先进铅碳电池储能技术——吴贤章
铅碳储能现状及未来发展趋势
铅碳储能现状及未来发展趋势嘿，朋友们，今天咱们聊聊铅碳储能这个话题。
听起来有点儿高大上，其实它就像我们身边的一块小宝石，闪闪发光，却又常常被忽视。
铅碳储能是一种把电能存储起来的方式，简单说，就是把电能装进“电池”里，以便在需要的时候拿出来用。
咱们平时用的手机、电脑，这些都是电池的“亲戚”，但是铅碳电池有它自己的独特之处。
说到铅碳电池，大家可能会想，铅不是有点危险吗？对啊，铅确实不是个好东西，听说吃多了会对身体不好。
不过，铅碳电池里的铅其实是经过特别处理的，跟普通铅不太一样。
它的设计让铅的负面影响降到最低，同时又能有效提高电池的性能。
这就好比咱们吃辣椒，吃少了感觉不错，但吃多了就麻烦了。
铅碳电池正是那种适度的选择，既能满足电力需求，又能控制风险。
咱们再说说它的工作原理。
铅碳电池在充电的时候，铅和碳材料会互相作用，储存电能。
使用的时候，电能又会释放出来，供咱们使用。
这种机制让铅碳电池在充放电过程中更加高效，就像一位神奇的魔术师，随时变换出不同的能量。
它的充电速度可不慢，甚至能比一些锂电池快，这点在生活中可是个大好消息。
想象一下，赶时间的时候，不用等上老半天就能充满电，真是太方便了。
目前，铅碳储能技术已经在许多领域得到了应用。
比如在可再生能源的存储上，像风能和太阳能这些可再生能源需要储存电能以备不时之需，铅碳电池恰好能够提供这样的解决方案。
就好比咱们家里备了些食物，什么时候饿了都能拿出来吃一样。
铅碳电池的价格相对比较亲民，让很多企业和个人都能轻松上手。
这个时代，谁不想省点儿钱呢？铅碳电池也不是完美无瑕，毕竟没有一朵花是永远不凋谢的。
它在能量密度上相比锂电池稍显逊色，咱们的手机电池总是希望能小巧又有劲，铅碳电池在这方面还有待提高。
不过，不怕，科学家们已经在研究各种改进方案，搞不好不久的将来就能迎来“飞跃式发展”。
想象一下，铅碳电池在未来的应用场景会是怎样，仿佛一夜之间，咱们的生活就被改变了。
未来的发展趋势也是一大亮点。
科技成果——铅蓄电池高效低能耗极板制造技术
科技成果——铅蓄电池高效低能耗极板制造技术适用范围轻工行业起动型、固定型、动力型铅蓄电池、卷绕式铅蓄电池、铅炭电池行业现状传统的极板板栅“重力浇铸”工艺需要将铅液保持在一定高温下（450-550℃）进行浇铸板栅，工艺和设备耗能高，生产效率低，同时产生的铅烟和废铅渣需要回收和特殊处理。
板栅铸造是铅蓄电池生产中产生污染的源头之一，也是引起作业工人铅中毒最严重的工序。
铅蓄电池高效低能耗极板制造生产工艺与装备采用“铅带连铸连轧”、“拉网式板栅”、“冲孔（网）式板栅”、“连续和膏”、“连续涂膏”等工艺技术和装备结合，可以降低生产环节能耗30%-50%。
国际上，美、欧、日等国家的先进铅蓄电池制造企业中90%的企业已经采用这种先进的技术和设备，而国内98%以上的铅蓄电池制造企业仍采用传统的“重力浇铸”工艺和设备，采用这种新技术和设备的电池企业不到2%。
目前该技术可实现节能量4万tce/a，减排约11万tCO2/a。
成果简介1、技术原理铅蓄电池极板制造主要工序为冷加工（熔铅除外）。
其中，铅带连铸连轧工艺可以将铅液精确控制在接近熔点的温度范围（327-340℃），然后经快速冷却获得结晶细化的金属结构；后续的连续压轧及拉网、冲孔等加工过程都是在室温下进行。
该工艺避免了采用高温和对铅液的搅动，不会产生铅烟和铅渣，可大幅度减少铅烟、铅渣的产生和排放，同时大大地降低能耗和铅耗。
2、关键技术（1）铅带连铸连轧技术；（2）连续扩展网板栅制造技术；（3）连续冲孔（网）板栅制造技术；（4）实现铅渣、铅烟零排放或微排放的清洁制造设计。
主要技术指标1、铸带宽度：90-400mm；2、轧带宽度：≤380mm；3.、轧带速度：15m/min、20m/min、25m/min（按基本厚度1mm 计算）；4、铅带厚度范围：≥0.6mm；5、拉网速度：≥15m；6、冲孔（网）速度：≥15m；7、涂膏速度：≥15m。
技术水平目前国外从事拉网式、冲孔（网）式、连铸连轧等先进板栅和极板制造工艺和设备的公司约有十余家，比较活跃的公司有意大利Sovema和美国Wirtz，具有三十多年从事该技术研究的历史，在设备成套性、适用电池品种、设备性能等方面都有很大的优势。
铅炭电池的研究背景与意义
铅炭电池的研究背景与意义一、研究背景随着社会的发展和科技的进步，人们对能源的需求日益增长，同时对能源的环保性、高效性和可持续性也提出了更高的要求。
铅炭电池作为一种新型的储能技术，近年来受到了广泛关注。
其结合了铅酸电池和超级电容器两者的优点，具有高能量密度、快速充电、长寿命等特性，在电动汽车、智能电网、可再生能源等领域具有广阔的应用前景。
然而，铅炭电池的研究仍面临一些挑战。
其性能的发挥受限于电极材料、电解液组成、电池结构等因素。
同时，铅炭电池在充放电过程中会产生体积变化，导致电池容量衰减和性能下降。
因此，为了更好地发挥铅炭电池的潜力，提高其性能和稳定性，需要对其进行深入的研究和探索。
二、研究意义1. 提高能源利用效率：铅炭电池具有高能量密度和快速充电的特性，可以有效提高能源的利用效率。
通过优化电极材料和电解液组成，可以进一步提高铅炭电池的能量密度和充电速度，满足人们对能源的需求。
2. 推动可持续发展：铅炭电池作为一种环保的储能技术，其研究和应用有助于减少对化石燃料的依赖，降低碳排放，推动可持续发展。
此外，铅炭电池还可应用于可再生能源领域，如风能、太阳能等，提高可再生能源的利用率。
3. 促进电动汽车产业发展：铅炭电池作为一种高性能的储能技术，在电动汽车领域具有广泛的应用前景。
通过对其研究和改进，可以提高电动汽车的续航里程和充电速度，降低成本，促进电动汽车产业的快速发展。
4. 增强国家能源安全：随着电动汽车和智能电网等领域的快速发展，对储能技术的需求日益增长。
铅炭电池作为一种具有自主知识产权的储能技术，其研究和应用有助于减少对外部能源的依赖，提高国家能源安全。
5. 促进科技进步：铅炭电池的研究涉及到多个学科领域，如化学、材料科学、电化学等。
对其研究和探索有助于推动相关学科的发展和进步，培养高水平的人才队伍，提升国家科技实力。
研究铅炭电池储能的副教授名单
研究铅炭电池储能的副教授名单一、引言随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，能源储存技术成为当前能源领域的热点问题之一。
作为一种传统的储能技术，铅炭电池由于其低成本、成熟技术和良好的安全性而备受关注。
随着技术的不断进步，铅炭电池在能源储存领域的应用也日益增多。
本文将围绕铅炭电池储能技术展开讨论，介绍当前铅炭电池储能领域内的相关副教授研究成果，以及他们在该领域内的研究方向和贡献。
二、铅炭电池储能副教授名单1. 刘博士刘博士是某大学电气工程系的副教授，长期从事铅炭电池储能技术的研究工作。
在铅炭电池储能领域，刘博士主要关注电池的性能优化和寿命延长问题，通过改进电池材料和结构设计，提高了铅炭电池的循环寿命和能量密度。
他的研究成果为铅炭电池的商业应用提供了重要的技术支持。
2. 王博士王博士是一位专注于铅炭电池储能系统的副教授，他致力于铅炭电池储能系统的设计和控制技术研究。
他研究的重点是如何提高铅炭电池储能系统的整体效率和稳定性，以及如何实现电池与电网的协同运行。
他的研究成果对于提高铅炭电池储能系统的实际应用价值有着重要的意义。
3. 张博士张博士是一位专注于铅炭电池材料和结构设计的副教授，他的研究工作关注铅炭电池正负极材料的改进和优化，以及电池结构设计的创新。
他的研究成果为铅炭电池的能量密度和循环寿命提供了重要的技术支持，为铅炭电池的性能提升提供了新的路径和思路。
4. 李博士李博士是一位从事铅炭电池储能系统模型建立和仿真研究的副教授，他的研究工作主要集中在建立铅炭电池储能系统的动态模型，以及开发相关的仿真工具。
他的研究成果为铅炭电池储能系统的优化设计和运行控制提供了重要的理论基础和技术支持。
5. 吴博士吴博士是一位专注于铅炭电池循环寿命和安全性研究的副教授，他的研究工作主要关注铅炭电池的寿命预测和安全性评估，以及相关的故障诊断和治理技术。
他的研究成果为铅炭电池的可靠性和安全性提升提供了重要的技术支持。
铅炭电池技术发展及储能应用的思考
铅炭电池技术发展及储能应用的思考
刘诚;苟海鹏;陈宋璇;陈学刚
【期刊名称】《中国有色冶金》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】目前,铅酸电池存在能量密度低、循环寿命短、电池体积和重量大等缺点,因此在国内储能领域的应用占比较低。
铅炭电池是炭材料改性负极的改进型铅蓄电池,相比铅酸蓄电池可以有效延缓失效现象,循环寿命有较好提升。
由于铅炭电池具备原材料成本低、回收率高、安全性高等其他电池不可替代的优势,更适用于大规模和长时储能。
在再生铅产业良性发展的时代背景下,发挥铅炭电池技术优势,扩大铅炭电池生产,拓展储能领域应用,是优化能源调峰及储用,优化局域能源结构的重要发展方向。
未来,在以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设开展新型铅炭电池储能试点示范,同时配套建设铅冶炼企业和铅炭电池产业链,有望实现原料端—冶炼端—深加工端—应用需求端—综合回收端的全产业链闭环。
【总页数】6页(P1-6)
【作者】刘诚;苟海鹏;陈宋璇;陈学刚
【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.电力储能领域铅炭电池储能技术进展
2.铅炭电池储能PSoC应用的探讨
3.分布式光储系统中铅炭电池应用研究
4.昆工科技储能产业园一期5GWh铝基铅炭储能电池项目投产
5.昆工科技储能产业园一期5GWh铝基铅炭储能电池项目投产
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铅碳电池储能技术
第4卷第6期2015年11月 储 能 科 学 与 技 术 Energy Storage Science and Technology V ol.4 No.6Nov. 2015特约评述铅碳电池储能技术陶占良，陈 军（先进能源材料化学教育部重点实验室，天津化学化工协同创新中心，南开大学化学学院，天津 300071）摘 要：储能技术在太阳能、风能等可再生能源发电、智能电网/微网建设等方面有着广阔的应用前景。
铅酸电池具有价格低、较高电压、性能稳定、宽工作温度范围等优势，占据着固定储能市场的主导地位。
但在智能电网、混合动力车的实际应用中，电池必须在不同的充电状态下操作，特别是在高倍率部分荷电模式。
在这种操作模式下，硫酸盐沉积物积聚在电极表面，限制了铅酸电池的容量和循环寿命。
铅碳电池是由铅酸电池和超级电容器组合形成的新型储能装置，它抑制了放电过程中负极板表面硫酸盐的不均匀分布和充电时较早的析氢现象，具有铅酸电池高能量和超级电容器高功率的优点，在部分荷电态大功率充放电状态具有较高的循环寿命，适合高倍率循环和瞬间脉冲放电等工作状态。
本文介绍了铅碳电池的基本概念及原理，并对铅碳电池储能技术的发展历程和现状进行了总结。
关键词：储能；铅酸电池；铅碳电池；负极材料doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2015.06.002中图分类号：TK 02；TM 912.2 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2015）06-546-10Lead carbon ultrabatteries for energy storageTAO Zhanliang , CHEN Jun(Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry, Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of ChemicalScience and Engineering, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China)Abstract: Energy storage technologies show broad application prospects in renewable energy systems such as wind and solar energy, and in the construction of smart grid/micro grids. Lead-acid batteries have dominated the market in stationary energy storage due to their advantages of low price, high-unit voltage, stable performance, and a wide operating temperature range. However, lead-acid batteries under hybrid electric veheciles (HEV) and renewable-energy applications must be operated at different state-of-charge windows. In particular, under high-rate partial-state-of-charge (HRPSoC) duty, lead-acid batteries fail prematurely due to the sulfation of the negative plates. Lead carbon ultrabatteies are a new hybrid energy storage device, which combines a lead acid battery and an asymmetric supercapacitor in single unit, with the advantage of both high energy of lead acid battery and high power of supercapacitor. The uneven distribution of lead sulfate across the cross-section of negative plate during discharge and the early evolution of hydrogen during charge should be suppressed. There fore, lead carbon ultrabatteies have longer cycling life in a wider state-of-charge window, which is suitable for high rate cycling and pulse applications. The concept and the basic principles of lead carbon ultrabatteries and its recent developments are summarized.Key words: energy storage; lead-acid battery; lead carbon ultrabattery; negative active material储能技术在以太阳能、风能发电为主力能源的收稿日期：2015-07-09；修改稿日期：2015-08-31。
电力储能用铅炭电池 国标
电力储能用铅炭电池国标电力储能是指将电能转化为其他形式的能量储存起来，以便在需要时再次转换为电能供给使用。
铅炭电池是一种常见的电力储能装置，符合国家标准。
本文将从铅炭电池的原理、应用领域以及优缺点等方面进行介绍。
铅炭电池的原理是利用铅和炭的化学反应来储存和释放电能。
在充电过程中，铅炭电池通过外部电源施加的电压使铅和炭发生反应，将电能储存在电池内部。
而在放电过程中，电池内部的铅和炭通过化学反应释放出储存的电能。
这种原理使得铅炭电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命，适用于许多领域。
在电力储能领域，铅炭电池被广泛应用于家庭储能系统和电网储能系统中。
家庭储能系统可以利用铅炭电池储存太阳能或风能等可再生能源，以便在晚上或无风天气时供应电能。
电网储能系统可以利用铅炭电池储存电网的过剩电能，在电网负荷较大的时候释放电能，平衡电网供需，提高电网的稳定性。
铅炭电池的优点之一是成本较低，制造工艺相对简单，因此在电力储能领域具有一定的竞争优势。
此外，铅炭电池具有较高的安全性和可靠性，能够承受较大的电流和温度变化。
这使得铅炭电池在一些特殊环境下仍能正常工作，比如极寒地区或高温地区。
然而，铅炭电池也存在一些缺点。
首先，铅炭电池的能量密度较低，相同体积下储存的电能较少。
其次，铅炭电池的循环寿命有限，经过多次充放电后容易出现容量衰减。
这使得铅炭电池在一些对循环寿命要求较高的应用场景中不太适用。
铅炭电池作为一种常见的电力储能装置，符合国家标准，并在家庭储能系统和电网储能系统中得到广泛应用。
虽然铅炭电池具有一定的优点，如成本低、安全可靠，但也存在一些缺点，如能量密度低和循环寿命有限。
随着科技的不断进步，人们对电力储能装置的要求也在不断提高，未来铅炭电池或许会被更先进的技术所取代。
铅炭电池 一种新的储能解决方案
——以清洁和绿色方式满足全球电力需求
铅炭电池 一种新的储能解决方案
吴贤章
Email: wxz@
什么是铅炭电池？
Lead-Carbon: A Game Changer for Alternative Energy Storage
2
铅炭电池 vs. 铅酸电池
• 公司首个新能源微网总包项目的中标，标志公司储能 系统集成技术水平和解决方案的得到市场的认可
• 该项目预示国家电网对铅酸储能技术路线的重视与探 索，也标志着市场对公司国际领先的产品与技术的高 度认可
张北，河北
1MW/6MWh
2015投入使用
• 平滑风光功率输出 • 跟踪计划发电 • 削峰填谷 • 调频
4MWh 10MWh 0.5MWh
投资运营模式
南都投资运营 南都投资运营 南都投资运营 南都投资+中恒运营 南网+南都投资 南都+岷山投资
该项目总耗资美元5,087,269美元 其中美国能源局（DOE）资助2,543,746美元 该项目始于2011年
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铅炭储能的应用（北美）
采用Axion Power公司的PbC®铅炭电池
2011年12月项目验收 需求响应、调节频率 直接并入PJM电网 运行与管理 美国13个州和哥伦比亚特区的
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南都铅炭储能应用案例
项目
概况
地点 规模 时间
汉能快装电站
• 2014赛季国际汽联电动方程式世锦赛(FIA Formula E Championship)首站赛于9月13日在北京奥林匹克 公园拉开帷幕。太阳能快装电站采用了汉能领先业界 的柔性组件，重量非常轻，只有常规晶硅组件的四分 之一左右。
铅炭电池项目介绍
铅炭电池项目介绍铅炭电池是一种新型的铅酸电池技术，它通过在负极中引入炭来抑制铅负极的硫酸盐化。
由于电容炭的引入，铅酸电池负极的动力学过程发生改变，具有电池和电容双功能性能。
相较于传统铅酸电池，铅炭电池在高倍率部分荷电状态、部分荷电状态和深度放电的性能上有极大的提升，循环使用寿命显著提升。
铅炭电池项目通常包括以下几个方面：1. 项目背景：铅蓄电池作为二次电源，具有成熟、可靠、经济等优点，但在比能量和循环使用寿命方面有待改善。
铅炭电池作为一种先进铅蓄电池技术，具有优异的循环寿命和适应大电流充放电等性能，是未来储能电池重要的发展方向。
2. 工艺原理：铅炭电池通过在负极中引入炭抑制铅负极的硫酸盐化，改变负极动力学过程，实现电池和电容双功能性能。
3. 项目投资：近年来，许多企业计划投资建设铅炭电池生产基地项目。
例如，昆明理工恒达科技股份有限公司计划投资24亿元在银川高新技术产业开发区建设年产2000万kVAh新型铅炭长时储能电池生产基地项目。
4. 应用领域：铅炭电池具有广泛的应用前景，尤其在新能源、智能电网和电动汽车等新兴领域。
其可靠的安全性能、经济性和优异的循环寿命使其在这些领域具有竞争力。
5. 市场前景：随着新能源、智能电网和电动汽车等领域的快速发展，对储能技术的需求日益增长。
铅炭电池作为一种具有优势的储能电池，其市场需求前景广阔。
6. 环保问题：虽然铅炭电池在性能上有显著提升，但仍然涉及到铅这一重金属元素。
因此，在项目建设和生产过程中，需要重视环境保护，确保废物的合理处理和回收利用。
总之，铅炭电池项目是一种具有前景的新型储能技术，其投资建设和市场需求不断增长。
在推广应用过程中，需关注环保问题，确保可持续发展。
铅炭电池及其在储能中的应用
储能的意义：
p p p p p
平抑峰谷差，减少发电功率调整，提高传统发电效率； 降低主干网扩容投入，节约大量扩容资金； 稳定新能源接入，提高电网电能质量； 提高电网安全性，提供备份电源； 提高黑启动安全性，降低事故发生率
3
储能市场面临前所未有的发展机遇
p 波士顿咨询公司预测：到2030年，储能市场应用需求在全球范围内将达到330GW； p 最有前景的是传统的“稳定供电”市场（包括削峰填谷、功率平滑、提高传统发电 效率），其盈利能力强，但技术实施难度较大； p 另一个比较有吸引力的是“能量平衡” 市场，即根据短时波动的用电需求进 行供电调配； p盈利能力处于中等偏上而技术实施难 度相对较低的孤岛/离网储能的市场 容量将达到250-500亿欧元。
资料来源：IEC：Electrical Energy Storage，White Paper 2011.12
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铅酸储能技术未来的储能市场地位
Lead-Carbon: A Game Changer for Alternative Energy Storage
p只有落后的技术，没有落后的产业，随着新技术的应 用，铅酸技术在固定、储能应用行业仍会有较大市场； p 铅酸储能技术具有安全可靠性高、储能规模大，性价 比高等优势，占据了储能市场的绝对份额。
各种市场应用所需储能技术的实施可行性及盈利能力分析
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规模储能对电池的要求
p p p p p
储能容量(规模化程度) 经济性 安全性 循环寿命 能量转换效率
6MW/48MWh钠硫电池储能电站
15MW/10MWh铅酸储能电站
12MW/12MWh锂电储能电站
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Axion Power 0.5MW铅炭储能并网系统
电力储能领域铅炭电池储能技术进展
* *(8910111250 000100 000150 000200 000250 000300 000350 000( P 3I%*!IF*!参考文献：［1］隋延波,孔令成.先进铅炭电池储能系统解决方案［J］.高科技与产业化,2016,（4）:84-86.［2］Roberts B P,Sandberg C.The role of energy storage in development of smart grids［J］.Proceedings of the IEEE,2011,99（6）:1139-1144.［3］蒋凯,李浩秒,李威,等.几类面向电网的储能电池介绍［J］.电力系统自动化,2013,（1）:47-53.［4］Wang F,Hu C,Lian J,et al.Phosphorus⁃doped activated carbon as a promising additive for high performance leadcarbon batteries［J］.RSC Advances,2017,7（7）:4174-4178.［5］贾蕗路,刘平,张文华.电化学储能技术的研究进展［J］.电源技术,2014,（10）:1972-1974.［6］Yang Z,Zhang J,Kintner Meyer M C W,et al.Electrochemical energy storage for green grid［J］.Chemical reviews,2011,111（5）:3577-3613.［7］王峰,廉嘉丽,王康丽,等.新型炭材料在超级电容器与铅炭电池中的应用研究进展［J］.储能科学与技术,2014（6）:575-583.［8］华寿南，孔德龙.第12届亚洲蓄电池会议和论文介绍［J］.Chinese LABAT Man（蓄电池），2008,（1）:34-41.［9］Lam L T,Louey R,Haigh N P,et al.VRLA Ultrabattery for high⁃rate partial⁃state⁃of⁃charge operation［J］.Journalof Power Sources,2007,174（1）:16-29.［10］Tong P,Zhao R,Zhang R,et al.Characterization of lead （Ⅱ）⁃containing activated carbon and its excellent performance of extending lead⁃acid battery cycle life forhigh⁃rate partial⁃state⁃of⁃charge operation［J］.Journal ofPower Sources,2015,286（1）:91-102.［11］Enos D G,Hund T H,Shane R.Understanding the function and performance of carbon⁃enhanced lead⁃acidbatteries［C］//Milestone Report for the DOE EnergyStorage Systems Program,SAND:Sandia Report,2011:2011-3459.［12］Hund T D,Clark N H,Baca W E.Ultrabattery Test Results for Utility Cycling Applications［R］.SandiaNational Laboratories（SNL⁃NM）,Albuquerque,NM （United States）,2008.［13］Yang Z,Zhang J,Kintner Meyer M C,et al.Electro⁃chemical energy storage for green grid［J］.Chemicalreviews,2011,111（5）:3577-3613.［14］Lam L T,Newnham R H,Ozgun H,et al.Advanced design of valve⁃regulated lead⁃acid battery for hybridelectric vehicles［J］.Journal of power sources,2000,88（1）:92-97.［15］Lam L T,Haigh N P,Phyland C G,et al.Novel technique to ensure battery reliability in42⁃V Power Nets for new⁃generation automobiles［J］.Journal of Power Sources,2005,144（2）:552-559.［16］Wang F,Hu C,Zhou M,et al.Research progresses of cathodic hydrogen evolution in advanced lead⁃acidbatteries［J］.Science Bulletin,2016,61（6）:451-458.［17］王富茜.铅炭电池研发中存在的问题［C］//北京:中国电工技术学会,2011.（本栏责任编辑马雷）反窃电措施的创新及应用1行动前准备要充分通过用电信息采集系统召测开盖用户，并开展针对性排查。
铅酸蓄电池组[实用新型专利]
![铅酸蓄电池组[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/06a336110242a8956aece472.png)
专利名称：铅酸蓄电池组
专利类型：实用新型专利
发明人：吴贤章,高晓萍,陈威,唐明跃申请号：CN01263802.1
申请日：20010910
公开号：CN2508409Y
公开日：
20020828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：能使各电池浮充电压均衡的铅酸蓄电池组,具有若干只相互串联的蓄电池,在每只蓄电池的正、负汇流排上端跨接有一电压均衡器(3),电压均衡器(3)具有一壳体其内设有可对电池充电电流分流的分流电路,该分流电路设有下阈值电压检测电路及其所连的一级控制电路,一级控制电路的输出端连有均衡和限流电路,该分流电路还设有上阈值电压检测电路及其所连的二级控制电路,二级控制电路的输出端与下阈值电压检测电路相连接。
本实用新型适用于浮充使用的后备电源用电场合。
申请人：浙江南都电源动力股份有限公司
地址：311100 浙江省杭州市余杭区临平镇振兴西路3号
国籍：CN
代理机构：浙江杭州金通专利事务所有限公司
代理人：梁寅春
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一种具有自动补水功能的铅酸蓄电池及安装铅酸蓄电池补水库的方法
专利名称：一种具有自动补水功能的铅酸蓄电池及安装铅酸蓄电池补水库的方法
专利类型：发明专利
发明人：党志敏,刘桃松,陈建,吴贤章
申请号：CN201510498022.X
申请日：20150813
公开号：CN105185948A
公开日：
20151223
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种具有自动补水功能的铅酸蓄电池及安装铅酸蓄电池补水库的方法，所述铅酸蓄电池包括电池壳体、极群，所述铅酸蓄电池设置有能够从电池壳体上的安全阀安装口塞入的补水库，所述补水库包括多孔耐酸柔性材料构成的包，所述包内设吸水后的树脂且所述树脂在吸水后呈凝胶状，所述树脂为在酸性条件下析水的树脂。
本发明能够及时适量地补充蓄电池的失水，还可防止金属元件被腐蚀和环境污染。
本发明可以广泛地应用于铅酸蓄电池，尤其运用失水严重的高温浮充用电池和负极添加碳的铅炭电池。
申请人：浙江南都电源动力股份有限公司,杭州南都动力科技有限公司
地址：311305 浙江省杭州市临安市青山湖街道景观大道72号
国籍：CN
代理机构：浙江杭州金通专利事务所有限公司
代理人：刘晓春
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超级电池的“前世今生”
超级电池的“前世今生”朱守圃;顾立贞;于尊奎;董志成;吴战宇;周寿斌【摘要】超级电池是一种新型的混合储能装置,其由铅酸蓄电池发展而来,具有独特的优势,本文对超级电池的结构、工作原理、炭材料和电解液等进行了介绍,并在此基础上对超级电池进一步应用的前景进行了展望.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2012(049)004【总页数】5页(P162-166)【关键词】超级电池;铅酸蓄电池;炭材料【作者】朱守圃;顾立贞;于尊奎;董志成;吴战宇;周寿斌【作者单位】江苏华富储能新技术发展有限公司,江苏扬州225600;江苏华富储能新技术发展有限公司,江苏扬州225600;江苏华富能源有限公司,江苏扬州225600;江苏华富能源有限公司,江苏扬州225600;江苏华富控股集团有限公司院士工作站,江苏扬州225600;江苏华富控股集团有限公司院士工作站,江苏扬州225600【正文语种】中文【中图分类】TM916.9铅酸蓄电池至今已有150年历史，其技术发展与应用仍在不断进步。
阀控式电池、胶体电池、卷绕式电池、双极性电池、铅炭电池、超级电池、铅晶电池等都是经铅酸蓄电池创新发展而来。
目前，铅酸蓄电池已在交通运输、电力、通信、计算机、国防、铁路等领域得到了较好的应用。
由于铅酸蓄电池价格低廉（单位能量价格仅为镍氢电池和锂离子电池的1/5～2/5），具有安全可靠等性能，使得其在中国的纯电动自行车市场中占据了95%以上的份额。
努力提高电池的比功率、比能量，延长其单次使用寿命与循环次数，并力争在新能源汽车等领域中得到应用是铅酸蓄电池进一步的发展方向。
混合动力车（HEV）由于具有油耗低、污染少；二次电池可以方便地回收制动、下坡、怠速时的能量等一系列的优点，已成为新能源汽车领域研究的热点之一。
但由于阀控式铅酸蓄电池具有寿命短的缺点，目前市场上的HEV所用电池以镍氢电池为主。
在HEV中的二次电池是部分荷电的，需要在一定电池荷电状态（SOC）内执行快速大电流充/放电的机制，以便提供和回收能量[1]。
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* 系统寿命在20年以上，计划电池更换周期为 10年
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提 纲
微网储能的机遇与挑战 先进铅酸储能技术概况 铅炭电池原理与特点 南都铅炭储能技术与应用案例
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什么是铅炭电池？
a) 负板全部由高比表面的炭取代 - 长循环寿命，高比功率 - Axion Power b) 负板部分由高电容活性的炭取代 - 超长循环寿命，高比功率 - CSIRO, Furukawa, East Penn c) 采用3D结构的炭取代或部分取代负极集流体 - 高比能量和比功率，良好的循环寿命 - Warsaw University, Firefly Energy, CEA-INES d) 负极活性物质中添加特殊的炭 - 特殊的铅炭配方、合膏工艺，板栅优化等 - 优异的HRPSoC循环寿命，更易产业化 - ALABC引导的最新铅炭技术
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储能技术的关键
安全性、能量转换效率、成本、寿命、 比能量、比功率、可维护性、环境友好
储能技术的关键
储能电池系统 • 储能电池 • 成组技术 • 电池管理系统 • 热管理系统
能量转换系统 • 双向逆变器 • 能源管理系统 • 负载管理系统 • 远程监控系统
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规模储能的关键指标
Biblioteka 应用•斜波控制 •滤波 •电压调节 •频率校正 •斜波控制 •辅助服务 •整形 •斜波控制 •辅助服务 •斜波控制 •辅助服务 •相应余量 •削峰 •稳定功率 •削峰 •稳定功率 •辅助服务 •稳定风能 •削峰 •调节频率 •管理能源需求
日期
2009 2011 2011 2011
太阳能技术加速中心SolarTAC
铅酸储能技术在当前以及未来仍将占据绝对的市场份额
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铅酸电池的不断发展
铅酸电池工作模式随市场需求发展不断变化
新兴市场要求铅酸电池在PSOC模式下工作，荷电态在20%-80%范围内以确 保该应用场景下的功率输出及良好的充电接受能力。
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提 纲
微网储能的机遇与挑战 先进铅酸储能技术概况 铅炭电池原理与特点 南都铅炭储能技术与应用案例
最新技术——铅炭电池
可用于智能电网的铅炭电池
（日本某公司生产）
模拟风能存储模式的电池循环性能比较
4 times
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最新技术——铅炭电池
铅炭电池储能系统
（美国某公司）
• 对该系统的寿命预测
应用 传输利用 应急储备 峰价销售 系统容量 20MW/10MWh 充电 10MW/10MWh 放电 10MW/10MWh 充放电 运行模式 持续备用 持续备用 依据市场 而定 估计年使用程度 3-5个充电循环 60个放电循环 20个放电循环 寿命 10年* 10年* 10年*
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最新技术——铅炭电池
铅炭电池在北美电网中的应用（3MW，1-4MWh ）
• 电网辅助能量存储 • 调节频率 • 管理能源需求
该项目总耗资美元5,087,269美元 其中美国能源局（DOE）资助2,543,746美元 该项目始于2011年，建成时间待定
来源：Energy Storage Activities in the United States Electricity Grid. Report of EAC, May 2011. 16 16
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储能系统是智能电网的核心
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储能系统是智能电网的核心
储能的意义：
平抑峰谷差，减少发电功率调整，提高传统发电效率； 降低主干网扩容投入，节约大量扩容资金； 稳定新能源接入，调整风光电的不可预测性，提高电网电能质量； 提高电网安全性，在输配环节出现问题时提高备份电源； 提高黑启动安全性，降低事故发生率。
1.5 MW, 1.0 MWh 500kW，2.8MWh 36MW，24MWh ~100 MW, ~200 MWh 3MW，1-4MWh
2011 2011 预计2012 预计2013 始建 201112 12
典型储能系统架构
3MW调频系统
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典型储能系统通讯框架
包括系统总控、子系统分控、储能超级电池组、电池管理及监控系统 （可反馈电池温度、荷电态、电压等参数）
微网储能的机遇与挑战 先进铅酸储能技术概况 铅炭电池原理与特点 南都铅炭储能技术与应用案例
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南都储能技术发展历程
南都电源在储能技术上的研究和应用已经超过十年，已掌握从储能产品 到系统集成的全套技术，具备了提供各种储能系统整体解决方案的能力。
先进储能电站和 系统集成技术 （规模应用）
储能容量 循环寿命和转换效率 经济性 可批量生产
6MW/48MWh钠硫电池储能电站
15MW/10MWh铅酸储能电站
12MW/12MWh锂电储能电站
6 6
不同储能技术的经济性对比
电池名称 普通铅酸电池 改性铅酸电池 高能超级电池 钠硫电池 锂电池 钒液流电池 抽水蓄能 压缩空气 超导 30000 100000 循环次数 800 1500 2500 2500 2000 13000 电池价格 （元/KW） 1000 1000 1300 4200 4000 4200 总固定投资 （元/KW） 4000 4000 4300 7200 7000 7200 3500 4000 5100 寿命期内投资 （元/KW） 6040 10375 10104 100375 5983 6000 8000 收益/投资 1.24 约1.6 约 2.0 0.72 0.74 0.72 2.51 1.25 0.93 经济性 高 高 很高 低 低 低 高 高 低
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南都铅炭电池产品
Discharge durstion elapsed cycle of REX-1000 cells in the Africa routine-C10 capacity test every 120cycles
Africa routine Discharge :100A to 2V Charge1: 90A to 2.35Vpc Charge2:2.35Vpc until 5A Charge3:2.25Vpc for 10minutes
哥伦比亚的Aurora 夏威夷的Lanai
Lanai岛光伏可持续发展研究
1.125 MW, 0.5 MWh
2011
Kaua’i岛光伏电站 新墨西哥太阳能光伏电站 Duke Notrees风能储能电站 北美超导体输电 电网辅助能量存储
夏威夷的Kaua’i 美国新墨西哥州的 Albuquerque 美国德克萨斯州西 部的Goldsmith 美国新墨西哥州的 Clovis 美国宾夕法尼亚州 的Lyon Station
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先进铅酸电池储能系统
• 削峰填谷 • 配电存储 • 功率品质 • 可再生供应 • 传输服务 • 负荷平衡
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2009年以后新建的铅酸电池储能系统（不全）
蓄电池储能系统
Kaheawa I & II, Kahuku 风力发 电站
地点
夏威夷的Maui和 Oahu
系统容量
1.5 MW, 1.0 MWh 10 MW, 20 MWh 15 MW, 10 MWh 1.0 MW, 1.0 MWh
Pb-C
120
140
time / s
29 29
南都铅炭电池产品
⑴ 恒电流放电：按照30％DOD计算，蓄电 池以45A进行放电，连续放电时间为2小时； ⑵ 恒压限流充电：恒压2.35V/cell， 限流值为0.15CA（45A），连续充电时间 为4小时。 ⑶ 重复⑴和⑵，共计30次小循 环； ⑷ 定时满充电：在第30次恒电流放电后， 对蓄电池进行定时满充电：恒压2.35V/cell，限 流值为0.15CA， 连续充电时间为12小时。 ⑸ 重复⑴、⑵、⑶、⑷，共计2次 大循环； ⑹ 核对性容量检测：在完成2次大循环 后，对蓄电池作10小时率核对性容量检测， 然后再完全充电。 ⑺ 重复⑴～⑹，直至核对性容量检测小于 60%C10为止。（当核对性容量检测小于60%C10 时，需要再次确认） (8) 记录时间要求：测试期间充电时 10min记一次，放电时10min记一次。
20 20
铅炭电池原理
常规铅酸电池 铅炭电池
低倍率放电
高倍率放电
再充电
by Dr. D. Pavlov, 2008
负板表面形成粗大致密硫酸铅，不能可逆转化
抑制硫酸盐化，提高充电接受能力
21 21
HRPSoC循环性能
Regular VRLA battery Furukawa Ultra- Battery
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先进铅酸电池储能系统
先进储能电池在北美超导体输电中的应用
地点：Clovis, NM 容量：~100 MW / ~200 MWh 时间：预计2013 • Ancillary Services • Wind Firming • Shaping
通过3个AC/DC换流站以及3个换流站之间的超导体输电线路把东、西互联系统 和得克萨斯电力系统联系起来。
24 24
模拟储能循环测试
功率型模式
8 times longer
*Data is updated by September 28 2012
25 25
模拟储能循环测试
能量型模式
> 12 times longer
*Data is updated by September 28 2012
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提 纲
Duration of discharge in mintues to 2V with 100A
350 325 300 275 250 225 200
0
200
400
600
800
1000
1200