锂电池对电能计量仪表可靠性的影响分析.pdfVIP

《盂，：咖舢、种酏政撒靴…一会 新技术新产品 锂电池对电能计量仪表可靠性的影响分析 袁中直 (惠州亿纬锂能股份有限公司) 于锂电池的可靠性进行分析和评估，对于构建安全的 一、智能电网专用ERl4250型锂电池可靠 性概述 数字电网体系具有重要的现实意义。 中国和美国等国家大力推动“智能电网(smart 可靠性定义是指产品在规定的条件和规定的时间 grid)”政策，将以新式的智能型装置取代机械式电表内完成规定的任务的能力。 和模拟电表，并与先进的IT应用相互整合，提供远 二影响智能电表专用电池的可靠性因素分析 程监控、管理以及读表等功能。在2010年以前，美 智能电表经历了近10年的发展，其方案发生了 国还有5000万个模拟电表等待更新，而中国有近三较大的变化，电池在其中所起的作用也在不断地变 亿只电表需要更换。从全世界来看，据报道目前只有 化。较早时候，使用ERl4250型锂电池主要的作用 6％的电表、8％的煤气表以及4％的水表完成了数字 是作为记忆备份和适时时钟(RTC)电源，然后在此 化。 基础上逐渐增加了停电显示、数据传输功能，从而对 这一庞大的数字化改造工程中，作为支持电源的 电池性能的要求也在不断地发生变化。 电池是其中非常重要的元器件之一。由于应用的环境 电表在不停电的状态下，电池基本处于储存状 温度范围宽、使用寿命要求高，目前只有3．6V锂／ 态，所以首先要考虑电池的储存可靠性。其次要考虑 亚硫酰氯体系的化学电池是智能电表的最佳选择，依 储存之后的功能可靠性。进一步地，还要考虑电池在 据厂家在电表寿命、电池容量、电流和电压等方面的 不同环境下的环境应力可靠性。所以，锂电池在电能 要求，比较合适的电池型号是ERl4250型锂／亚硫酰表中应用的可靠性，实际上是指锂电池在规定的条件 氯电池。 和规定的时间内，在智能电表中完成规定任务的能 在智能电表、集抄系统等仪表中，锂电池是支持 力。用俗话说就是电池在智能电表中lO年之内的失 其时钟、停电显示和数据备份与传输的支持电源，其 效率低于某个限度，如果规定的寿命时间是10年的 可靠性直接影响到计量仪表的工作可靠性。因此，对 话。图1是电池可靠性定义的描述框图。 图1 电池可靠性的定义框图 ～112一 2009第十八届中国电工仪器仪表产业发展论坛暨展会 新技术新产品 锂电池储存可靠性与电池设计、制作工艺和储存 题，但是用这种方法可以很快找到故障的源头。 条件有很大关系；锂电池应用的功能可靠性与应用 锂电池是由正极、负极、电解液、外壳、隔膜 环境(如温度、湿度等)、应用条件(如电压、电流、 (隔板)等要素组成的(如图2)从可靠性逻辑关系 脉冲等)等有很大关系。 上看，它们之间是串联模型，其中任何一个失效，则 可以通过故障树分析(ETa．)方法对影响电池可整个电池就会出现故障。 XR3XR4X 靠性的因素进行分析，这在电池设计、制造和品质保 所以，锂电池的可靠度R