鉛碳電池的負(fù)極形成了鉛金屬-碳顆粒組成的較為均勻、細(xì)小的網(wǎng)絡(luò),這樣的結(jié)構(gòu)有利于縮短擴(kuò)散距離,提高反應(yīng)均勻性,而且碳本身具有良好的導(dǎo)電性、電容特性使得鉛碳電池具有比傳統(tǒng)鉛酸電池有更好的低溫啟動(dòng)能力、充電接受能力和大電流充放電性能。
大電流工作時(shí):電容碳材料起“緩沖”作用。當(dāng)
鉛碳電池在頻繁的瞬時(shí)大電流充放電工作時(shí),主要由具有電容特性的碳材料釋放或接收電流,此時(shí)鉛金屬負(fù)極的接收的大電流的沖擊較小,從而不會(huì)像傳統(tǒng)的
鉛酸電池一樣,在大電流下發(fā)急劇的發(fā)生“負(fù)極硫酸鹽化”,這樣就有效地延長了電池使用壽命;
小電流工作時(shí):主要由海綿鉛負(fù)極工作,持續(xù)提供能量,而之前因?yàn)榇箅娏鳑_擊以電容能量儲(chǔ)存在碳中的能量也會(huì)就近與鉛反應(yīng),逐步反應(yīng)均勻化。
能量&功率密度,可以提升到40~60Wh/kg,300~400W/kg左右,性能已經(jīng)接近了一部分鋰電池的能力,而且更關(guān)鍵的一點(diǎn),是其成本仍然是0.6~0.8rmb/Wh,低于鋰電池等其它電池,在成本控制嚴(yán)格的場合最有優(yōu)勢。
壽命,在淺充放條件下具有很長的循環(huán)壽命(比如4500次(70%DOD))
市場定位與技術(shù)分析:鉛碳PK鋰電PK其它?
近年來,
鋰離子電池發(fā)展速度非??欤o很多人一度造成了“鉛酸電池落后應(yīng)該被淘汰”的印象。然而實(shí)際上,隨著鉛碳電池技術(shù)的推出與改進(jìn),其核心競爭力:低廉的成本(0.6~0.8rmb/Wh)與較好的壽命使其在固定式儲(chǔ)能、低速電動(dòng)車、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域都取得不小的成果,成為了鋰電等技術(shù)的強(qiáng)勁對手。
1. 在固定式儲(chǔ)能方面,光伏電站儲(chǔ)能、風(fēng)電儲(chǔ)能和電網(wǎng)調(diào)峰等儲(chǔ)能領(lǐng)域,常要求電池具有功率密度較大,循環(huán)壽命長和價(jià)格較低等特點(diǎn)。鉛碳電池在空間寬裕、成本要求高的場合競爭優(yōu)勢更大,而且相對來說一次投資成本較低。而鋰電因?yàn)槟芰棵芏雀?、成本偏高,更適合用于一些對于空間有要求、成本相比下不那么敏感的場合,在分布式儲(chǔ)能場合會(huì)更有發(fā)展。而對比其它儲(chǔ)能技術(shù),比如電容(儲(chǔ)能密度很低,只能進(jìn)行功率緩沖),液流電池(技術(shù)成熟度中等,體積明顯偏大),鉛碳技術(shù)在現(xiàn)階段仍然具有良好的競爭實(shí)力。再生鉛的生產(chǎn)流程大致如下:回收使用過的蓄電池,進(jìn)入再生鉛生產(chǎn)企業(yè)。經(jīng)過人工剝片、破碎以及熔煉等步驟,得到還原粗鉛和還原鉛錠,最后大多加工成鉛銻合金。
顯示了全球鉛礦的大致分布圖。結(jié)合圖4、圖5以及表1可以發(fā)現(xiàn):澳大利亞、中國、美國和秘魯是當(dāng)今世界上鉛儲(chǔ)量比較豐富的四個(gè)主要國家,從2006年到2015年,四國鉛總儲(chǔ)量占全球儲(chǔ)量的比例從58.48%逐步上升至70.22%。中國不僅含有位列世界第二的鉛儲(chǔ)量,國內(nèi)鉛產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例更是在2015年時(shí)高達(dá)48.83%。