鉛炭電池性能

鉛炭電池充電時(shí)間為鉛酸電池的八分之一，循環(huán)壽命為鉛酸電池的四倍以上，與鋰電池相比，也具有低溫性能好、成本低、生產(chǎn)及回收工藝成熟等優(yōu)勢(shì)，倍率性能也大大提高，鉛炭電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)開始走向成熟。

中國(guó)科學(xué)院院士楊裕生認(rèn)為憑借低成本、安全、原料易得、可靠、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟等顯著優(yōu)勢(shì)，鉛炭電池已經(jīng)成功應(yīng)用于城市微電網(wǎng)、風(fēng)光儲(chǔ)能電站、風(fēng)電路燈等系統(tǒng)，還能為各種電動(dòng)汽車提供動(dòng)能，是符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)布局和制造水平的一種儲(chǔ)能電池。
 

鉛炭電池的構(gòu)成

鉛炭電池是一種特殊的電容型鉛酸電池，傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池單體是由一個(gè)二氧化鉛正極板和一個(gè)海綿狀鉛負(fù)極板組成，而不對(duì)稱超級(jí)電容器則是由二氧化鉛正極板和碳負(fù)極板組成。由于二者有共同的正極板，因此可以將二者復(fù)合在同一電池體系內(nèi)，即形成所謂的鉛炭電池。圖1展示了從傳統(tǒng)鉛酸電池到鉛炭電池兩者結(jié)構(gòu)上的發(fā)展與變化。
 

從圖1可以看出，相比于傳統(tǒng)鉛酸電池，鉛炭電池在負(fù)極加入了碳材料。碳材料的加入加速了轉(zhuǎn)化過(guò)程中活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，活性炭表面形成了新的活性中心，降低了極板充電過(guò)程中的極化，并抑制硫酸鉛顆粒長(zhǎng)大，有利于硫酸鉛的還原。所以在鉛酸蓄電池中加入適量的碳能夠有效抑制硫酸鉛晶體在負(fù)極表面的積累，減緩硫酸鹽化的趨勢(shì)，使得電池循環(huán)的壽命顯著增加。

 

同時(shí)，與在高倍率充放電過(guò)程中，超級(jí)電容器能夠快速提供和吸收電荷，發(fā)揮緩沖器的作用。因此與超級(jí)電容器的配合提高了電池的功率，延長(zhǎng)了電池循環(huán)壽命。