铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池,自1859年发明至今现已有150多年的前史,但是该工业的发展依然方兴未已。
铅酸蓄电池是化学电池中商场份额最大、运用规模最广的电池,特别是在起动和大型储能等运用领域,在较长时间尚难以被其他新式电池替代。铅酸蓄电池价格较低,具有技能老到、高低温功用优异、安稳可靠、安全性高、资源再运用性好等比较优势,商场竞争优势显着。
相对于其他电池金属材料,铅资源比较丰富,铅储量和再生铅确保铅酸蓄电池工业可持续发展的年限相对较长,铅酸蓄电池很多运用,较长时间内不会形成铅资源缺少。铅酸蓄电池缺少之处在于: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,处理不善可能会对环境和人体健康形成危害。
跟着新技能的打破和新结构的运用,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、循环寿数较短等缺少,而且跟着法规原则的逐步健全和处理水平的前进,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、动力等运用领域发挥重要的作用。
(1)铅酸蓄电池的比较优势
①功用比较优势
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,商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用比较优势:
A、完结工业化出产的时间最长、技能最老到的电池,功用安稳、可靠,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规划,安全性好;
C、作业电压较高、作业温度规模较宽,适用于混合电动车(HEV)等高倍率放电运用;
D、能浮充电运用,浅充浅放电功用优异,适用于不间断电源(UPS)、新能源储能、电网削峰填谷等领域;
E、大容量电池技能老到,能制成数千安时的电池,为大规模储能供应了便利。
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,收回价格逾越新电池的30%,因而铅酸蓄电池的概括本钱更低。
③再生运用比较优势
铅酸蓄电池组成简单,再生技能老到,收回价值高,是最简单完结收回和再生运用的电池。全球再生铅产值现已逾越原生铅产值,美国废铅酸蓄电池铅的再运用率已逾越98.5%,我国废铅酸蓄电池的再运用率也到达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,再出工业难以完结商场化运营。现在,前述电池全球的均匀收回比例缺少20%,特别是锂离子电池,大都国家没有完结有用收回和再生。
(2)铅酸蓄电池的缺少
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前进空间,尤其是泡沫碳等选用新材料、新技能的铅酸蓄电池。
首要表现在五个方面:
一是锻炼厂之间的无序竞争,特别是小锻炼、非法锻炼厂为了以低价争夺商场,选用土法锻炼的办法,无环保设备或设备运行不正常;乃至也有一些大锻炼厂为了降低成本,存在环保办理不规范的现象,形成原生铅企业污染事情的发作。
二是铅酸蓄电池制作业小厂数量众多,其出产装备落后,无法配置彻底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使用。
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发作。
五是动力铅酸蓄电池存在镉污染风险。
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、再生铅锻炼实施“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“共同各自承当职责”,使铅酸蓄电池工业链的铅污染得到了有用操控。
近年来,随着国内相关法规和职业方针规范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,污染办理技能的不断前进,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、职业规范条件核对、职业环保核对,职业企业环保情况得到明显的改善。与其它的有害金属相比,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支是能够逆转的,能够经过食疗、药物调理等得到恢复。