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磷酸铁锂锂离子电池模组热失控分析 被引量：2
1
作者 梁坤峰 宋乂天 +1 位作者 周训 常艳琴 《电池》 北大核心 2025年第4期738-744,共7页
为厘清大容量磷酸铁锂LiFePO_(4)锂离子电池模组热失控产热-蔓延耦合机理及调控机制,以230 Ah LiFePO_(4)锂离子电池串联而成的电池模组为研究对象,通过开展电池模组高温热滥用触发热失控的实验和数值模拟仿真研究,建立锂离子电池热失... 为厘清大容量磷酸铁锂LiFePO_(4)锂离子电池模组热失控产热-蔓延耦合机理及调控机制,以230 Ah LiFePO_(4)锂离子电池串联而成的电池模组为研究对象,通过开展电池模组高温热滥用触发热失控的实验和数值模拟仿真研究,建立锂离子电池热失控模型,解析热蔓延过程中电池表面的温度分布特性、厘清单列电池模组端部和内部热失控触发的时序规律异同点:模组端部触发热失控为顺序蔓延;内部触发出现顺序+倒序蔓延现象。揭示电池模组热蔓延特性随模组数量和热失控触发位置变化的响应规律:触发热失控模组顺序蔓延,扩展列电池热量聚集出现倒序+顺序蔓延;模组内部触发热失控总用时2600 s,较端部触发热失控2890 s快了约290 s。 展开更多
关键词 锂离子电池模组 热失控 热蔓延 模拟仿真 倒序蔓延
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磷酸铁锂锂离子电池在45℃下的循环失效分析 被引量：1
2
作者 王跃冰 杜智锋 杨大鹏 《电池》 北大核心 2025年第1期32-36,共5页
锂离子电池的循环寿命会随温度的升高而缩短。研究磷酸铁锂(LiFePO_(4))/石墨软包装电池在45℃下的老化机理,对比常温(25℃)和45℃下的容量变化,发现健康状态(SOH)衰减至85%时,45℃循环寿命仅为常温的1/3。拆解不同SOH的电池,发现在循... 锂离子电池的循环寿命会随温度的升高而缩短。研究磷酸铁锂(LiFePO_(4))/石墨软包装电池在45℃下的老化机理,对比常温(25℃)和45℃下的容量变化,发现健康状态(SOH)衰减至85%时,45℃循环寿命仅为常温的1/3。拆解不同SOH的电池,发现在循环后负极材料会出现膨胀,固体电解质相界面(SEI)膜增厚并在表面发生锂盐的沉积。单片半电池的测试表明:常温容量衰减的主要原因是活性锂的不可逆损失;高温容量衰减的主要原因还有正极材料结构的衰退。 展开更多
关键词 磷酸铁锂(LiFePO_(4)) 老化 固体电解质相界面(SEI)膜 活性锂 不可逆损失 锂离子电池 循环失效
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提高订单准时交付率的途径——以中航锂电公司为例 被引量：3
3
作者 张金梅 《管理观察》 2014年第21期91-92,共2页
随着经济全球化的不断推进,制造型企业面临的竞争日益激烈,从产品的售前服务、质量到售后服务,都是各企业竞争的焦点。制造型企业产品订单能否准时交付,不仅关系着公司的收益能否实现,更关系着公司的信誉。本文针对公司订单交付现状及... 随着经济全球化的不断推进,制造型企业面临的竞争日益激烈,从产品的售前服务、质量到售后服务,都是各企业竞争的焦点。制造型企业产品订单能否准时交付,不仅关系着公司的收益能否实现,更关系着公司的信誉。本文针对公司订单交付现状及存在的问题,提出了五项改进举措,具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 准时交付率 现状 改进途径
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大容量磷酸铁锂电池模组热失控研究 被引量：9
4
作者 曹勇 杨大鹏 +3 位作者 朱清 梁坤峰 周训 常艳琴 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2462-2469,共8页
随着新能源产业的快速发展,锂离子电池被广泛应用在储能领域,其存在的安全问题不容忽视。本文针对锂离子电池模组在使用过程中的热安全问题,以大容量磷酸铁锂电池模组为研究对象,通过实验与数值模拟相结合的方式,研究热失控蔓延过程中... 随着新能源产业的快速发展,锂离子电池被广泛应用在储能领域,其存在的安全问题不容忽视。本文针对锂离子电池模组在使用过程中的热安全问题,以大容量磷酸铁锂电池模组为研究对象,通过实验与数值模拟相结合的方式,研究热失控蔓延过程中电池模组表面的温度特性,搭建磷酸铁锂电池模组热失控仿真模型,分析不同厚度气凝胶垫对热失控蔓延的影响,及热失控过程中能量传递过程。结果表明:厚度为0.7 mm、1.2 mm的气凝胶垫均可抑制电池模组热失控蔓延;增大气凝胶垫厚度,可以有效降低被保护电池的峰值温度;加入气凝胶垫后的2#电池没有接收到足够的热量,内部发生不可逆反应放热,热失控在某一节点停止,电池内部未完全发生热失控。通过本研究可提高热失控仿真模型的准确度,在方案阶段进行热安全特性预判,提升产品的热安全性。 展开更多
关键词 安全 热失控 储能 温度特性 电池
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软包装锂离子电池腐蚀预测和控制 被引量：1
5
作者 杜智锋 杨大鹏 +1 位作者 金玉静 牛海超 《电池》 CAS 北大核心 2024年第4期529-532,共4页
以20 Ah磷酸铁锂软包装锂离子电池为研究对象,对比边电压(正极极耳与铝塑膜之间电压)和边电阻(负极极耳与铝塑膜之间电阻)筛选判定铝塑膜腐蚀情况的可靠性、可行性。通过电化学镀铜法测试聚丙烯(PP)层破损面积,可判定离子短路,发现边电... 以20 Ah磷酸铁锂软包装锂离子电池为研究对象,对比边电压(正极极耳与铝塑膜之间电压)和边电阻(负极极耳与铝塑膜之间电阻)筛选判定铝塑膜腐蚀情况的可靠性、可行性。通过电化学镀铜法测试聚丙烯(PP)层破损面积,可判定离子短路,发现边电阻比边电压更准确。通过负极耳与铝塑膜之间并联不同阻值电阻模拟电子短路,发现在判定电子短路时,边电压比边电阻更加准确。统计电池生产过程数据,发现离子短路无法彻底避免,因此控制电子短路是防止软包装电池腐蚀的较优选择。采用三电极方式测试铝箔的腐蚀电流,预测不同边电压下铝塑膜的腐蚀寿命。控制边电压值小于2.413 V,可保证软包装电池在使用周期内不发生腐蚀漏液。 展开更多
关键词 锂离子电池 铝塑膜 腐蚀漏液 离子短路 电子短路
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用超声/电声谱监测锂电池正极浆料的合浆及包覆质量
6
作者 杨正红 李萍 +1 位作者 王莘泉 刘春燕 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第2期284-288,共5页
在前期工作的基础上,利用超声/电声学方法对锂电池浆料合浆工艺的质量控制参数进行了探索,对不同来源和不同批次的N-甲基吡咯烷酮(NMP)体系磷酸铁锂电池(LFP)浆料进行了粒度、zeta电位及其微观电学参数的测定。结果显示,对于分散较好的... 在前期工作的基础上,利用超声/电声学方法对锂电池浆料合浆工艺的质量控制参数进行了探索,对不同来源和不同批次的N-甲基吡咯烷酮(NMP)体系磷酸铁锂电池(LFP)浆料进行了粒度、zeta电位及其微观电学参数的测定。结果显示,对于分散较好的合格样品,浆料的粒度、zeta电位、表面电荷密度可基本重现;而对于原料粒度检测不合格的样品,不仅浆料粒度分布呈现双峰,zeta电位有较大的波动,且表面电荷密度降低,批次间不稳定。研究表明,超声法直接测定锂电池合浆过程中的原浓浆料粒度直观有效,对于工艺质控非常重要;在合浆过程中,因导电添加剂团聚的存在,很难均匀包覆在LFP颗粒上。因此,zeta电位和双电层厚度可以成为导电剂是否分散和包覆均匀的关键质量控制参数。 展开更多
关键词 超声法 锂电池 合浆 粒度分布 ZETA电位 表面电荷 双电层厚度 颗粒包覆
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软包装锂离子电池封装寿命评估
7
作者 崔杏辉 杨大鹏 《电池》 CAS 北大核心 2024年第6期821-825,共5页
软包装锂离子电池在使用过程中会因温度、湿度等环境条件出现膨胀、内部产气和水汽渗透等现象,造成密封失效,封装寿命缩短,进而影响使用寿命。在高温及高温高湿条件下进行加速老化试验,研究电池的水汽渗透量及热封区域粘接强度。基于阿... 软包装锂离子电池在使用过程中会因温度、湿度等环境条件出现膨胀、内部产气和水汽渗透等现象,造成密封失效,封装寿命缩短,进而影响使用寿命。在高温及高温高湿条件下进行加速老化试验,研究电池的水汽渗透量及热封区域粘接强度。基于阿伦尼乌斯模型和Hallberg-Peck模型,通过水汽渗透试验得到电池在常规应力下的封装寿命是6.31 a;通过高温试验得到电池在25℃条件下的封装寿命是29.69 a,高温高湿试验得到电池在常规应力下的封装寿命是33.18 a。在一定加速应力范围内,该方法可快速预测电池的封装寿命,缩短测试时间。 展开更多
关键词 软包装锂离子电池 封装 铝塑膜 加速老化试验 寿命预测
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锂离子电池低温电解液的挑战及研究进展
8
作者 崔正元 谢登裕 +2 位作者 潘美泽 曹勇 仝俊利 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第11期2097-2110,共14页
近年来,锂离子电池(LIB)已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能领域,是目前最有前景的新能源应用技术之一。然而低温条件下,LIB仍面临循环寿命和能量/功率密度衰减过大等诸多挑战,严重限制了其在极端工况下的实际应用。其主要原... 近年来,锂离子电池(LIB)已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能领域,是目前最有前景的新能源应用技术之一。然而低温条件下,LIB仍面临循环寿命和能量/功率密度衰减过大等诸多挑战,严重限制了其在极端工况下的实际应用。其主要原因包括:Li+在电极材料中的扩散及其界面处的电荷传递和去溶剂化过程较为缓慢;电解液粘度增大,对材料和隔膜的润湿性变差;石墨负极嵌锂时容易形成锂枝晶等。基于多年来低温锂离子电池的开发经验和相关文献报道,从电解液的角度综述了提高低温锂离子电池的策略,重点介绍了低粘度、宽液程的共溶剂,高电导率、低去溶剂化能的新型锂盐以及形成薄且致密固体电解质中间相(solid electrolyte interphase,SEI)的成膜添加剂对低温性能的影响及其挑战,并对未来低温电解液的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解液 低温共溶剂 锂盐 添加剂
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纯电动车热管理系统低GWP工质替代方案性能分析与综合评价
9
作者 段浩磊 陈浩远 +8 位作者 梁坤峰 王林 陈彬 曹勇 张晨光 李硕鹏 朱登宇 何亚茹 杨大鹏 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期54-61,共8页
为确保能源安全、减少污染并应对全球气候变化,汽车行业正迅速从传统燃油车(CFV)转向零排放的纯电动汽车(BEV)。一个可靠且高效的车辆热管理系统对于提升BEV的性能和缓解续航焦虑至关重要。随着环境法规日益严格,选择低全球变暖潜能值(G... 为确保能源安全、减少污染并应对全球气候变化,汽车行业正迅速从传统燃油车(CFV)转向零排放的纯电动汽车(BEV)。一个可靠且高效的车辆热管理系统对于提升BEV的性能和缓解续航焦虑至关重要。随着环境法规日益严格,选择低全球变暖潜能值(GWP)的制冷剂用于热管理系统已成为可持续发展的紧迫问题。建立了一个用于整车热管理系统的数值模拟平台,选择R744、R290、R152a、R1234yf等低GWP替代制冷剂方案,研究这些制冷剂方案之间的基本性能差异,对每个方案的热力学和环保性能进行评估,并建立了综合评价体系。结果表明:R744方案具有最高的制热能力,可达27.5 kW;R290在制冷和制热效率方面表现更好,平均能耗比R134a方案低5%~7%,R290方案表现出卓越的热力学性能和环境友好性。综合评估表明R290和R744方案是未来BEV热管理系统中具有潜力的制冷剂选择。 展开更多
关键词 热管理系统 替代制冷剂 热力学过程 数值模拟 气液两相流
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大容量锂离子电池储能系统散热研究 被引量：10
10
作者 李彩红 虞跨海 +2 位作者 徐红玉 宋书中 谢秋 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第11期90-94,共5页
基于锂离子动力电池生热模型仿真与实验的研究,对局部强化射流冷却散热系统开展了储能系统电池模块不同充放电倍率下的流热数值仿真,实现了电池模块储能系统在不同工况下热行为仿真。研究结果表明:局部强化射流冷却散热系统能够有效降... 基于锂离子动力电池生热模型仿真与实验的研究,对局部强化射流冷却散热系统开展了储能系统电池模块不同充放电倍率下的流热数值仿真,实现了电池模块储能系统在不同工况下热行为仿真。研究结果表明:局部强化射流冷却散热系统能够有效降低电池温度,但是随着充放电倍率的增大,电池模块温度升高,各单体电池之间的温差增大,不利于单体之间的协调性和电池模块性能的发挥,进而影响其安全性和可靠性。 展开更多
关键词 锂离子电池 热模型 储能系统 散热结构 生热率 温度场
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单体锂离子电池充放电数值仿真与试验 被引量：6
11
作者 李彩红 虞跨海 +2 位作者 徐红玉 宋书中 谢秋 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期33-37,共5页
基于锂离子电池生热模型和材料热物性参数,建立了锂离子电池充放电热行为热模型。进行了单体电池不同倍率放电及充放电循环下的瞬态热行为数值仿真。结合电池充放电过程温升曲线测试,验证了锂离子电池数值仿真模型。研究结果表明:单体... 基于锂离子电池生热模型和材料热物性参数,建立了锂离子电池充放电热行为热模型。进行了单体电池不同倍率放电及充放电循环下的瞬态热行为数值仿真。结合电池充放电过程温升曲线测试,验证了锂离子电池数值仿真模型。研究结果表明:单体电池最高温度位于正极柱,最低温度位于壳体顶部。随着电池放电倍率的增大,电池温度升高,单体温差增大。电池外壳材质对热模型传热效果具有一定的影响,锂离子电池电极连接部位温升显著。 展开更多
关键词 锂离子电池 生热模型 数值仿真 生热率 热行为
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锂离子储能电池放电热行为仿真与实验研究 被引量：14
12
作者 虞跨海 李长浩 程永周 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期63-66,134,共5页
研究了单体锂离子储能电池三维电化学-热耦合模型建模技术,开展了不同放电条件下的电池温升曲线数值仿真和实验测试。实验测定电池各主要组成材料的导热系数、比热等热物性参数,锂电池电芯叠层简化为导热系数各向异性整体结构,建立包含... 研究了单体锂离子储能电池三维电化学-热耦合模型建模技术,开展了不同放电条件下的电池温升曲线数值仿真和实验测试。实验测定电池各主要组成材料的导热系数、比热等热物性参数,锂电池电芯叠层简化为导热系数各向异性整体结构,建立包含电芯、外壳、正负极柱等主要部件的单体电池三维几何模型;Bernardi模型描述锂离子单体电池生热率,考虑锂电池内阻随荷电状态变化,生热率作为源项加入计算模型,瞬态分析方法得到了放电历程中锂电池温度场分布,并开展了温升曲线实验测试。研究结果表明:锂电池温升呈现非线性特征,在放电末期温升加速明显;外壳材料对锂电池散热具有一定程度的影响;建立的热模型能够较准确地描述锂离子单体电池放电过程热行为。 展开更多
关键词 锂离子电池 热模型 生热率 瞬态分析
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便携式锂离子动力移动电源系统的设计与研究 被引量：2
13
作者 刘志强 徐辉 +1 位作者 李炜 刘静 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期78-80,共3页
随着数字技术的发展和应用,模块化电源已经应用到监视、侦察、预警通信、战机指挥等各个方面。电源作为信息技术装备的命脉,能否连续可靠、安全灵活的供电至关重要,是信息技术装备密不可分的一部分。利用锂离子动力电池来研制军用便携... 随着数字技术的发展和应用,模块化电源已经应用到监视、侦察、预警通信、战机指挥等各个方面。电源作为信息技术装备的命脉,能否连续可靠、安全灵活的供电至关重要,是信息技术装备密不可分的一部分。利用锂离子动力电池来研制军用便携式移动电源,能极大地提高军用通讯装备的战场生存能力。对军用便携式锂离子动力移动电源系统的电气工作原理及构成、防尘、防水、电源模块热设计、箱体保温、制冷与加热的方案、电磁屏蔽与减振等方面进行了设计与研究。 展开更多
关键词 锂离子动力电池 军用便携式移动电源 结构设计
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锂离子电池针刺安全性的研究进展 被引量：5
14
作者 李亚楠 潘芳芳 赵金保 《电池》 CAS 北大核心 2022年第2期228-231,共4页
针刺是评估锂离子电池安全性的各种滥用条件中最为苛刻之一,也是锂离子电池安全测试的重点关注项目。综述锂离子电池针刺安全性相关研究进展,包括影响锂离子电池针刺安全性的因素、提高锂离子电池针刺安全性的方法及作用机理、锂离子电... 针刺是评估锂离子电池安全性的各种滥用条件中最为苛刻之一,也是锂离子电池安全测试的重点关注项目。综述锂离子电池针刺安全性相关研究进展,包括影响锂离子电池针刺安全性的因素、提高锂离子电池针刺安全性的方法及作用机理、锂离子电池针刺引发热失控的机理研究等3个方面。基于上述研究结果分析认为:优化设计针刺内短路模式,可以降低针刺热失控的风险。 展开更多
关键词 锂离子电池 针刺 安全性 热失控 机理
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具有热关断涂层的锂电池隔膜性能表征 被引量：4
15
作者 白莉 怀永建 +1 位作者 艾新平 贾海 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期459-464,共6页
介绍了一种具有热关断涂层的锂电池功能隔膜,利用热关断涂层的耐热特点来降低隔膜的热闭孔温度,当电池内部达到一定的温度时,涂层迅速熔化并覆于极片和隔膜之间,形成绝缘层,阻止锂离子的进一步传输,从而提高锂离子电池的安全性.实验表明... 介绍了一种具有热关断涂层的锂电池功能隔膜,利用热关断涂层的耐热特点来降低隔膜的热闭孔温度,当电池内部达到一定的温度时,涂层迅速熔化并覆于极片和隔膜之间,形成绝缘层,阻止锂离子的进一步传输,从而提高锂离子电池的安全性.实验表明,热关断涂层表观均匀,对电池的内阻、倍率性能和循环性能没有不良影响.电池的安全测试表明,该功能隔膜可表现出优异的安全防护作用. 展开更多
关键词 隔膜 热关断温度 锂离子电池 安全性
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锂电池自动化生产系统空托盘调度优化 被引量：2
16
作者 崔敬伟 郭现伟 +1 位作者 张婷 徐伟华 《制造业自动化》 CSCD 2017年第12期9-11,16,共4页
基于锂电池自动化生产系统空托盘调度流程研究,以作业周期时间内空托盘总出入库次数最少为目标,探讨多规格锂电池共线生产的空托盘调度问题,给出输送系统缓存的优化方法并建立数学模型。最后通过实例验证研究有效性。
关键词 空托盘 自动化生产系统 输送系统缓存
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废旧动力锂离子电池回收的研究进展 被引量：23
17
作者 李肖肖 王楠 +1 位作者 郭盛昌 李新旺 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期52-55,共4页
含有镍钴金属的废旧三元动力锂离子电池回收主要采用"放电→热解→破碎→分选→湿法冶金"工艺,得到高价值的镍钴产品。为了缩短三元材料制备路径,对湿法冶金得到镍钴锰溶液直接共沉制备三元材料前驱体。对于体积较大的废旧磷... 含有镍钴金属的废旧三元动力锂离子电池回收主要采用"放电→热解→破碎→分选→湿法冶金"工艺,得到高价值的镍钴产品。为了缩短三元材料制备路径,对湿法冶金得到镍钴锰溶液直接共沉制备三元材料前驱体。对于体积较大的废旧磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池,一方面,开发自动化的拆解分选工艺和设备是电池回收处理的难题;另一方面,将报废电池中的正极材料再生为电池级的LiFePO_4和碳酸锂(Li2CO3)电池材料是研究的焦点。 展开更多
关键词 动力电池 三元电池 磷酸铁锂(LiFePO4) 回收
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废旧动力锂离子电池中磷酸铁锂的再生 被引量：19
18
作者 杨秋菊 赵世超 +1 位作者 王楠 李肖肖 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期60-62,共3页
采用高温固相法直接再生磷酸铁锂（LiFePO4），去除杂质，恢复电化学性能。对再生材料进行物理性能、XRD和充放电性能分析。n（Li）∶n（Fe）∶n（P）＝1.1∶1.0∶1.0，采用氮氢混合气体保护，在500＆#177;15℃下进行一次焙烧、在700＆#... 采用高温固相法直接再生磷酸铁锂（LiFePO4），去除杂质，恢复电化学性能。对再生材料进行物理性能、XRD和充放电性能分析。n（Li）∶n（Fe）∶n（P）＝1.1∶1.0∶1.0，采用氮氢混合气体保护，在500＆#177;15℃下进行一次焙烧、在700＆#177;15℃下进行二次焙烧，得到的样品性能良好。碳含量为7.12％；在2.5～4.2 V充放电，0.1 C首次放电比容量可达141.5 mAh/g，1.0 C循环100次的容量保持率为97.84％。 展开更多
关键词 高温固相法 磷酸铁锂(LiFePO4) 杂质 再生
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磷酸铁锂电池在通信基站的应用研究 被引量：16
19
作者 李延涛 张辉 李艳杰 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期202-204,共3页
总结了磷酸铁锂电池在通信基站中的应用特性与使用现状,对磷酸铁锂电池系统在基站应用中存在的问题进行了研究,提出了针对性的改进方法,并对结果进行了分析,为磷酸铁锂电池在通信基站的应用提供了帮助。
关键词 磷酸铁锂电池 通信基站 电池管理 后备电源
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