自1859年法國(guó)物理學(xué)家賈斯頓·普蘭特發(fā)明了可充電的鉛酸電池，到鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池及燃料電池的先后問(wèn)世，新型材料的大量涌現(xiàn)及應(yīng)用讓電池性能有了長(zhǎng)足進(jìn)步。電池正負(fù)極材料或電解液每一次更新改良都會(huì)讓電池的整體性能有一定的提升。電池的發(fā)展方向一直在追求高容量、高功率、高穩(wěn)定性、低污染、超長(zhǎng)的使用壽命，隨著性能的不斷提升，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。
用電設(shè)備小型化催生新型電池
按照電解液的性質(zhì)不同，蓄電池可以分為酸性電池和堿性電池兩種。酸性電池主要以鉛酸蓄電池為主，電極為鉛，電解液為硫酸溶液。鉛酸蓄電池具有容量大、可靠性高、大電流放電性能優(yōu)越、應(yīng)用溫度范圍寬泛及性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用范圍最為廣泛的二次電池，占據(jù)了二次電池70%以上的市場(chǎng)份額，主要應(yīng)用于備用電源、電動(dòng)自行車(chē)和汽車(chē)啟動(dòng)等。堿性電池主要有鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池等，其電解液為氫氧化鈉和氫氧化鉀等。主要可用作自動(dòng)化控制、儀器儀表等電子設(shè)備的直流電源。
隨著無(wú)線(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，用電設(shè)備趨于高度集成化、智能化、輕小型化，以及傳統(tǒng)的蓄電池逐步呈現(xiàn)出體積大、對(duì)環(huán)境溫度要求苛刻等劣勢(shì)，對(duì)備用電源的比能量、工作的溫度范圍等提出了更高的要求。近年來(lái)，蓄電池家族出現(xiàn)了集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身的新型電池，磷酸鐵鋰電池和燃料電池就是新型電池的典型代表。
自備電源的供電方式
室內(nèi)分布系統(tǒng)電源是指專(zhuān)門(mén)為室內(nèi)分布系統(tǒng)用電設(shè)備（BBU、RRU及監(jiān)控設(shè)備）供給電能的獨(dú)立電源。
自備備用電源一般采用自備柴油發(fā)電機(jī)組、蓄電池組、不間斷電源裝置（UPS）、應(yīng)急電源裝置（EPS）等。由于用電設(shè)備允許中斷供電的時(shí)間不同，對(duì)自備備用電源的選擇也不同。
逆變電源后備式供電：原中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)大量采用逆變電源后備式供電方式。長(zhǎng)期運(yùn)行的結(jié)果證明，所采用的逆變電源后備式供電方案存在可靠性較低、維護(hù)頻率較高的缺點(diǎn)。若采用逆變電源后備式供電方案，可考慮采用帶有冗余模塊化的逆變電源后備式供電設(shè)備，從而提高整體供電的可靠性，減少運(yùn)行維護(hù)的成本。
UPS供電：UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。UPS供電方案的優(yōu)勢(shì)在于，具備相對(duì)穩(wěn)定的后備時(shí)間，容易實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的交流供電。
UPS的劣勢(shì)也較為明顯。如果把UPS設(shè)備放置到運(yùn)行環(huán)境較為惡劣的用戶(hù)側(cè)設(shè)備間（如豎井、電梯間甚至是地下室），運(yùn)行環(huán)境的惡劣以及市電的“電源污染”會(huì)造成UPS工作壽命的大為縮短；小型UPS電池管理較弱，會(huì)減少電池的使用壽命；部分機(jī)架式設(shè)備，為了縮小設(shè)備體積，大量使用強(qiáng)制風(fēng)冷來(lái)提高輸出功率密度，運(yùn)行過(guò)程中噪聲較大，容易造成業(yè)主投訴，給建站以及今后的運(yùn)行維護(hù)工作增加了難度。
壁掛式開(kāi)關(guān)電源供電：使用小型UPS可解決后備供電問(wèn)題，但其輸出效率通常只有80%左右，整個(gè)供電環(huán)節(jié)由UPS通過(guò)AC->DC->AC，轉(zhuǎn)換過(guò)程多、能效損失大，20%左右的能量變?yōu)闊崃堪装紫牡簦蝗粜⌒蚒PS考慮冗余備份，只能采用雙機(jī)或多機(jī)并聯(lián)冗余，不能實(shí)現(xiàn)模塊化的備份冗余，而開(kāi)關(guān)電源具備模塊化冗余備份、轉(zhuǎn)化效率高的特點(diǎn)。同時(shí)，開(kāi)關(guān)電源可以實(shí)現(xiàn)精確的均浮充控制和溫度補(bǔ)償功能，能有效地提供蓄電池的綜合管理功能。
磷酸鐵鋰電池成重要方向
磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)鉛酸電池相比優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1）高能量密度，磷酸鐵鋰電池的體積及重量只有同容量鉛酸電池的三分之一左右。2）單只磷酸鐵鋰電池理想條件下循環(huán)壽命能達(dá)3000次，大大優(yōu)于鉛酸電池（循環(huán)使用次數(shù)500次）。3）溫度性能良好，尤其是高溫性能突出。磷酸鐵鋰電池的工作范圍可達(dá)-20℃~+60℃，可長(zhǎng)時(shí)間在高溫狀態(tài)下工作而不影響電池壽命。4）功率性能好。在不影響電池容量的前提下，磷酸鐵鋰電池可滿(mǎn)足大電流充放電需要，解決了傳統(tǒng)鉛酸電池大電流放電時(shí)電池容量損失過(guò)大的問(wèn)題。在相同容量的情況下，磷酸鐵鋰電池大電流輸出能量大概是鉛酸電池的兩倍。若用磷酸鐵鋰電池取代鉛酸電池應(yīng)用于功率型備電的UPS，其容量將減少50%。5）高安全性。在針刺、擠壓、短路、過(guò)沖等惡劣條件下仍然安全，無(wú)變形，容量保持率極高。6）清潔環(huán)保，磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬，無(wú)論在生產(chǎn)和使用過(guò)程中都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，避免了傳統(tǒng)電池對(duì)環(huán)境的污染。
磷酸鐵鋰作為鋰電池正極材料，是目前最安全的鋰離子電池正極材料，雖然振實(shí)密度低、電壓平臺(tái)低，但由于正極材料安全穩(wěn)定，使其在擠壓、過(guò)充、短路等濫用條件下依然安全，由于其安全穩(wěn)定性，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)成為鋰離子動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向。
燃料電池具備綜合成本優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，燃料電池也具有很大優(yōu)勢(shì)。1）適應(yīng)環(huán)境溫度范圍廣，在-15℃～45℃的范圍內(nèi)都可以保持性能穩(wěn)定。2）工作平穩(wěn)，輸出電壓穩(wěn)定，不會(huì)像鉛酸電池在其供電過(guò)程中電壓一直在降低。3）重量輕，不需特殊的承重處理。4）占地面積小，安置位置靈活，可安置在室外，大大節(jié)約了空間。5）抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，只要保證氫氣的供應(yīng)就可持續(xù)供電。6）電池的設(shè)計(jì)壽命（累計(jì)使用時(shí)間/累計(jì)開(kāi)關(guān)次數(shù)/儲(chǔ)藏壽命）超長(zhǎng)，而不像鉛酸電池隔幾年就要進(jìn)行更換。7）安全性高，燃料電池可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
目前，燃料電池采購(gòu)成本比鉛酸電池要高，但在大批量生產(chǎn)的前提下，綜合考慮場(chǎng)地改造、維護(hù)費(fèi)用和使用壽命等因素，燃料電池的成本要比鉛酸電池低。
作為備用電源的重要組成部分，蓄電池組性能的好壞直接影響整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性。甚至可以說(shuō)，后備電源是電源系統(tǒng)安全運(yùn)行的最后防線(xiàn)。新型電池的商用，為室內(nèi)分布系統(tǒng)工程后備式蓄電池組的應(yīng)用提供了新的方式。同時(shí)，隨著新型電池自身性能的不斷提高、生產(chǎn)成本的不斷下降，其在室內(nèi)分布系統(tǒng)工程的應(yīng)用前景將逐漸明朗清晰。
