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鉛酸蓄電池會被鋰離子電池替代嗎?

鉅大LARGE  |  點擊量:1168次  |  2020年08月25日  

鉛酸蓄電池從被發(fā)明到現(xiàn)在,幾十年的發(fā)展,已經(jīng)是一個非常成熟的電池產(chǎn)品種類。但是由于其自身的局限性和材料缺陷,鉛酸蓄電池被市場淘汰是遲早的事。下面就來看看原因吧。


1、從鉛酸蓄電池的原材料分析


正負極板是由板柵和活性物質(zhì)組成。正極活性物質(zhì)重要成份為二氧化鉛,負極活性物質(zhì)重要成份為海綿狀鉛。


隔板:是由PVC、PE塑料、微孔橡膠或玻璃纖維等制成,重要用途:防止正負極板短路;使電解液中正負離子順利通過;阻緩正負極板活性物質(zhì)的脫落,防止正負極板因震動而損傷。


電解液:汽車蓄電池采用電解液密度為1.280?.01g/cm3(25℃)的稀硫酸。電解液的用途:參與正負極板的電化學(xué)反應(yīng);傳導(dǎo)電流。


蓄電池的殼體(電池槽、蓋)是由PP塑料、橡膠等材料制成,是盛放正、負極板和電解液等的容器。


其它:蓄電池除上述重要部件外,還有連接條、端子、極柱、電眼等零部件。


蓄電池報廢時還要排放廢硫酸液,其中含有硫酸、硫酸鉛等。固體廢物中含有鉛、二氧化鉛、硫酸鉛、鎘、砷等。二氧化硫的污染威脅著人類的健康,硫酸液是蓄電池的中的電解質(zhì),在充分放電時釋放出二氧化硫。二氧化硫與水蒸汽結(jié)合而凝成酸霧或酸雨。酸雨對人類社會的隱性危害要比其顯性危害大得多,由此可見硫酸液電池的危害相當大。而當二氧化硫濃度為260μg/m3時,針葉樹木可在幾小時內(nèi)死亡。酸雨對土壤的破壞力極大,它能破壞土壤中的鈣和其它金屬,形成可溶性的鹽而流入江河湖泊。大氣中二氧化硫濃度與呼吸系統(tǒng)發(fā)病率基本成正比,一旦二氧化硫氧化成酸霧,其毒性比二氧化硫大10倍。


世界衛(wèi)生組織的高級官員認為,環(huán)境中對兒童威脅最大的就是鉛。兒童血鉛含量大于100μg/L,就可能對兒童造成危害。鉛可使腦中毒,破壞抑制沖動的功能,社會上一些暴力的發(fā)生,可能與鉛污染有關(guān)。醫(yī)學(xué)研究表明,輕度的鉛污染可使兒童大腦受損,智力降低以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良,嚴重的鉛污染則可導(dǎo)致人昏迷、痙攣和死亡。


鎘污染威脅著人類生存的平衡,鎘化合物毒性很大,鎘是鉛酸蓄電池的重要生產(chǎn)原料。植物能吸收富集土壤中的鎘,尤以水稻、小麥吸收顯著,從而使農(nóng)作物產(chǎn)品的鎘含量升高。如鎘米在人體內(nèi)有蓄積性,時間長了可引起慢性鎘中毒.鎘對人體造成的重要危害是引起貧血、高血壓、腎損害、神經(jīng)痛和內(nèi)分泌失調(diào)。鎘對生殖細胞有選擇性毒害用途,還會使骨骼的生長代謝受阻,從而造成骨質(zhì)疏松、萎縮和變形等。如發(fā)生在日本富山縣神奈川領(lǐng)域的“痛痛病”。


砷的化合物均有劇毒,生產(chǎn)蓄電池的重要原材料鉛和銻中都含有砷的成分,砷的化合物通常經(jīng)口進入胃腸導(dǎo)致中毒,呼吸系統(tǒng)吸入可引起局部粘膜刺激或全身性中毒癥狀,對皮膚有劇毒性。吸入砷化氫蒸氣時,有的發(fā)生黃疸、肝硬變、肝脾腫大等。皮膚接觸可發(fā)生皮炎、濕疹、濕癤病等,嚴重者可出現(xiàn)潰瘍。長期吸入少量的砷,會在人體內(nèi)積累而引起慢性中毒是致癌的因素之一。


蓄電池內(nèi)的硫酸廢液倒入下水道、土壤中會嚴重污染江河湖泊和海洋,同時也污染空氣、農(nóng)田和飲水,含重金屬濃度較高污染的表土容易在風(fēng)力和水力的用途下,分別進入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣、地表水、地下水污染,固體廢物對生態(tài)環(huán)境的污染威脅著人類的生存,由此可知鉛酸電池的危害還是非常非常的大.


2、從鉛酸蓄電池的電化學(xué)性能分析


1.循環(huán)使用壽命


鋰離子電池1200~2000次


鉛酸蓄電池500~900次)


2.比能量


鋰離子電池150W-h/kg


鉛酸蓄電池40W.h/kg)


3.充電時間


鋰離子電池2~4h


鉛酸蓄電池快充3~6h,快速充電技術(shù)也尚未成熟,慢充在8h


以上


4.充放電電能效率


鋰離子電池充放電電能轉(zhuǎn)換效率可大于97%;


鉛酸蓄電池充放電電能量轉(zhuǎn)換效率約為80%左右;


5.價格


鋰離子電池較,24V/10Ah價格在750~1200元;


蓄電池較,24V/12Ah價格在200~300元;


6.體積


同等重量下,鋰離子電池的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3;


7.重量


鋰離子電池重量輕只有鉛酸蓄電池的1/3~1/4;


鉛酸蓄電池重量重;


8.鋰離子電池生產(chǎn)及使用中均無污染,鉛酸蓄電池中存在著大量的鉛,在廢棄后若處理不當,將對環(huán)境出現(xiàn)污染。


9.充電與維護(鋰離子電池復(fù)雜,維護成本高;鉛酸蓄電池簡單,維護成本低)


10.電源(供應(yīng)的開路電源小,串聯(lián)較多——供應(yīng)的開路電源大)


同以上兩個方面的基本比較,未來鉛酸蓄電池被鋰離子電池替代的可能性會非常高的。


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