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铅酸电池的优势和不足

发布时间:2023-10-23 08:30:33 点击:

铅酸电池的优势和不足

写在前面,本文仅分析铅酸的优势与劣势。

电池制造业在我国既是传统产业,又是新能源产业的重要组成部分,与新能源汽车、可再生能源、现代电子信息、新材料、装备制造等多个战略性新兴产业关联紧密,电池制造业也是我国国民经济建设中最重要的基础性产业,关系国计民生和建成小康社会的基础;电池产品在适应我国新形势下的国民经济发展,保障国防战略需要,满足大众工作、生活消费多样化需求等方面,具有广泛的应用领域和十分重要的作用。

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,但是该产业的发展仍然方兴未艾
 

铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池,特别是在起动和大型储能等应用领域,在较长时间尚难以被其他新型电池替代。

铅酸蓄电池价格较低,具有技术成熟、高低温性能优异、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势,市场竞争优势明显。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产业可持续发展的年限相对较长,铅酸蓄电池大量应用,较长时间内不会造成铅资源短缺。

铅酸蓄电池不足之处在于:能量密度偏低、循环寿命偏短,主要原材料铅是一类有毒物质,电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险,管理不善可能会对环境和人体健康造成危害。

随着新技术的突破和新结构的应用,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、循环寿命较短等不足,并且随着法规制度的逐步健全和管理水平的提升,铅污染的风险也可防可控。为铅酸蓄电池产业的持续发展注入了新的活力。

在未来,铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等应用领域发挥重要的作用。
 

铅酸蓄电池的比较优势

1,性能比较优势

目前,大规模产业化的二次电池主要有铅酸蓄电池、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。目前,市场上应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,铅酸蓄电池主要有以下性能比较优势:

A、实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池,性能稳定、可靠,适用性好;

B、采用稀硫酸作电解液,无可燃性,电池采用常压或低压设计,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)等高倍率放电应用;

D、能浮充电使用,浅充浅放电性能优异,适用于不间断电源(UPS)、新能源储能、电网削峰填谷等领域;

E、大容量电池技术成熟,能制成数千安时的电池,为大规模储能提供了便利。

2,成本比较优势

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,铅酸蓄电池的主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,回收价格超过新电池的30%,因此铅酸蓄电池的综合成本更低。

3,再生利用比较优势

铅酸蓄电池组成简单,再生技术成熟,回收价值高,是最容易实现回收和再生利用的电池。全球再生铅产量已经超过原生铅产量,美国废铅酸蓄电池铅的再利用率已超过98.5%,我国废铅酸蓄电池的再利用率也达到90%以上。

镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池多为小型电池,且组成复杂,再生成本高,回收难度大,再生产业难以实现市场化运营。目前,前述电池全球的平均回收比例不足20%,特别是锂离子电池,多数国家尚未实现有效回收和再生。
 

 

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