影响因素，这可能是我们在测试过程中发现的一些问题，还有就是在生产过程中我们也注意到的一些问题。第五部分就是对电池产业联盟的简介。

第一部分是原理的部分，锂电池主要是摇摆电池它的正极材料有固酸锂、磷酸压铁力还有现在比较热的三元，负极主要是石墨、钛酸锂，钛酸锂的寿命比较长但是功率密度比较低主要是因为电压平台比较低，正极材料是三元材料的时候电压平台是2.4伏，与磷酸压铁锂材料的时候大概电压平台是1.9伏。主要是锂电池性能验证这一部分，通过对锂电池容量试验、电池性能一致性、电池组管理功能、循环寿命、安全性能等方面进行试验验证锂电池的实际使用特性，反映锂电池的性能和问题。不同放电倍率的验证主要是10小时、3小时和1小时，大家可以看一下下面这个图就是25度常温状态下10小时、1小时和3小时的验证，这种它的容量变化不是很大。这是不同温度状态下的验证，不同温度的话是零下10度、40度、55度，零下10度。低温状态的话锂电池低温性能还是相对来说比较差一些，它25度、40度、55度放电性能容量基本上是趋于一致的。第三部分是电池性能一致性，电池性能主要是从开路、浮充、放电这三个方面。

这三个方面我们也做了一个统计，开路一般比较低一些，浮充和放电锂电池在这两种不同状态之下一致性体现也是不一样的。电池组管理功能这一块主要是通信接口、通信协议，第二部分就是通信内容。通信内容包括告警和保护，主要是通信口对于这些保护要求的功能比较多一些，而且根据实际在通信口的应用对于锂电池保护功能有相应具体的一些要求，如充电线流功能等。BMS能耗分为工作能耗和休眠能耗，休眠能耗主要是带电池有一段时间没有接在基站上面，包括运输过程中看它的损耗，这种损耗一般的比较小一些，可能一般要求是20个毫瓦。工作能耗一般要求小于2瓦。下一部分就是精度测试，这一块主要是因为锂电池是处于封闭的状态，只能是通过软件来测试单体电压还有就是电流的显示和内部温度的显示，这样的话可能还是要看它精度显示的要求。循环寿命这块主要分为常温寿命和高温寿命，常温寿命因为时间周期比较长一般就是以100次为例然后看它的衰减率，这是常温25度100%DODEC循环，我们选择了9组，这是它的放电的状态。然后看一下基本大家都是在95%-100%之间，偶尔可能有的比较低一些，但是这种属于个例。这是40度100%的DOD放电和55度的100%DOD放电，大家可以看一下随着温度的升高然后电池的离散性就比较凸显出来了，尤其是40度、55度这样就能看出各家在设计的时候往往会发现很多的一些问题，尤其是55度有些比较好的可能在95%，但是有些已经低于80%了，通信口一般要求在80%以上，这只是针对一百次循环所以这样的电池还是存在很大的问题。安全性能的话我就挑比较典型的一些通信口安全验证大概是18项左右，这里面我只是挑几项比较典型的。第一个是抗重物冲击在右边这是比较好的状态，它只是砸了一个凹坑但是电池的表面温度大概到四五十度左右，但是其他的包括电压都没有异常。左边的这个是我们在做的时候它发生了起火然后现象整个是试验开始的时候电池急剧鼓胀开始产生明火一直燃烧，最终我们看到里面的正负极都已经发生碳化了。

然后是抗穿刺，在这个过程中一般表面温度可能都会随着升高，然后又一些状态不太好的可能会产生比较大量的烟雾。抗挤压这个试验就目前而言可能发现的问题不是很多，这个的话一般要求是13千牛的压力，就是有一些可能是侧边会产生一些挤压，它会产生变形但实际上对于它的输出电压还有表面温度都是没有很大的影响。过充点的话锂电池这一个指标其实是蛮重要的，这是我们做的试验过程中发生了爆炸，它这里边也是整个都产生了碳化，像这种正常是电池鼓胀我们做过表面温度最高的能到140多度，然后这样的话实际上我们觉得还是蛮危险的。希望大家在设计或者是考量的时候大家把这一个指标都尽量的弄好一些。电池组的安全主要是抗振动、碰撞绝缘电阻和抗电强度，抗振动这块我们在测试完了之后发现很多的电池发生了移位还有BMS松散，还有一些线可能有一些中断，这可能是电池固定不牢的状态，希望大家在工艺改善的时候能加强一些。然后是通信行业标准制定的情况，2009年发布了一个Y五DB032《通信用后备式锂离子电池组》应用的范围主要是2Ah-200Ah，2011年的时候形成了2344.1，它的应用范围主要是针对小容量5Ah-100Ah，目前主流的还是50Ah为主。YDT2344.2-2015这是分布式的应用主要是50Ah-300Ah这是一个大容量电池释放应用的标准。这是后续发布的标准和研究报告，有一个是通信用240V、336V磷酸铁锂电池组的应用研究，还有三元锂电池技术在通信领域的应用研究，这个目前三元在实验室也做了一些试验，发现在安全性能上面确实还存在一定的问题，如抗重物冲击我们发现在这个过程中发生了一些起火的现象。动力锂离子电池在通信基站的梯次引用研究，这个是之前写了一个研究报告然后是去年年底的时候把它升级为一个行标，估计应该是2018年行标就正式发布，这是我们和铁塔公司一起牵头制定的标准，如果大家有做这一块的希望大家能够投入到行标里面然后提供一些比较好的建议。依据通信行业标准2344.1-2011主导编写了ITU建议书，固定新型储能技术第二部分电池，就是把我国目前大部分推广的磷酸铁锂电池组的技术写入了该国际标准草案中实现了电池领域国际标准的突破。

这一部分是对磷酸铁锂电池性能因素集中的介绍。第一部分是电池原材料，这是电池原材料直接影响电池的性能，如负极材料是电池寿命影响的关键因素是制造电池原材料种类和厂家比较多，且性能各有优劣需要建立有效的评估方法对于材料进行选择和优化。第二部分是电池设计需要对电极材料以及辅料组分配及配比进行优化设计以满足电池性能和寿命等性能，而可靠的密封设计可以提高电池在不同环境中的抗腐蚀性。第三部分单体电池一致性，单体电池组性能很大程度上取决了电池间的一致性，需要从材料、设计、工艺、生产过程等源头入手，如采用高精密自动化设计降低生产过程中的工艺偏差、严格控制粉尘等以减少环境的差异保证电池容量、内阻、电压等性能的一致性，从而保证电池组的寿命。

第四部分是电池管理单元设计，通过电池组的电池管理单元可以实现过充过放、短路、均衡、告警及单只保护等功能并实现远程管理。第五是电池间距，电池组内单体电池间距比较近易产生热量相互干扰，建议承租时依据环境的要求考虑电池的间距。我们也对比了一下国内跟国外的电池，发现国外电池的间距人家在设计考量的时候比国内的间距设计考量要大一些，这块然后包括我们也结合了之前的一些寿命试验的验证发现电池可能往往因为某一只或者某几只失效但是一只或几只往往会在电池中间部分产生，这样的概率是比较高我觉得很大的因素在于它还是热量相互干扰产生的。第六部分就是成组的筛选，这跟刚才第三点很类似，这是容量试验大部分失效还是因为某一只或者某几只单体电池失效导致整组电池失效，所以建议把控好整组的筛选步骤。大家在一般的容量、内阻、开路电压希望大家严格把控这一块，不要导致因为某一只电池而影响整组电池的性能。

最后一部分这是电池产业联盟的简介，就是由我们泰尔实验室、华为、比亚迪、南都等40多家单位联合发起非营利性的社会团体，主要是建立国内与国外认证机构运营商、行业组织等一些桥梁与纽带，致力于行业热点、发布行业白皮书、制定联盟技术规范。就目前正积极开展三元锂电池在通信储能领域的应用研究，在前期工作基础上目前正在制定三元锂电池在通信行业应用的联盟标准并与中国铁塔公司正在积极开展试用站点的工作。我的介绍就是这些，谢谢大家。

（本文根据现场录音整理，未经本人审核）