前言

為推進鉛炭電池技術在新能源儲能領域的應用，本書聚焦電力儲能用鉛炭電池技術，對鉛炭電池的原理、炭材料性能、電池制造工藝、工程應用和經濟性等各方面情況進行了全面系統的介紹。

第1章對鉛炭電池基本原理與結構進行概述，包括傳統鉛酸蓄電池的板柵腐蝕、正極活性物質軟化脫落、負極不可逆硫酸鹽化等失效模式，著重分析了儲能應用的高倍率部分荷電狀態（HRPSoC）工況下，鉛酸蓄電池負極板的失效機理，提出了抑制傳統鉛酸蓄電池負極不可逆硫酸鹽化失效的鉛炭電池類型和電池特性。

第2章介紹了鉛炭電池用的關鍵材料——炭材料，包括石墨、活性炭、炭黑、乙炔黑等材料的結構、形貌等理化性能，以及炭材料在鉛炭負極中的作用機理，分析了炭材料提升鉛炭電池的大電流充放電性能、循環性能的導電網絡、雙電層電容、限制硫酸鉛結晶生長等作用機制。

第3章對炭材料引起的析氫、失水的失效機制進行分析，提出改善措施。依據引起炭材料析氫反應主要受比表面積和表面活性兩個方面的影響，提出對炭材料改性、添加析氫抑制劑、使用催化閥以及采用合理的充電制度來抑制鉛炭負極的析氫等方法途徑。

第4章對鉛炭電池的制造工藝進行詳細介紹。先介紹鉛炭電池用的鉛、合金、添加劑等關鍵原材料的理化性能參數，以及板柵、隔板、安全閥、極柱和槽蓋等主要零件的功能作用；然后，概述了鉛粉制造、極板制造、電池組裝、電池化成等部分的制造工藝參數和過程。

第5章介紹鉛炭電池在儲能應用中的特性及經濟性分析。鉛炭電池可應用于電力系統的各個環節，如可再生能源并網、分布式發電與微網、發電側調峰/調頻、配網側的電力輔助服務、用戶側的分布式儲能，以及重要部門和設施的應急備用電源。主要有四種典型應用工況：頻率調整、負荷跟蹤、削峰填谷、光伏能量時移。充電接受能力、大電流放電能力和壽命特性，是評價鉛炭電池經濟性的重要指標。通過構建電池模型，進行相應的成本經濟性能分析。

第6章介紹鉛炭電池儲能系統集成技術。主要包括：熱管理技術、電池管理系統及監控技術，以及均衡技術和其他運維技術。

第7章為鉛炭電池儲能系統的應用，分為在發電側、電網側和用戶側等的應用。

第8章總結全書，展望鉛炭電池未來發展趨勢和商業應用前景。