鉛酸蓄電池會被锂電池替代嗎?
鉛酸蓄電池從被發明到現在,幾十年的發展,已經是一個非常成熟的電池産品種類。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組成。正極活性物質主要成份爲二氧化鉛,負極活性物質主要成份爲海綿狀鉛。
隔板:是由PVC、PE塑料、微孔橡膠或玻璃纖維等制成,主要作用: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的脫落,防止正負極板因震動而損傷。
电解液:汽车蓄電池采用电解液密度为1.280?.01g/cm3(25℃)的稀硫酸。电解液的作用:参与正负极板的电化学反应;传导电流。
蓄電池的壳体(电池槽、盖)是由PP塑料、橡胶等材料制成,是盛放正、负极板和电解液等的容器。
其它:蓄電池除上述主要部件外,还有连接条、端子、极柱、电眼等零部件。
蓄電池报废时还要排放废硫酸液,其中含有硫酸、硫酸铅等。固体废物中含有铅、二氧化铅、硫酸铅、镉、砷等。二氧化硫的污染威胁着人类的健康,硫酸液是蓄電池的中的电解质,在充分放电时释放出二氧化硫。二氧化硫与水蒸汽结合而凝成酸雾或酸雨。酸雨对人类社会的隐性危害要比其显性危害大得多,由此可见硫酸液电池的危害相当大。而当二氧化硫浓度为260μg/m3时,针叶树木可在几小时内死亡。酸雨对土壤的破坏力极大,它能破坏土壤中的钙和其它金属,形成可溶性的盐而流入江河湖泊。大气中二氧化硫浓度与呼吸系统发病率基本成正比,一旦二氧化硫氧化成酸雾,其毒性比二氧化硫大10倍。
世界衛生組織的高級官員認爲,環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生,可能與鉛汙染有關。醫學研究表明,輕度的鉛汙染可使兒童大腦受損,智力降低以及神經系統發育不良,嚴重的鉛汙染則可導致人昏迷、痙攣和死亡。
镉污染威胁着人类生存的平衡,镉化合物毒性很大,镉是铅酸蓄電池的主要生产原料。植物能吸收富集土壤中的镉,尤以水稻、小麦吸收显着,从而使农作物产品的镉含量升高。如镉米在人体内有蓄积性,时间长了可引起慢性镉中毒.镉对人体造成的主要危害是引起贫血、高血压、肾损害、神经痛和内分泌失调。镉对生殖细胞有选择性毒害作用,还会使骨骼的生长代谢受阻,从而造成骨质疏松、萎缩和变形等。如发生在日本富山县神奈川领域的“痛痛病”。
砷的化合物均有剧毒,生产蓄電池的主要原材料铅和锑中都含有砷的成分,砷的化合物通常经口进入胃肠导致中毒,呼吸系统吸入可引起局部粘膜刺激或全身性中毒症状,对皮肤有剧毒性。吸入砷化氢蒸气时,有的发生黄疸、肝硬变、肝脾肿大等。皮肤接触可发生皮炎、湿疹、湿疖病等,严重者可出现溃疡。长期吸入少量的砷,会在人体内积累而引起慢性中毒是致癌的因素之一。
蓄電池内的硫酸废液倒入下水道、土壤中会严重污染江河湖泊和海洋,同时也污染空气、农田和饮水,含重金属浓度较高污染的表土容易在风力和水力的作用下,分别进入到大气和水体中,导致大气、地表水、地下水污染,固体废物对生态环境的污染威胁着人类的生存,由此可知铅酸电池的危害还是非常非常的大.
2、从铅酸蓄電池的电化学性能分析
1.循環使用壽命
锂電池1200~2000次
铅酸蓄電池500~900次)
2.比能量
锂電池150W-h/kg
铅酸蓄電池40W.h/kg)
3.充電時間
锂電池2~4h
铅酸蓄電池快充3~6h,快速充电技术也尚未成熟,慢充在8h
以上
4.充放電電能效率
锂離子電池充放電電能轉換效率可大于97%;
铅酸蓄電池充放电电能量转换效率约为80%左右;
5.價格
锂電池較,24V/10Ah價格在750~1200元;
蓄電池较,24V/12Ah价格在200~300元;
6.體積
同等重量下,锂离子电池的体积是铅酸蓄電池体积的2/3;
7.重量
锂电池重量轻只有铅酸蓄電池的1/3~1/4;
铅酸蓄電池重量重;
8.锂电池生产及使用中均无污染,铅酸蓄電池中存在着大量的铅,在废弃后若处理不当,将对环境产生污染。
9.充电与维护(锂电池复杂,维护成本高;铅酸蓄電池简单,维护成本低)
10.電源(提供的開路電源小,串聯較多——提供的開路電源大)
同以上两个方面的基本对比,未来铅酸蓄電池被锂电池替代的可能性会非常高的。
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