蓄電池或蓄電池組（battery/ batteries），是一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為直流電能的裝置。在通信用電源系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用，是通信電源系統(tǒng)的重要組成部分或必備設(shè)施。是通信設(shè)備或通信終端正常工作的能源供應(yīng)的重要保障。

一、有關(guān)電池的相關(guān)概念

依據(jù)GB/T 2900.41《電工術(shù)語(yǔ) 原電池與蓄電池》的定義，有單體電池、電池、蓄電池等的概念。

1、單體電池（cell）與電池（battery）

單體電池（cell）是指直接被化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N電源，是由電極、電解質(zhì)、容器、極端、通常還有隔離層組成的基本功能單元。而電池（battery）是指裝配有使用所必需的裝置（如外殼、端子、標(biāo)志及保護(hù)裝置）的一個(gè)或多個(gè)單體電池。在GB/T 2900.41中，也將電池（battery）稱為電池組。因此，電池（cell）只是具備能量轉(zhuǎn)換功能的單元，而電池（battery）是可供人們直接使用用于供電。

2、原電池與蓄電池

電池（battery）又分為原電池與蓄電池。原電池（primary cell）是指按不可以充電設(shè)計(jì)的電池；蓄電池（secondary cell）是指按可以充電設(shè)計(jì)的電池（注：通過(guò)可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電）。因此，我們通信用的都是具有充電功能的蓄電池。

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二、蓄電池的基本分類

蓄電池的分類方法有很多，常用的有下述分類方法：

1、按化學(xué)原料的來(lái)源分類：

按化學(xué)原料的來(lái)源分類，有燃料電池和非燃料電池之分，非燃料電池也稱傳統(tǒng)電池。由上述概念知道，蓄電池的工作是一種化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程，那么蓄電池的工作過(guò)程是由化學(xué)物質(zhì)的參與的，燃料電池在化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能時(shí)所需要的化學(xué)物質(zhì)要不斷的從外部送入的。而傳統(tǒng)蓄電池在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的化學(xué)物質(zhì)是事先封裝在電池內(nèi)里，通常情況下是不用添加或更換的。

燃料電池（fuel cell）是一種新型電池，根據(jù)GB/T 2900.41的定義：通過(guò)一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，將連續(xù)供應(yīng)的反應(yīng)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。它的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高，且不受負(fù)荷變化的影響，由于其技術(shù)發(fā)展的成熟性有待于提高，因此其普及應(yīng)用受到了影響。目前在通信電源系統(tǒng)已有應(yīng)用，使用的燃料主要是氫、氧等。目前在通信電源系統(tǒng)應(yīng)用最多的仍然是傳統(tǒng)的蓄電池，如閥控式密封鉛酸蓄電池。

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下述的分類方法是針對(duì)傳統(tǒng)蓄電池的：

2、按電解質(zhì)的不同分類：

按電解質(zhì)的不同來(lái)分類，可以分為非水電解質(zhì)蓄電池和含水電解質(zhì)蓄電池。非水電解質(zhì)蓄電池典型的是指鋰電池等。含水電解質(zhì)蓄電池又主要分為酸性蓄電池和堿性蓄電池。酸性蓄電池典型的是指鉛酸蓄電池等；堿性蓄電池典型的是指鐵鎳蓄電池等。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2900.41對(duì)于鋰電池（lithium battery）、堿性蓄電池（alkaline battery）和鉛酸蓄電池（lead dioxide lead battery）都給出了明確的定義，具體匯總于下表2-2中。

表2-2：鋰電池、堿性蓄電池和鉛酸蓄電池的定義

在通信電源系統(tǒng)中的鋰電池，目前最常用的是為移動(dòng)通信終端供電所使用；對(duì)于用作通信局站的后備電池目前已處于起步階段，如使用較多的是磷酸鐵鋰電池組（LiFePO4）等。鉛酸蓄電池是通信電源系統(tǒng)使用悠久、應(yīng)用最廣的通信用蓄電池。最開(kāi)始使用的是開(kāi)口式防酸隔爆鉛酸蓄電池，目前已被閥控式密封蓄電池（VRLAB）所替代。堿性蓄電池在通信電源系統(tǒng)中使用的較少。而使用到的堿性蓄電池，其堿性電解質(zhì)常用的是氫氧化鉀和氫氧化鈉等水溶液，因電極使用的活性物質(zhì)不同分為鐵鎳、鎘鎳、鋅銀、鎳氫等蓄電池。

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在上述蓄電池的按電解質(zhì)分類的鋰蓄電池、堿性蓄電池和鉛酸蓄電池，從電池的比能量（比能量指的是電池單位質(zhì)量或單位體積的能量，用W·h/kg或W·h/L來(lái)表示）來(lái)對(duì)比，鋰蓄電池最高，鉛酸蓄電池最低，下圖2-2給出了它們的比能量對(duì)比圖，包括質(zhì)量比能量和體積比能量。

圖2-2：鋰蓄電池、堿性蓄電池和鉛酸蓄電池的比能量的比較圖

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下述的分類方法主要是針對(duì)鉛酸蓄電池的：

3、按不同用途和外形結(jié)構(gòu)分類

按不同用途和外形結(jié)構(gòu)來(lái)分類，可分為固定式和移動(dòng)式兩大類。固定型鉛蓄電池按電池槽結(jié)構(gòu)又分為半密封式及密封式。目前在通信電源系統(tǒng)應(yīng)用最多的固定型密封式蓄電池，如閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLAB）。

4、按極板結(jié)構(gòu)分類

按極板結(jié)構(gòu)分類，可分為涂膏式（或涂漿式）、化成式（又稱形成式）、半化成式（或半形成式）和玻璃絲管式（或叫管式）等。通信常用的VRLAB多為涂膏式。

5、按電解液數(shù)量分類

按電解液數(shù)量分類，可將鉛酸蓄電池分為貧液式和富液式。密封式電池均為貧液式，半密封電池均為富液式。VRLAB多為貧液式，但貧液式存在著對(duì)環(huán)境溫度變化適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，所以也有富液式閥控密封鉛酸電池，用在溫度變化大的場(chǎng)合。

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三、蓄電池在通信電源系統(tǒng)的使用

1、概述

在通信電源系統(tǒng)中，蓄電池已成為必要的組成部分。根據(jù)上述分類，對(duì)于燃料電池由于其技術(shù)的成熟性而使用的較少。對(duì)于堿性電池由于其單體電池（cell）的電壓（電動(dòng)勢(shì)）較低而在通信電源系統(tǒng)中較少使用，因?yàn)椋ㄐ旁O(shè)備用蓄電池往往需要較高電壓和較大容量。而鉛酸蓄電池由于其技術(shù)成熟性、價(jià)格低廉性，在通信電源系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用，目前幾乎全部采用的是閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLAB）。而對(duì)于鋰電池由于其高比能量特性在通信電源系統(tǒng)中，目前主要是應(yīng)用在移動(dòng)通信終端上使用，隨著制造成本的降低正逐步應(yīng)用于通信局站的備用電源（也稱后備電池）。

2、使用

在通信電源系統(tǒng)中，為機(jī)房通信設(shè)備供電的電源系統(tǒng)稱為基礎(chǔ)電源，分為直流基礎(chǔ)電源和交流基礎(chǔ)電源。鉛酸蓄電池在直流基礎(chǔ)電源和交流基礎(chǔ)電源中都有使用，主要是起到儲(chǔ)能裝置的作用，并非用作向通信設(shè)備供電的主供電源，鉛酸蓄電池往往是為了提高通信電源系統(tǒng)可靠性而作為備用電源。

在通信直流基礎(chǔ)電源系統(tǒng)中，向通信設(shè)備提供電能的市電交流電源，交流電經(jīng)過(guò)整流后變?yōu)橹绷飨蛲ㄐ旁O(shè)備供電，而將蓄電池并接在整流器的輸出端。當(dāng)主供交流電源正常供電時(shí)，蓄電池一直是處于在線備用狀態(tài)，同時(shí)一直處于浮充保持著足夠的電能。一旦主供交流電源斷供時(shí)，蓄電池立即自動(dòng)啟用承擔(dān)起為負(fù)載提供電能的任務(wù)；在主供交流電源恢復(fù)供電后，它又立即退出，又處于養(yǎng)精蓄銳的狀態(tài)。同時(shí)，在浮充的過(guò)程中，蓄電池對(duì)整流器的輸出直流電壓還起到了很好的濾波作用。

在通信交流基礎(chǔ)電源系統(tǒng)中，蓄電池主要使用在交流不間斷電源系統(tǒng)（UPS）中，它接在UPS的整流輸出端即逆變器的輸入端。同理，其主供電源是市電交流電源，當(dāng)市電斷供時(shí)，UPS的整流無(wú)直流輸出，蓄電池開(kāi)始自動(dòng)向逆變器供電，以保證UPS的交流輸出。

鑒于此，鉛酸蓄電池在通信電源系統(tǒng)的使用，為通信電源系統(tǒng)的高可靠性供電起到了極大的作用。當(dāng)然，在移動(dòng)通信終端中使用的鋰電池是向終端直接供電的，這與鋰電池的良好的充放電性能以及體積小等直接相關(guān)的。

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3、配置

由于通信設(shè)備所使用的額定直流電壓要遠(yuǎn)高于單個(gè)產(chǎn)品蓄電池的標(biāo)稱電壓，所以鉛酸蓄電池在通信局（站）的電源系統(tǒng)中幾乎沒(méi)有單個(gè)電池的單獨(dú)使用，往往是根據(jù)其額定電壓，將標(biāo)稱電壓為2V或6V或12V的單個(gè)電池串聯(lián)使用的，形成蓄電池組，以達(dá)到通信設(shè)備所需要的供電電壓（如-48V、240V或336V等；UPS中為192V~242V；等）。通常蓄電池組還起碼是1+1雙備份配置的。

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