江苏华富储能新技术股份有限公司 ■ 吴战宇 顾立贞 黄毅 周寿斌

铅碳电池充放电性能研究及失效分析

江苏华富储能新技术股份有限公司 ■ 吴战宇 顾立贞 黄毅 周寿斌*

对铅碳电池和普通电池进行大电流放电性能测试、充电接受能力测试、高倍率部分荷电态（HRPSoC）循环测试和常规循环测试，分析铅碳电池和普通电池在不同工作模式下的失效模式，研究在不同工作模式下造成电池失效的主要原因。结果表明：铅碳电池具有良好的大电流充放电能力和突出的循环寿命优势；正极板失效，包括正极板栅腐蚀和正极铅膏泥化，是铅碳电池在循环测试中寿命终止的主要原因。

铅碳电池；失效模式；循环测试

0　引言

近年来，国内外铅酸蓄电池领域的研究机构和科研人员对于铅碳电池的研发一直保持着极高的热情。当认识到向铅酸蓄电池负极添加适当碳材料的优势之后，许多科研人员对所用碳材料的种类、用量和使用方法进行了较为详细的研究和筛选［1-3］，并对铅碳电池中碳材料的作用机理进行了分析和评价［4-6］。

与一般铅酸蓄电池常用的碳黑、乙炔黑等材料不同，目前用于铅碳电池的碳材料主要有碳纳米管、碳纤维、高比表面活性炭、石墨烯及改性碳材料等［7］。对于碳材料在负极板中的作用机理的理解和解释，不同文献的报道也是多种多样的，主要包括：导电作用、限制结晶生长作用［8］、电容作用、电渗透作用、晶核作用等［9，10］。铅碳电池研究的最初目的主要是基于其高倍率部分荷电态（HRPSoC）工作模式下的优异性能特点，希望能在混合动力汽车（HEV）领域得到广泛应用。……