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鉛酸蓄電池是最廉價的二次電池, 單位能量的價格是鋰離子電池或氫鎳電池的 1/3 左右。此外,鉛酸蓄電池的主要成分為鉛和鉛的化合物,鉛含量高達電池總質量的 60%以上,廢舊電池的殘值較高,回收價格超過新電池的 30%,因此鉛酸蓄電池的綜合成本更低。
鉛酸蓄電池組成簡單,再生技術成熟,回收價值高,是最容易實現回收和再生利用的電池。全球再生鉛產量已經超過原生鉛產量,美國廢鉛酸蓄電池鉛的再利用率已超過 98.5%,我國廢鉛酸蓄電池的再利用率也達到 90%以上。鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池多為小型電池,且組成復雜,再生成本高,回收難度大,再生產業難以實現市場化運營。目前,前述電池全球的平均回收比例不足 20%,特別是鋰離子電池,多數國家尚未實現有效回收和再生。
傳統的鉛酸蓄電池質量和體積能量密度偏低, 能量密度只有為鋰離子電池的1/3 左右,氫鎳電池的 1/2 左右,并且體積較大,不適宜在質量輕、體積小的場合使用。未來,鉛酸蓄電池能量密度仍有較大的提高空間,尤其是泡沫碳等采用新材料、新技術的鉛酸蓄電池。
蓄電池的容量是指它的蓄電能力。它是以充足了電的蓄電池,放電至規定的終止電壓的電量。標準YD/T799-2002規定2V、6V、 12V密封蓄電池的額定容量均為標準溫度下(25℃)10小時放電率(I=0.1C10A)的容量。該標準明確指出6V、12V蓄電池的容量以10h放電率為基準。但是老的行業慣例并且目前絕大部分廠家為:對于2V電池,是以10小時放電率(I=0.1C10A)來定義容量,而對于6V和12V電池,則以 20小時放電率(I=0.05C20A)的容量。
放電率與容量的關系:蓄電池放出的容量隨放電電流的增大而減少。高放電過程是極板表面的有效物質發生強制性的變化,生成的硫酸鉛很容易堵塞極板上的小孔,極板深層的有效物質就沒有參加化學反應。這樣蓄電池的內阻增大,電壓下降就快,使電池不能放出全部的容量。
10h放電率放出容量為100%,20h放電率放出容量為105%,而3h放電率放出容量為75%,1h放電率放出容量為52%。放電電流與容量的關系可由下式決定:
Q=Q0(I/I0)n-1
式中Q ――I放電電流時的容量(Ah)
Q0 ――10h放電率時的額定容量(Ah)
I0 ――10h放電率的額定放電電流(A)
I――非10h放電率的放電電流(A)
n――蓄電池放電容量指數,其值為I/I0<3 n=1.313; I/I0≥3, n=1.414
以上意味著以10h放電率定義容量的蓄電池比20h放電率定義容量的電池的容量更足一些。在其它條件相同的條件下,則前者的成本更高些。
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鉛酸蓄電池制造是用鉛的主要行業,其產業鏈在原生鉛冶煉、蓄電池生產、廢舊蓄電池回收、再生鉛冶煉存在鉛污染風險,但是該產業鏈全過程的鉛污染可以實現有效控制。鉛污染防治的技術較為成熟, 國外已有成套有關原生鉛和再生鉛冶煉的技術和設備可以提供,國內的鉛冶煉技術基本成熟,包括鉛酸蓄電池制造在內,只要按規范配置先進的環保設備,環保設備正常運行,基本不會造成鉛污染事件的發生。在鉛酸蓄電池制造領域,先進的清潔化、自動化、機械化生產裝備,以及先進的環保技術與裝備,得到了廣泛的應用,使得鉛煙鉛塵、水中鉛化合物得到有效處理,鉛污染得到有效控制。先進生產工藝有:一爐多機板柵鑄造工藝、鉛錠冷切技術、自動化包片與刷片、內化成工藝等。先進環保工藝有:高效脈沖式鉛塵處理器、 多級濕式鉛煙處理器、 堿霧噴淋式酸霧處理器、 廢水中水回用系統等。過去我國頻繁發生的鉛污染事件主要是由于相關法規、 政策不夠完善和全過程管理不足造成的。主要表現在五個方面:一是冶煉廠之間的無序競爭,特別是小冶煉、非法冶煉廠為了以低價爭奪市場,采用土法冶煉的方法,無環保設施或設施運行不正常;甚至也有一些大冶煉廠為了降低成本,存在環保治理不規范的現象,造成原生鉛企業污染事件的發生。二是鉛酸蓄電池制造業小廠數量眾多,其生產裝備落后,無法配置齊全和先進的環保設備和衛生防護設施,不利于環境保護和資源利用。三是鉛酸蓄電池回收完于無組織回收狀態,這是造成鉛、酸污染的重要環節。四是廢舊蓄電池大量流向小型再生鉛廠,因環節管理失控,造成經常性環境污染事件的發生。五是動力鉛酸蓄電池存在鎘污染風險。
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