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鉛酸蓄電池是工業(yè)化最早的二次電池,自1859年發(fā)明至今已經(jīng)有150多年的歷史,但是該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然方興未艾。
鉛酸蓄電池是化學(xué)電池中市場(chǎng)份額最大、使用范圍最廣的電池,特別是在起動(dòng)和大型儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域,在較長(zhǎng)時(shí)間尚難以被其他新型電池替代。鉛酸蓄電池價(jià)格較低,具有技術(shù)成熟、高低溫性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠、安全性高、資源再利用性好等比較優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。
相對(duì)于其他電池金屬材料,鉛資源比較豐富,鉛儲(chǔ)量和再生鉛保證鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的年限相對(duì)較長(zhǎng),鉛酸蓄電池大量應(yīng)用,較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)造成鉛資源短缺。鉛酸蓄電池不足之處在于:能量密度偏低、循環(huán)壽命偏短,主要原材料鉛是一類有毒物質(zhì),電池生產(chǎn)和再生鉛加工過(guò)程中存在鉛污染風(fēng)險(xiǎn),管理不善可能會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。
隨著新技術(shù)的突破和新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,鉛碳電池、雙極性電池、非鉛板柵電池等先進(jìn)鉛酸蓄電池的不斷問(wèn)世,改變了質(zhì)量能量比偏低、循環(huán)壽命較短等不足,并且隨著法規(guī)制度的逐步健全和管理水平的提升,鉛污染的風(fēng)險(xiǎn)也可防可控。為鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。在未來(lái),鉛酸蓄電池仍將在備用電源、儲(chǔ)能、起動(dòng)、動(dòng)力等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。
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目前,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的二次電池主要有鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池和鋰離子電池。鎘鎳電池含有劇毒元素鎘,已逐步被其他電池所替代。目前,市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的電池為鉛酸蓄電池、鋰離子電池和氫鎳電池。
相較于其他二次電池,鉛酸蓄電池主要有以下性能比較優(yōu)勢(shì):
A、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的時(shí)間最長(zhǎng)、技術(shù)最成熟的電池,性能穩(wěn)定、可靠,適用性好;
B、采用稀硫酸作電解液,無(wú)可燃性,電池采用常壓或低壓設(shè)計(jì),安全性好;
C、工作電壓較高、工作溫度范圍較寬,適用于混合電動(dòng)車(HEV)等高倍率放電應(yīng)用;
D、能浮充電使用,淺充淺放電性能優(yōu)異,適用于不間斷電源(UPS)、新能源儲(chǔ)能、電網(wǎng)削峰填谷等領(lǐng)域;
E、大容量電池技術(shù)成熟,能制成數(shù)千安時(shí)的電池,為大規(guī)模儲(chǔ)能提供了便利。
②成本比較優(yōu)勢(shì)
鉛酸蓄電池是最廉價(jià)的二次電池,單位能量的價(jià)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(dá)電池總質(zhì)量的60%以上,廢舊電池的殘值較高,回收價(jià)格超過(guò)新電池的30%,因此鉛酸蓄電池的綜合成本更低。