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1、超级电池的“前世今生”朱守圃项目基金：江苏省重大科技成果江苏省科技成果转化专项资金项目（BA2010128）、博士后研究课题。作者：朱守圃，男，汉，1984，江苏徐州人，江苏省华富控股集团有限公司技术员。邮箱：shoupuzhu@163.com。，顾立贞2，于尊奎3，董志成2，张雯4，吴战宇4（1.江苏华富控股集团有限公司，江苏扬州225600；2.江苏华富储能新技术发展有限公司，江苏扬州225600；3.江苏华富能源有限公司，江苏扬州225600；4.江苏华富控股集团有限公司院士工作站，江苏扬州225600）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
2、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。关键词：超级电池；铅酸蓄电池；炭材料。中图分类号：TM912.9Ultrabattery’s"pastandpresent"ZHUshou-pu1,Gulizhen2,YUZhun-kui3,DONGzhi-cheng2,ZHANGwen4,WUzhan-yu4,(1.JiangsuHuafuHoldingGroupCo.,Ltd.,Yangzhou,Jiangsu225600,China;2.JiangsuHuafuPowerStorageNewTechnolog
3、yDevelopmentCo.,Ltd.,Yangzhou,Jiangsu225600,China;3.AcademicianStudioofJiangsuHuafuHoldingGroupCo.,Ltd,yangzhouJiangsu225600;4.JiangsuHuafuEnergyCo.,Ltd.,Yangzhou,Jiangsu225600,China)Abstract:Ultrabatteryisanewhybridenergystoragedevice.Itevolvesfromlead-acidbatteryandhasuniqueadvantages.Thispa
4、perintroducedthesuper-cell’sstructure,workingprinciple,carbonmaterialsandelectrolyteandsoonandlookedforwardtothefurtherapplicationofitonthatbasis.Keywords:Ultrabattery;lead-acidbattery;carbonmaterials.前言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。阀控式密封、胶体、卷绕式、双极性、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
5、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)、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95%以上的份额。努力提高电池比功率、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
6、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]。而铅酸蓄电池在进行大电流充放电时容易引起硫酸铅在负极的堆积，减小其使用寿命。并且其SOC在30%-70%，即小于30%时，不能提供所需的启动电流，而大于70%时不能很好的接受刹车和发动机引擎的充电。这使铅酸蓄电池在HEV中失去了优势。在此基础上澳大利亚CSIRO能源技术研究所提出发展了一种超级电池，它是将铅酸蓄电池和具有不对称结构的超级电容器有效地结合在一起，既可以保持铅酸蓄电池的高能量密度，又具有超级电容器高功率、快速充放、长循环寿命的特点[2]。其SOC为30-80%[3]。通过组合增强了铅酸
7、蓄电池的能量供给并提高其使用寿命，研究发现超级电池的充放电能力比传统的铅酸电池高50%，寿命至少为其4倍[2]，是被普遍看好的研究热点之一。目前，超级电池正步入产业化阶段，日本古河电池已将生产的富液式和阀控式超级电池推向日本、欧洲和美国市场，接受汽车生产商的测试[4]。随着清洁化能源的发展和低碳环保意识的增强，相信具有明显优势的超级电池必将得到更广泛的应用和发展，本文主要对超级电池做一些介绍，初步探讨相关理论，并展望其发展前景。1.超级电池的结构介绍图1超级电池结构图
