铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、运用范围最广的电池,特别是在起动和大型储能等运用范畴,在较长时刻尚难以被其他新型电池替代。铅酸蓄电池价格较低,具有技能老练、高低温功能优异、安稳牢靠、安全性高、资源再运用性好等比较优势,市场竞赛优势明显。
相对于其他电池金属材料,铅资源比较丰富,铅储量和再生铅保证铅酸蓄电池工业可持续发展的年限相对较长,铅酸蓄电池大量运用,较长时刻内不会形成铅资源缺少。铅酸蓄电池缺乏之处在于:能量密度偏低、循环寿数偏短,首要原材料铅是一类有毒物质,电池出产和再生铅加工过程中存在铅污染危险,办理不善可能会对环境和人体健康形成损害。
跟着新技能的突破和新结构的运用,铅碳电池、双极性电池、非铅板栅电池等先进铅酸蓄电池的不断问世,改变了质量能量比偏低、循环寿数较短等缺乏,而且跟着法规制度的逐步健全和办理水平的提升,铅污染的危险也可防可控。为铅酸蓄电池工业的持续发展注入了新的生机。在未来,铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等运用范畴发挥重要的效果。
铅酸蓄电池的比较优势和缺乏
(1)铅酸蓄电池的比较优势
①功能比较优势
现在,大规模工业化的二次电池首要有铅酸蓄电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。镉镍电池含有剧毒元素镉,已逐步被其他电池所替代。现在,市场上运用最广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。
相较于其他二次电池,铅酸蓄电池首要有以下功能比较优势:
A、完成工业化出产的时刻最长、技能最老练的电池,功能安稳、牢靠,适用性好;
B、选用稀硫酸作电解液,无可燃性,电池选用常压或低压设计,安全性好;
C、工作电压较高、工作温度范围较宽,适用于混合电动车(HEV)等高倍率放电运用;
D、能浮充电运用,浅充浅放电功能优异,适用于不间断电源(UPS)、新能源储能、电网削峰填谷等范畴;
E、大容量电池技能老练,能制成数千安时的电池,为大规模储能供给了便当。
②本钱比较优势
铅酸蓄电池是最廉价的二次电池,单位能量的价格是锂离子电池或氢镍电池的1/3左右。此外,铅酸蓄电池的首要成分为铅和铅的化合物,铅含量高达电池总质量的60%以上,废旧电池的残值较高,收回价格超过新电池的30%,因此铅酸蓄电池的归纳本钱更低。
③再生运用比较优势
铅酸蓄电池组成简单,再生技能老练,收回价值高,是最简单完成收回和再生运用的电池。全球再生铅产值已经超过原生铅产值,美国废铅酸蓄电池铅的再运用率已超过98.5%,我国废铅酸蓄电池的再运用率也达到90%以上。镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池多为小型电池,且组成杂乱,再生本钱高,收回难度大,再生工业难以完成市场化运营。现在,前述电池全球的平均收回份额缺乏20%,特别是锂离子电池,多数国家没有完成有用收回和再生。
(2)铅酸蓄电池的缺乏
①能量密度偏低
传统的铅酸蓄电池质量和体积能量密度偏低,能量密度只有为锂离子电池的1/3左右,氢镍电池的1/2左右,而且体积较大,不适宜在质量轻、体积小的场合运用。未来,铅酸蓄电池能量密度仍有较大的提高空间,尤其是泡沫碳等选用新材料、新技能的铅酸蓄电池。
铅酸蓄电池的比较优势和缺乏
②循环寿数偏短
传统铅酸蓄电池循环寿数较短,理论循环次数为锂离子电池1/3左右。铅酸蓄电池的循环寿数提高的空间仍然比较大,特别是新材料、新结构和新技能的铅酸蓄电池,如双极性铅酸蓄电池、铅碳电池等。
③工业链存在铅污染危险
铅是铅酸蓄电池的首要原材料,铅占电池质量的60%以上,全球铅酸蓄电池的用铅量占总用铅量的80%以上。铅为重金属,铅酸蓄电池制作工业链(包含原生铅锻炼、电池制作、电池收回、再生铅锻炼)存在较高的铅污染危险,办理不善会对环境形成污染和对人体健康产生损害。
4、铅酸蓄电池与环保
铅酸蓄电池制作是用铅的首要职业,其工业链在原生铅锻炼、蓄电池出产、废旧蓄电池收回、再生铅锻炼存在铅污染危险,可是该工业链全过程的铅污染能够完成有用操控。铅污染防治的技能较为老练,国外已有成套有关原生铅和再生铅锻炼的技能和设备能够供给,国内的铅锻炼技能根本老练,包含铅酸蓄电池制作在内,只要按标准装备先进的环保设备,环保设备正常运转,根本不会形成铅污染事情的产生。在铅酸蓄电池制作范畴,先进的清洁化、自动化、机械化出产配备,以及先进的环保技能与配备,得到了广泛的运用,使得铅烟铅尘、水中铅化合物得到有用处理,铅污染得到有用操控。
先进出产工艺有:一炉多机板栅铸造工艺、铅锭冷切技能、自动化包片与刷片、内化成工艺等。先进环保工艺有:高效脉冲式铅尘处理器、多级湿式铅烟处理器、碱雾喷淋式酸雾处理器、废水中水回用系统等。曩昔我国频繁产生的铅污染事情首要是由于相关法规、方针不行完善和全过程办理缺乏形成的。
首要表现在五个方面:
一是锻炼厂之间的无序竞赛,特别是小锻炼、不合法锻炼厂为了以贱价争夺市场,选用土法锻炼的方法,无环保设备或设备运转不正常;甚至也有一些大锻炼厂为了降低本钱,存在环保治理不标准的现象,形成原生铅企业污染事情的产生。
二是铅酸蓄电池制作业小厂数量很多,其出产配备落后,无法装备齐全和先进的环保设备和卫生防护设备,不利于环境保护和资源运用。
三是铅酸蓄电池收回彻底处于无安排收回状态,这是形成铅、酸污染的重要环节。
四是废旧蓄电池大量流向小型再生铅厂,因环节办理失控,形成经常性环境污染事情的产生。
五是动力铅酸蓄电池存在镉污染危险。
美国也是全球铅酸蓄电池出产大国之一,年用铅200多万吨,由于法规健全、操控铅污染的办法得力,完成了铅运用的闭路循环,从原生铅锻炼、电池制作、再生铅锻炼施行“从生到死”的盯梢,出产者、运输者、运营者、产品具有者以及各级政府“一起各自承当责任”,使铅酸蓄电池工业链的铅污染得到了有用操控。
近年来,跟着国内相关法规和职业方针标准的逐步公布和严格执行,铅酸蓄电池企业环保认识的逐步增强,污染治理技能的不断进步,职业首要企业的铅污染也已得到有用防治。特别是经过国家工信部、环保部安排进行的职业准入核对、职业标准条件核对、职业环保核对,职业企业环保情况得到明显的改善。与其它的有害金属比较,铅污染可控可防,铅中毒也可治,一定程度的铅中毒或血铅超标是能够逆转的,能够通过食疗、药物调理等得到恢复。
铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池,自1859年发明至今已经有150多年的历史,可是该工业的发展仍然方兴未已。