前言

为推进铅炭电池技术在新能源储能领域的应用，本书聚焦电力储能用铅炭电池技术，对铅炭电池的原理、炭材料性能、电池制造工艺、工程应用和经济性等各方面情况进行了全面系统的介绍。

第1章对铅炭电池基本原理与结构进行概述，包括传统铅酸蓄电池的板栅腐蚀、正极活性物质软化脱落、负极不可逆硫酸盐化等失效模式，着重分析了储能应用的高倍率部分荷电状态（HRPSoC）工况下，铅酸蓄电池负极板的失效机理，提出了抑制传统铅酸蓄电池负极不可逆硫酸盐化失效的铅炭电池类型和电池特性。

第2章介绍了铅炭电池用的关键材料——炭材料，包括石墨、活性炭、炭黑、乙炔黑等材料的结构、形貌等理化性能，以及炭材料在铅炭负极中的作用机理，分析了炭材料提升铅炭电池的大电流充放电性能、循环性能的导电网络、双电层电容、限制硫酸铅结晶生长等作用机制。

第3章对炭材料引起的析氢、失水的失效机制进行分析，提出改善措施。依据引起炭材料析氢反应主要受比表面积和表面活性两个方面的影响，提出对炭材料改性、添加析氢抑制剂、使用催化阀以及采用合理的充电制度来抑制铅炭负极的析氢等方法途径。

第4章对铅炭电池的制造工艺进行详细介绍。先介绍铅炭电池用的铅、合金、添加剂等关键原材料的理化性能参数，以及板栅、隔板、安全阀、极柱和槽盖等主要零件的功能作用；然后，概述了铅粉制造、极板制造、电池组装、电池化成等部分的制造工艺参数和过程。

第5章介绍铅炭电池在储能应用中的特性及经济性分析。铅炭电池可应用于电力系统的各个环节，如可再生能源并网、分布式发电与微网、发电侧调峰/调频、配网侧的电力辅助服务、用户侧的分布式储能，以及重要部门和设施的应急备用电源。主要有四种典型应用工况：频率调整、负荷跟踪、削峰填谷、光伏能量时移。充电接受能力、大电流放电能力和寿命特性，是评价铅炭电池经济性的重要指标。通过构建电池模型，进行相应的成本经济性能分析。

第6章介绍铅炭电池储能系统集成技术。主要包括：热管理技术、电池管理系统及监控技术，以及均衡技术和其他运维技术。

第7章为铅炭电池储能系统的应用，分为在发电侧、电网侧和用户侧等的应用。

第8章总结全书，展望铅炭电池未来发展趋势和商业应用前景。