FCP铅炭电池商用解决方案
圣阳-FCP铅炭电池商用解决方案(山东圣阳)(1)
4.0
Temperature
80
4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 0 Chamber Cell Body Voltage 20 40
4 Chamber Cell Body Voltage 0 20 40 60
50 40 30 20 80 100 120 1340 1360 1380
Temperature
二、产品
引进古河技术、生产的ＦＣＰ铅炭电池，超长寿命、储能电池！
70%DOD循环寿命 循环寿命超过 超过 4200次！
6单体12V 模块
积木式安装
13
二、产品
型号 单体额定电压 放电深度70% 放电深度45% 0.1C10A放电（1.8V/单体） 单 0.16 C10A放电（1.8V/单体） 0.23 C10A放电（1.8V/单体） 控制电压 均衡充电条件 推荐温度范围
② 条件：选择电力条件好、备电时间长（10小时以上）的基站； 模式 电池 控充放电 模式：电池受控充放电， 间充电、 充电 天错峰用电 用电
26
五、研讨
价值： ：
a) 安全—日常错峰用电对电池健康状态进行“体检”，及时预防 性维护， ， 障电池安全、可靠备电； 电池安 、可 备电；
b) 环保—基站错峰用电，可平衡电厂出力，降低供电煤耗，实现 低碳用电； c) 经济—以基站负载50A(50V)、电池配置两组48V500Ah的标准基 站为例，峰时错峰用电7小时，放电深度约为40%、FCP铅炭电池 可用12 年以上，按峰时电价1.2元/KWh、谷时电价0.4元/KWh概 算：电池每天错峰用电节省(1.20.4/0.8)*(50*50/1000*7)=12.25元、每年按350天计算可节省 4287.5元、12年可节省5.14万元；电池残值约为0.95万元；初 投资（0%复利折现值）约为60000元，基本可以实现零成本备电。
电动车用铅碳与纯铅蓄电池新技术的发展
面最具成本效益和高循环再生能 高倍率充放电时达到最佳性能。
源的解决方案，并对市场领域产
最初，超级电池由澳大利亚
生巨大的影响。
联邦科学与工业研究组织 （CSIRO）
１．２ 超级铅碳电池设计
设计，由日本古河电池有限公司
一些电池制造商已经在铅碳 完成首批生产，在英国进行测试
电池市场上领先 （注：美国 Ax- 并大获成功，现在正在美国亚利
传统铅酸电池的正负极板 栅，如果要用纯金属铅较软，铸 造成型后的机械强度较差，因此 在铸造正负板栅时都要加入其它 金属形成合金板栅，如铅钙合 金、铅钙锡合金、低锑合金等
等。但是，合金金属的加入，导 致电池极板在使用过程腐蚀加 快、电池的自放电大、使用过程 中失水较快、电池内阻较大，这 是传统铅酸电池固有的缺陷。虽 然各蓄电池厂家对铅酸电池进行 技术更新、设计改造，但传统铅 酸电池依然存在着 3 大应用难 题：①高温环境下的使用寿命问 题；②浮充使用和循环使用同时 兼顾的问题；③充电时间问题 （或快速充电问题）。 ２．２ 国内纯铅薄极板阀控式铅 酸蓄电池研发进展
石墨 - 2 试验性能与石墨 - 1 相当，倍率性能较石墨 - 1 有所
提高，该碳材料堆积密度较大， 是石墨 - 1 的 8 倍左右，碳材料 颗粒也比石墨 - 1 大约 1 倍，石 墨 - 2 和膏时与铅粉较易混合， 涂布效果较好，同时可以获得较 高的添加量，因此石墨 - 2 更具 有优越性。
超级蓄电池与现有的蓄电池 制造设备通用。不需大的设备投 入，就能批量生产，因此铅碳电 池的关键是极板制造技术。
由于采用了上述先进的纯铅 薄极板技术 （TPPL），有如下技 术优势：
（1） 利用高纯铅作为板栅， 大大提高了电极析氢过电位，防 止电池在充电过程中的失水，同 时，纯铅板栅也比普通合金更耐 腐蚀，从而保证了电池较长的使 用寿命。
铅碳电池开发制造方案(一)
铅碳电池开发制造方案1. 实施背景随着全球能源结构的转变，电池作为一种可持续能源储存形式，其重要性日益凸显。
近年来，电动汽车、储能系统等领域对高性能、低成本电池的需求尤为强烈。
铅碳电池作为一种新型电池技术，其结合了铅酸电池和锂电池的优点，具有高能量密度、长寿命、环保等优势，成为电池市场的一股新兴力量。
本方案旨在从产业结构改革的角度，探讨铅碳电池的开发与制造。
2. 工作原理铅碳电池是一种结合铅酸电池和锂电池的混合电池技术。
其工作原理是利用铅及其氧化物作为负极材料，碳作为正极材料，通过电解质进行电化学反应，从而产生电能。
具体反应过程为：在充电状态下，铅与氧化物反应生成四氧化三铅（PbO2）和铅（Pb）；在放电状态下，正极的PbO2与电解液中的硫酸（H2SO4）反应生成硫酸铅（PbSO4）和水（H2O）。
3. 实施计划步骤（1）研发阶段：进行铅碳电池的原理性研究和实验验证，确定最佳材料配方和电池结构。
（2）中试阶段：制作样品，进行性能测试和评估，优化产品设计。
（3）建立生产线：根据产品设计和生产需求，购置设备，建设生产线。
（4）试生产阶段：进行小批量试生产，对产品进行实际验证和品质控制。
（5）市场推广阶段：根据市场反馈，对产品进行持续优化和推广。
4. 适用范围铅碳电池适用于以下领域：（1）电动汽车：铅碳电池的高能量密度和长寿命可以提升电动汽车的续航里程和寿命。
（2）储能系统：铅碳电池的充放电效率高，且适合大规模储能系统。
（3）电力行业：电力备用储能系统对电池的功率和寿命有较高要求，铅碳电池可以满足这些需求。
5. 创新要点（1）材料创新：采用新型铅碳复合材料，提高电池的能量密度和寿命。
（2）结构创新：优化电池结构设计，实现更高的功率和能量输出。
（3）生产工艺创新：引入先进的生产设备和技术，提高生产效率和产品质量。
6. 预期效果预计通过本方案的实施，可以取得以下效果：（1）提高电池性能：通过材料和结构创新，使铅碳电池的能量密度提高20%，寿命延长30%。
铅碳分布式储能系统解决方案
铅碳分布式储能系统解决方案分布式储能与应用应用模式核心集成系统构成质量保证1用户侧能源优化管理Ø免线路及变压器扩容，提升工厂有供电能力Ø移峰填谷，错时用电，节约工厂综合电力支出Ø无功补偿，提升工厂供电功率因数Ø作为工厂关键负荷后备电源Ø分散式布置优化厂区内供电线路结构，延缓线路升级Ø改善供电质量及可靠性分布式光伏+储能，提高自用比例208121624充电充电充电放电放电通过分布式光伏发电+储能的协同作用，在平价上网的情况下，有利用进一步提升光伏发电的收益率，同时通过光伏的补充充电，最大化利用储能系统资产，降低储能电站的投投资回收期。
光储充一体化系统集成3Ø充电站能源管理优化，成本优化Ø提升充电站的供电能力，增加充电桩容量Ø充电调峰，保证充电站供电可靠稳定Ø削峰填谷，实现充电站收益最大化Ø后备服务，提高充电站运营可靠性Ø提高光伏发电自用比例，最大化收益Ø构建独立微网供电充电桩扩容清洁能源减少电网冲击削峰填谷构建独立供电单元，提升可靠性天能铅碳电池特点核心材料智能制造核心工艺品质保证天能铅碳电池核心技术1Ø特殊正极活性物质结构正极活性物质网状结构，能有效抑制循环过程中正极铅膏软化，提高大电流充放电性能和电池充电接受能力。
Ø憎水基隔板专利第三电极，超细玻璃纤维AGM+疏水改性高分子聚烯烃纤维，具有超强的抗拉伸性能 ，稳定的氧复合通道，持久的压力保持性能，提高了电池寿命。
Ø负极炭技术在负极配方中应用超高比表面积和超强导电性的碳材料，抑制负极活性物质的不可逆硫酸盐化，提高电极的低温性能和充电接受性能。
Ø耐腐蚀合金技术强耐腐蚀性、抗蠕变性和电化学性能，在整个电池使用周期内保持完整的集流体结构，提高析氢析氧电位，减少失水，提高寿命。
厚板栅设计+低酸密度+脉冲内化成铅炭电池B DA C合金析氢电位耐腐蚀性电池寿命抗蠕变性PCL-1铅钙锡合金●●绿色 (稀土)合金●●●p 实验结论：绿色（稀土）合金有远优于普通铅钙锡合金的耐腐蚀性能，其机械强度和韧性也有一定程度的改进，耐蠕变性能更强，在循环型和备用型铅酸蓄电池上应用，有利于延长电池寿命，减少因板栅腐蚀和线性生长造成的电池失效。
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。
铅碳电池方案
铅碳电池方案1. 引言铅碳电池是一种充电式电池，广泛应用于低功率消费电子产品，如遥控器、手电筒等。
本文主要介绍铅碳电池的工作原理、特点和应用场景，以及在设计铅碳电池方案时应注意的事项。
2. 工作原理铅碳电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极采用铅碳合金，负极采用纯铅材料。
在充电过程中，正极中的铅碳合金被氧化，同时负极中的铅被还原。
在放电过程中，反应过程相反，铅碳合金被还原，铅被氧化。
这种氧化还原反应在电解液中发生，通过电解液中的离子传递电荷。
3. 特点3.1 循环寿命长铅碳电池的循环寿命通常可以达到500次以上，远高于普通碱性电池。
这是由于铅碳电池采用了可逆反应，在充放电过程中铅碳合金和铅之间的氧化还原反应不会导致电池容量的损失。
3.2 高能量密度铅碳电池的能量密度较高，具有较长的工作时间。
这是由于铅碳合金在放电过程中能够提供可观的电荷，使得电池能够提供持续的电流。
3.3 低自放电率铅碳电池的自放电率较低，即使在长时间不使用的情况下，电池内部的电荷也能保持相对稳定，不会快速损失。
这使得铅碳电池能够在长时间放置后依然能正常工作。
3.4 可靠性高由于铅碳电池采用了成熟的技术和材料，具有较高的可靠性。
经过长期应用和改进，铅碳电池的设计和生产工艺已经相对成熟，可靠性得到了充分验证。
4. 应用场景铅碳电池由于其特点，广泛应用于以下场景：4.1 低功率设备铅碳电池在低功率设备上具有很好的适用性，如遥控器、手电筒、计算器等。
这些设备通常需要耐用、稳定的电源，铅碳电池正好满足这些需求。
4.2 消防设备铅碳电池在消防设备中应用广泛。
由于其循环寿命长、能量密度高和低自放电率等特点，使得铅碳电池成为消防设备的理想电源选择。
4.3 太阳能储能系统铅碳电池在太阳能储能系统中也有很好的应用。
由于太阳能储能系统需要长时间的储能，并具有较高的能量密度要求，铅碳电池能够满足这些需求，并提供稳定可靠的电源。
5. 设计方案注意事项在设计铅碳电池方案时应注意以下事项：5.1 容量匹配在设计铅碳电池组时，应根据实际需求合理选择电池容量并进行匹配，以保证电池组在工作时具有良好的性能和稳定性。
SG30_33_36_40_50CX-P2-CN-UCN-Ver15-202205 用户手册 光伏并
1.1 拆包检查....................................................................................................... 1 1.2 安装安全....................................................................................................... 1 1.3 电气连接安全 ................................................................................................ 2 1.4 运行安全....................................................................................................... 3 1.5 维护安全....................................................................................................... 3 1.6 报废安全....................................................................................................... 4
含有活性炭负极的铅碳超级电池及其制备方法[发明专利]
![含有活性炭负极的铅碳超级电池及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/48ff1e9a27284b73f34250b8.png)
专利名称：含有活性炭负极的铅碳超级电池及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：佘沛亮,杨善基
申请号：CN200910212792.8
申请日：20091109
公开号：CN101764263A
公开日：
20100630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种含有活性炭负极的铅碳超级电池及其制备方法，该铅碳超级电池的负极由活性炭负极与铅负极内部并联构成，铅碳超级电池的正极采用PbO作为活性物质，隔板采用AGM 隔膜，电解液采用1.0～1.4g/cm3的硫酸。
本发明通过在铅负极中引入活性炭负极内部并联作为活性物质，可以大大提升负极的充电接收能力，有效提高铅碳超级电池的低温性能，大大缓解负极硫酸盐化现象，深循环寿命可以达到1800次以上。
与无机体系碳-碳对称型和镍电极-碳混合型碱性体系的成本相比，可以大幅度降低产品的材料成本，与传统铅酸蓄电池相比可以大大延长产品的循环使用寿命，具有明显的性价比优势。
申请人：南京双登科技发展研究院有限公司
地址：225526 江苏省姜堰市梁徐镇双登科工园1号
国籍：CN
代理机构：南京天华专利代理有限责任公司
代理人：徐冬涛
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140
2
Time (min)
Time (min)
机械
跌落
Pass
• No Fire, No Rapture
Temperature ( C )
Voltage
6
o
二、产品
2014年6月10日，山东圣阳电源 股份有限公司与古河电池株式会社在 中国山东曲阜正式签署技术合作协议， 古河电池将具有国际领先水平的大容 量、深循环、超长寿命铅碳储能电池-----FCP产品系列授权给圣阳进行本 地化生产，并在中国日益快速发展的 新能源市场及通信电源市场进行市场 推广和销售，双方在各自国家和面向 全球市场共用统一的FCP产品代码。
< 存储特性> • At SOC 80%
o o o
卷绕式叠片电芯结构 (LG化学专利) 长寿命(约10年) 陶瓷涂覆隔膜(安全加强型隔膜) 高能量密度 低自放电率
90
25•
80
75% of the capacity
70
Capacity Check : 1C15 C 25 C 20rate at 30°C
0.16 C10A放电（1.8V/单体）
0.23 C10A放电（1.8V/单体） 控制电压 均衡充电条件 推荐温度范围
持续工作 最大电流
425Ah
375Ah 1.8V-2.35V/单体 2.45V/单体 5-35℃ 0.2 C10 A
850Ah
750Ah 1.8V-2.35V/单体 2.45V/单体 5-35℃ 0.2 C10 A
27
五、研讨
3、拓展一条道路:错峰用电和应急供电相结合规模化商用
II. 落实我国的分布式发电计划，实施发电、输电和配电侧分布
式、十万座储能电站建设，规模可达5GW，调峰储电和供电、 分时计价及0.42元/KWh的电价补贴，可实现零成本调峰；
① 基础：全国约有1800万个企业、300万个村庄、10万个住宅
60
90
< 滥用测试结果 >
种类 温度 测试项目
热稳定性
温度冲击 过充 过放 外部短路 针刺 挤压 振动
120 150 180 210 240 Time (days)
结果
Pass
Pass
Voltage ( V )
< Thermal Stability >
4.2 4.1
160 150
Temperature ( C )
15 10 5 0
35 C o 45 C o 55 C
60 • 1C Charge : CC/CV mode to 4.15 V
• 2C Discharge : CC mode to 3.0 V
50 0 300 600 900 1200 1500
宽温度使用范围
Cycle Number
-5 0
30
柴油发电机
G
光伏阵列2
汇流箱
DC DC DC AC
本地负荷1
380V/10KV
DC DC DC AC
光伏阵列3
汇流箱
10KV/380V
本地负荷2
光伏阵列4
汇流箱
DC DC DC AC
光伏阵列5
汇流箱 蓄电池组1 蓄电池组2
四、项目
青海曲麻莱7.02MW光储电站20MWh 管式胶体电池储能系统
四、项目
o
< Overcharge >
7 100
< Nail Penetration > 4.2
Voltage
4.1
Temperature ( C )
140 130 120 100
o
Voltage
90
Voltage ( V )
Pass Pass Pass Pass Pass Pass
3.9 3.8 3.7 3.6
4
一、公司
总部（厂区）鸟瞰图
5
一、公司
圣阳工业园
总规模600万KVAH，建成400万KVAh，在建200万KVAh
6
目录
一、公司 二、产品 三、技术 四、项目 五、研讨
二、产品
引进技术和全自动极板制造设备，生产的超长寿命管式GFMJ-H(OPZV) 系列胶体备用电池！
浮充使用20年的设计寿命， 经受实际应用考验！
线西部面积约占全国的57%，人口只有全国的5.7%。
② 条件：李克强：我国94%的人口居住在东部43%的土地上， 但中西部一样也需要城镇化。我们是多民族、广疆域的国家， 我们要研究如何打破这个规律，统筹规划、协调发展，让中 西部老百姓在家门口也能分享现代化。
30
五、研讨
③ 模式：
a) 电网覆盖地区，“新能源发电+储能电站”集中供电为主，电网
29
五、研讨
3、拓展一条道路:清洁能源为主、微电网规模化商用
II. 顺应边远地区经济社会发展趋势，实施“新兴能源发电+储
能系统”的微电网建设，孤网时独立化运行、并网时储能化 运行，推动边远地区实现电气化跨越发展。
① 基础：中国人口的分布极不均衡，如果自黑龙江省边境的黑
河市至云南省边境的瑞丽县城划一条直线（胡焕庸线），此 线以东的面积约占全国的43%，人口却为全国的94.3%，而该
小区、2万个建制镇； ② 条件：选择峰谷差大、条件差、可靠性要求高等场所；
③ 模式：储能电站受控充放电，夜间充电储能、白天错峰用电、
保障应急供电
28
五、研讨
④ 价值：
a) 安全—规模储能电站分布化，应急供电社会化，保障可靠备电,
提高社会应对突发灾害的能力； b) 环保—电站调峰用电，可平衡电厂出力，降低供电煤耗；提高 可再生能源穿透率和电网接纳能力，实现低碳用电； c) 经济—以500KW的PCS、5MWh的电池为储能电站标准配置为例， 峰时错峰供电7小时，放电深度约为70%、FCP铅炭电池可用10 年，按峰时电价1.2元/KWh、谷时电价0.4元/KWh概算：电池每 天错峰用电创收(1.2-0.4/0.8)*(500*7)=2450元、每年按350天 计算可创收85.7万元、10年可创收857万元；电池残值约为88万 元，8%复利折现值为615万元，初投资补贴约40%或者参照分布 式发电补贴0.42元/KWh，即可实现零成本调峰。
110 90 80 70 60 50 40 30 120
4 Chamber Cell Body Voltage 0 20 40 60 80 100 120 1340 1360
50 40 30 20 1380
Temperature
110 100
Temperature
3
3.5
0
15
二、产品
采用6层8列 双排设计（mm）： 10990×2000×2146
1.1MWh 储能模块
集装箱内部尺寸（mm）： 12010×2340×2690
40 英尺 标准集装箱
16
二、产品
电力系统
交流 控制
信号 电力
PCS
子系统
直流 总电压 总电流 环境温度 模块传感器
控制器
电池监控单元 荷电状态（SOC） 健康状态（SOH） 报警
后备供电为辅，平衡供电经济性； b) 电网未覆盖地区，“新能源发电+储能电站”集中供电为主，可 并网户用系统分布供电为辅，油机发电合理支撑，局域互联、 系统供电经济性为方向。
31
五、研讨
④ 价值：
a) 安全—储能电站供电为主、保障可靠供电，提高边远地区应对
突发灾害的能力； b) 环保—清洁能源为主，降低其他能源耗用，实现低碳用能，减 少环境污染； c) 经济—户用系统、离网储能电站按备电时间3天以上计算，放电 深度不到30%，FCP铅炭电池可用15年，相比普通电池节省了2次 更换费用，按25年系统寿命期内仅更换一次电池计算，按8%的 复利折现值概算，综合考虑供电（发+储）初投资补贴50%、电 价按1.42元/KWh（1元发电+0.42元储能）补贴或者补贴2.5元 /KWh(收取电费0.5元、实际补贴2元)，从而在供电成本大幅度 降低的基础上实现商业化推广。
电性能
Chamber Cell Body Voltage
5
70 60
Voltage ( V )
4.0
140 130 120
Temperature
80
4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.5 0 Chamber Cell Body Voltage 20 40 60 80 Time (min) 100
度电成本0.5 元，储能应 用方案？
24
五、研讨
2、共识一把标尺：储能电池度电成本 I. 能量型、功率型及混合型，不同的应用、不同的产品、不同 的解决方案，FCP铅炭电池是能量型储能产品； II. 仅考虑电池成本和回收残值，FCP铅炭电池的度电成本大幅 降至0.5元，可与抽水蓄能电站相比。
单位：元/KWh
25
五、研讨
3、拓展一条道路:备用电源储能化应用为入口规模化商用
I.
对标德国的百万屋顶计划，实施百万通信基站备用电源储能
化应用，规模可达2.5GW，错峰用电、分时计价可实现“零 成本”备电；
① 基础：通信运营商的基站数量200万个以上；
② 条件：选择电力条件好、备电时间长（10小时以上）的基站； ③ 模式：电池受控充放电，夜间充电、白天错峰用电
美国新墨西哥州 智能电网储能系统
古河电池
应用案例
日本横滨 集装箱储能系统
日本磐城负荷平准和消峰储能系统
四、项目
江苏盐城电信错峰用电 FCP储能系统
上海电力学院智能电网 FCP储能系统
五、研讨
1、确立一个理念:储能电站是零排放、分布式能源