原理

铅碳电池

美国宾夕法尼亚州的Axion Power公司研发的一种基于铅碳技术的新型蓄电池，也就是铅碳电池，就是将高比表面碳材料（如活性碳、活性碳纤维、碳气凝胶或碳纳米管等）掺入铅负极中，发挥高比表面碳材料的高导电性和对铅基活性物质的分散性，提高铅活性物质的利用率，并能抑制硫酸铅结晶的长大。原理和超级电池相似，它是另一类的超级电池。将碳材料加入到负极板中发挥其超级电容的瞬间大容量充电的优点，在高倍率充 / 放电期间起到缓冲器的作用，有效地保护负极板，抑制“硫酸盐化”现象。

结构

铅炭电池是将具有双电层电容特性的炭材料（C）与海绵铅（Pb）负极进行合并制作成既有电容特性又有电池特性的铅炭双功能复合电极（简称铅炭电极），铅炭复合电极再与PbO2正极匹配组装成铅炭电池。

铅碳电池是将非对称超级电容器与铅酸电池采用内并联方式两者合一的混合物，作为一种新型的超级电池，铅炭电池是将铅酸电池和超级电容器两者技术的融合，是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。因此既发挥了超级电容瞬间功率性大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的能量优势，一个小时就可充满电。拥有很好的充放电性能。

研究历程

铅碳电池作是一种新型的超级电池，而超级电池的概念由澳大利亚联邦科学及工业研究组织（CSRIO）的L.T Lam等人首先提出，2004年申请了“高性能储能装置”的专利，给出了超级电池铅电池电极和活性炭电容器共用一个二氧化铅正极的基本结构。

日本工作者在此基础上开始了超级蓄电池的研究和商业化开发工作，2007年4月该铅炭超级电池应用于混合动力车上，进行实车测试，2008年1月15日通过了10万英里（约160000km）的寿命测试，而电池状况仍然非常健康。

2006年，L.T Lam博士及日本的研发团队发表了一系列的研究成果，介绍了超级蓄电池在部分荷电态大电流放电性能以及将超级蓄电池应用于微混和中度混合电动车的研究进展。

2007年，美国Axion Power申请了“用于混合储能装置的负极”和“混合储能装置机器制造方法”两项专利。

2012年，印度研究人员Saravanan等发表了双极耳超级蓄电池的研究成果，该蓄电池的负极一半是纯铅另一半是海绵状铅活性物质，研究结果显示放电功率和部分荷电状态的循环寿命均大幅提高。

应用

由于使用了铅炭技术，铅炭电池的性能远远优于传统的铅酸蓄电池，可应用于新能源车辆中，如：混合动力汽车、电动自行车等领域；也可用于新能源储能领域，如风光发电储能等。Lead-carbon电池具有与传统铅酸电池相近的低廉价格优势及成熟的工业制造基础，在各种应用领域有着极强的竞争力优势。

这种混合技术能够在车辆加速和制动期间快速地输出和输入电荷，特别适合于微混合动力车的“停止一启动”系统。铅碳电池可以提高原来铅酸蓄电池的功率，延长使用寿命。

特性

技术优势

铅炭电池是铅酸电池的创新技术，相比铅酸电池有着诸多优势。铅炭电池有以下优势：一是充电快，提高8倍充电速度；二是放电功率提高了3倍；三是循环寿命提高到6倍，循环充电次数达2000次；四是性价比高，比铅酸电池的售价有所提高，但循环使用的寿命大大提高了；五是使用安全稳定，可广泛地应用在各种新能源及节能领域。此外，铅炭电池也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能——90分钟就可充满电（铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次）。而且由于加了碳（石墨烯），阻止了负极硫酸盐化现象，改善了电池失效的一个因素。