铅酸蓄电池行业

铅酸蓄电池行业（精选10篇）

铅酸蓄电池行业 第1篇

目前国内铅酸蓄电池行业存在的诸如污染、回收等问题与“十二五”规划中的“节约资源、环境保护”等目标相左,与铅酸蓄电池这些劣势相比,极具环保优势的锂电池,则被坊间普遍认同为未来动力电池的发展方向,2010年上半年,中国股市甚至刮起了一股“锂电疯”,锂电股集体发飙,凡是跟锂电池沾边的股票全被爆炒,成为中国资本市场最耀眼的风景线之一。

难道铅酸蓄电池将在头顶“铅污染”源的状态下退出行业舞台?这是否符合当前我国的电池行业发展现状?对铅酸蓄电池又是否公平?眼下的锂电池技术又是否已经达到或者说能达到完全取代铅酸蓄电池的程度?在发展新能源、减少污染、保护环境为主线的“十二五”发展期间,中国电池业又该何去何从?

基于这些焦点和敏感的问题,基于国家“十二五”规划中对新能源行业提出的系列要求,2010年12月16日,由中国电池工业协会主办的“‘十二五’铅酸蓄电池行业发展高层研讨会”在京召开,理事长韩作樑、副理事长王敬忠、秘书长刘家新、副秘书长姚成、技术委员会主任王金良,以及来自南京大学的陈洪渊院士、上海交大的杨立博士、郑州轻工学院的王力臻教授、中国船舶重工集团总公司712研究所的桂长清研究员等全国相关高校的教授、专家们,汇聚一堂并围绕以上问题进行了深入讨论。

铅酸蓄电池地位仍在

美国是全球铅酸蓄电池使用量最高的国家。奥巴马政府曾制定了一个新能源发展规划,投资24亿美元用于发展“下一代电池和电动车”生产的48个项目,并将其中的15亿美元毫不吝啬地划给了铅酸蓄电池。把铅酸电池作为电动汽车动力来源研究的还有日本。2010年11月,一家常驻大连的日本公司作为丰田汽车的先遣部队,就专门到中国寻找铅酸电池生产合作伙伴。

发达国家对铅酸蓄电池的认可,无疑给中国铅酸蓄电池制造商以巨大信心。中国是铅酸蓄电池大规模生产与消费的国家之一。虽然目前中国铅酸蓄电池的发展没有得到多少政府的直接投入,但中国的铅酸蓄电池行业不仅生长旺盛,而且春意盎然。数据显示,截止到2010年我国铅酸电池生产企业已接近3000家,年产能约1亿万千伏安时。

但是,中国的3000家铅酸蓄电池生产企业中,只有1200家获得了生产许可证。而美国一共只有50多家铅酸电池厂,且美国普遍较高的环保意识,虽然铅蓄电池的用铅量占全美国用铅总量95%以上,但在健全的法规和有效的管理下,铅酸蓄电池生产造成的铅排放仅占美国全国总排放量的1.5%。

随着锂离子电池研究的不断推进,其在环保方面的美好前景,铅酸蓄电池似乎被业内认为走到了尽头,中国很多电池生产商也将目标瞄准了锂离子电池,引发了行业内对铅酸蓄电池与锂离子电池之间的大讨论。

铅酸蓄电池与锂离子电池之争

2009年8月,陕西凤翔、湖南武冈、云南昆明相继发生了儿童“血铅超标”事件,涉及的企业就包括一些铅酸电池生产商。近年来,随着国际范围内对新能源产业的战略布局,我国对经济发展方式的转变与调整,以及人类对环境保护意识的增强,铅酸蓄电池因其“高耗能、高污染、资源性”的特点,一直成为国家环保行动重点突击对象。

对于“铅污染”,媒体在报道上向来不遗余力,这更让铅酸蓄电池与污染密不可分。随着国家“十二五”规划对建设资源节约型、环境友好型社会的提出,很多电池企业将科研重点偏向了锂离子电池。业内甚至有声音认为:铅酸蓄电池即将退出历史舞台,未来的电池业将是锂离子电池的天下。

对此,中科院院士陈立泉给予了否定。在他看来,目前铅酸蓄电池不可能被取代,尤其是汽车、电动车行业,仍将会以铅酸蓄电池为主。

陈立泉分析,虽然目前我国的锂电池产量仅次于日本,但生产起步晚,技术水平相对落后,关键材料如隔膜和电解液都依赖进口,加上知识产权缺失等,使得我国锂离子电池在生产上很容易受制于人,而技术上的差距,更使得我国在锂离子电池生产应用上,不会在短时期达到动力电池的完美境地,自然也不会在短期内完全替代铅酸蓄电池。

中国电池工业协会副秘书长王金良则指出,铅酸蓄电池应该列入新能源电池行列,原因一是汽车、电动车等动力电池本身要求技术和性能成熟的铅酸蓄电池存在;二是安全、价廉,制造工艺成熟;三是动力性价比高;四是实际应用效率高,五是目前所谓的污染可控。

上海交大的杨立博士对此表示认同,他认为,电池是能量的易拉罐,每种性能的电池都有自己的应用平台与应用领域,所以,不存在哪类性质的电池淘汰哪类性质的电池的状况。对坊间所讲的锂离子电池的美好未来,杨立认为,这是在拿锂离子电池的理想状态跟铅酸蓄电池的现实状态作对比,不存在可比性。首先,我们对锂离子电池的愿景不会在短期实现;其次,铅酸蓄电池还有待发展,技术研发将大大改进其不足,在质量和技术非常成熟的日本,铅酸蓄电池在未来20-30年也不会被取代。

中国人民解放军防化研究院研究员曹高萍亦对铅酸蓄电池寄予厚望。她表示,我国基于对铅酸蓄电池多年的研发与制造,在技术、应用等环节都有相对较成熟的经验。就其存在的铅污染,曹高萍认为,完全可以从技术层面给予解决,而企业承担着重要的责任,应加强生产过程中的污染控制,这就需要企业加大科技研发,国家也应给予资金、政策上的支持以及应用中污染和回收监管,这样才会让铅酸蓄电池行业搭上国家新能源战略的快车。

中国电池工业协会理事长韩作樑分析指出,铅酸蓄电池在电池领域依然具有不可动摇的地位。他表示,铅酸蓄电池污染并非其本性,它的循环利用性非常好,顶着“铅污染”的帽子让它着实委屈。最大的铅污染源来自飞机与汽车尾气,并非铅酸蓄电池,人们之所以对铅污染与铅酸蓄电池划等号,很大原因在于一些专业知识欠缺的媒体信息误导。

在韩作樑看来,加大对电池生产企业的管制、完善行业立法,是解决铅酸蓄电池污染的有力手段,这是一个需要从国家层面着手解决的问题。他拿美国比较,美国铅蓄电池的用铅量占全美国用铅总量95%以上,但在健全的法规和有效的管理下,铅酸蓄电池生产造成的铅排放仅占美国全国总排放量的1.5%。

韩作樑同时表示,中国电池工业协会作为电池行业掌握话语权的部门,是行业发展的设计者与政策制定者,今后,中国电池工业协会将就整个行业的发展提出合理性建议,引导行业走向可持续发展的道路,并会对电池存在的污染推出治理方案,如联合国家卫生部组织开展高血铅标准调研,形成铅污染治理的协同效应。

废旧电池回收迫在眉睫

铅酸蓄电池之所以与铅污染划等号,除了生产与应用环节,废旧电池回收与处理系统的空缺也是重要原因。这并非只是单纯的污染问题,与国外相比较,我国在铅酸蓄电池技术研发中,一直因环保问题卡壳。业内人士也表示,在铅酸蓄电池领域,回收空缺产生的铅污染远大于制造过程中产生的污染。

目前,我国的铅酸蓄电池回收主体,多是由小作坊、小厂承担。而小作坊采用的粗放型处理方式,带来的是地下水污染等环境风险,且处理能力的有限,使我国目前有70%的废旧铅酸蓄电池得不到规范处理。所以,在铅酸电池行业亟需实现清洁生产的同时,废旧回收与处理也亟需攻克,只有这样,才能使整个电池产业形成封闭的环保产业链。韩作樑透露,2011年起,协会将重点成立电池行业清洁生产专业委员会,加强对回收环节、渠道的引导和监管,同时在江苏成立电池检测中心,在山东成立动力电池工程技术中心,旨在控制环保风险,提升中国电池行业整体竞争力。

曹高萍认为,对废旧铅酸蓄电池现状的全面了解和客观认识,是探寻回收处理解决之道的前提。

哈尔滨工业大学戴长松教授认为,只有解决了废旧电池回收,才真正做到了电池整个应用过程的环保,也才能真正助推电池行业走上循环经济的发展轨道。他指出,97%-98%的发达国家对电池回收都有专门的系统给予支持,这是产业走上可持续化发展的前提和保证。

解决好废旧电池回收,并不只是污染的问题,同时也实现了废旧电池的资源再利用,从这一层面分析,做好电池回收工作,是一举两得的事情,同时实现了对环境的保护与对资源的节约与再利用。在锂电池因种种原因不可能在短期内做到完全替代铅酸蓄电池的情况下,加强电池回收体系的建设,是打造电池行业循环经济、绿色产业的保证。

韩作樑从协会的角度分析了废旧电池回收。他认为,国家“十二五”明确了经济发展形式与方向,规范与建立电池回收体系势在必行。目前的行业现状是,生产企业多,但有能力解决回收环节的企业少,回收标准杂乱,没有统一的体系等,这都给废旧电池回收工作形成阻碍,要想做好废旧电池的回收,就必须将这些问题一一解决。这是一项繁琐且具挑战性的工作,中国电池工业协会作为电池行业发展规划者,要担当起组建废旧电池回收体系的重任,这是中国电池工业协会在“十二五”期间重中之重的工作。

韩作樑还透露了中国电池工业协会在“十二五”期间对废旧电池回收工作的大致规划,将逐步出台相关废旧电池回收的法规条文,并将联合相关部门就不规范的企业进行管制,由协会牵头,组建全国性的废旧电池回收与处理系统,使整个电池行业走上循环发展的道路,真正实现电池行业的资源可持续利用。

铅酸蓄电池仍将是未来很长时间内电池行业的主力军,这是毋庸置疑的,绝非如外界所言,会被锂离子电池替代。但同时,虽然铅酸蓄电池会占据电池行业龙头老大的地位,其本身存在的技术、污染、回收等难题都亟需解决,且绝非一日之功。也就是说,摆在中国铅酸蓄电池面前的困难颇多。

要解决这些问题,需要国家加大对铅酸蓄电池科研的投入,需要以国家层面对整个行业产业链进行规范,需要对无生产能力的企业加强管理与整合,需要完善起强大的电池回收与处理系统,更需要社会公众和媒体环保行为的参与和支持。而这一切的工作,中国电池工业协会有着义不容辞的责任,在国家与企业、行业与企业之间,既引导又监管,做好桥梁与纽带。

正如中国电池工业协会副理事长王敬忠所言,铅酸蓄电池行业大有可为,在“十二五”期间将在质量、技术和环保上有进一步提升,他呼吁并建议国家应加大对电池行业科研、技术等方面的投入,同时应加强全社会对电池环保意识的宣传普及,只要人人从我做起,电池行业的整体发展一定会迎来真正的春天。

什么是密封铅酸蓄电池 第2篇

什么是密封铅酸蓄电池

阀控式密封铅酸蓄电池就是VRLA电池。它诞生于20世纪70年代，到1975年时，在一些发达国家已经形成了相当的`生产规模，很快就形成了产业化并大量投放市场。这种电池虽然也是铅酸蓄电池，但是它与原来的铅酸蓄电池相比具有很多优点，而倍受用户欢迎，特别是让那些需要将电池配套设备安装在一起(或一个工作间)的用户青睐，例如UPS、电信设备、移动通信设备、计算机、摩托车等。这是因为VRLA电池是全密封的，不会漏酸，而且在充放电时不会象老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出来而腐蚀设备，污染环境，所以从结构特性上人们把VRLA电池又叫做密闭(封)铅酸蓄电池。为了区分，把老式铅酸蓄电池叫做开口铅酸蓄电池。由于VRLA电池从结构上来看，它不但是全密封的，而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀，所以VRLA铅酸蓄电池的全称便成了“阀控式密闭铅酸蓄电池”。

阀控式铅酸蓄电池 第3篇

【关键词】蓄电池；维护；二次系统

前言

近年来各个变电站广泛使用的是单体电压为2.15V左右的阀控式密封铅酸蓄电池。这种蓄电池由于维护量少，也正是由于此使得我们疏于对蓄电池组的日常管理和维护，使蓄电池在实际使用中经常出现蓄电池容量不足或者容量下降的现象，更为严重的可能会出现个别蓄电池开路现象，最终导致事故的发生。

1、蓄电池运行现状

实际变电站的配置应用中35kV、1lOkV变电站常配置一组蓄电池，220kV及以上变电站配置两组蓄电池。目前的维护方式主要是靠人工测试，例如对蓄电池每月普测电池端电压、记录电压、环境温度等，其实这是一项工作量虽然大但是效率低下的工作。同时随着电力系统的发展，变电站的增加，蓄电池组数目也逐步增多，许多地方较偏远变电站的蓄电池组未能按照相关规程规定的周期进行蓄电池维护及容量测试。

2、蓄电池故障及原因分析

变电站蓄电池组运行过程中经常出现浮充电压偏高或偏低、内阻偏大、渗液漏液、外壳变形等。根据分析已经报废的蓄电池及实际测量情况，可以知道蓄电池组工作时容量达不到标称容量，这是最常见的现象，从而导致蓄电池的寿命缩短，提前报废。

变电站蓄电池在长期运行过程中绝大部分都不能达到出场标称使用寿命，这不仅与产品的质量，还与蓄电池的实际使用情况有关。

蓄电池的实际使用寿命受到内外两方面因素的影响。其中外部因素主要包括过充电、过放电、运行环境影响、长期浮充等；内部因素主要是电解液中水分的减少。当蓄电池中的水分减少到一定程度时，就会引起蓄电池失效，一般情况下，蓄电池中的电解液饱和度应在大于95%状态正常工作。资料显示，倘若饱和度由95%下降至85%就能使电池容量降低20%。所以内部因素才是电池容量降低的直接原因，间接影响其寿命。在蓄电池电解液中水分逐渐减少的过程中又会经常出现浮充电压偏高、内阻偏大、渗液漏液、外壳变形等一系列现象。

3、蓄电池运行维护对策

根据国家电网公司《直流电源系统管理规范》相关规定并结合实际生产工作可采取以下措施：

3.1优化配置

蓄电池容量选择要合适。既要考虑变电站的正常直流负荷，又要考虑交流失电后变电站事故照明等的负荷，所以通常采用冗余设计，在同等使用条件和经费允许的条件下，应优先考虑适当选择容量较大的蓄电池。另外其充电模块的两组工作电源要分取来自两路不通的交流电源，防止站用交流失电时间过长造成蓄电池过放电。

3.2定期测量检查

定期蓄电池进行普测，记录单体电池的浮充电压值及电池的环境温度、检查连接片有无松动和腐蚀现象、壳体有无渗漏和变形、极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出、蓄电池温度是否过高。另外还要定期对阀控电池组进行清扫。

3.3定期核对性放电

核对性放电就是对浮充电运行的蓄电池，经过一定时间要使其极板的物质进行一次较大的充放电反应，以检查蓄电池的容量，并可以发现老化许电池，及时维护处理，以保证蓄电池组的正常运行。

对于新装设或更换后的蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2～3年进行依次核对性试验，运行了6年以后的蓄电池应每年作一次核对性放电试验。

对于性充放电报告运行人员要进行认真分析核对，将每支电池的电压变化以柱状图或曲线的形式直观显示出来，并且对平均值曲线进行对比，对偏离平均值较大的蓄电池及时分析查找原因。

3.4集中监控管理

目前很多地方的变电站地理位置相对分散，且大部分均为无人值守变电站，加上阀控式铅酸蓄电池产生的故障模式较多，尤其是蓄电池的热失控可能造成灾难性故障。一尘不变的使用传统的人工测量不仅不能对蓄电池有效监控维护，而且实施困难，周期长，因此要及时发现蓄电池运行中的隐患存在一定的困难。然而随着电力系统通讯的发展，绝大部分变电站都已改造为综自变电站，已经具备足够的通讯资源，可以利用电力系统数据通讯网对分散的变电站蓄电池集中监控，实时监控蓄电池的运行状态。因此在条件许可的情况下对蓄电池组实行集中监控很有必要。

4、总结

直流系统是变电站的重要组成部分之一，而蓄电池又是直流系统的重中之重，蓄电池在直流电源中的地位举足轻重，在电网出现较大事故时，整流电源装置的交流电源往往也会同时失去，蓄电池组成为唯一的直流电源的提供者，成为保证直流不全停的最后一道防线，所以不能因为阀控式铅酸蓄电池的维护量少，我们就免维护。只有坚持不懈的做好日常的维护工作，才能降低蓄电池的故障率，保证其始终处于健康状态，确保直流系统及电力设备的稳定运行。

参考文献

[1]直流电源系统管理规范.国家电网公司发布.中国电力出版社，2006年1月

[2]周志敏，周继海，记爱华.阀控式密封铅酸蓄电池实用技术.中国电力出版社.2004年10月

中国铅酸蓄电池行业现状与展望 第4篇

关键词：铅酸蓄电池,回收,展望

1 概述

铅酸蓄电池是一种世界上广泛使用的化学电源,虽然其比能量较低,且生产过程中涉及有毒性的铅,但是经过100多年的发展与完善,已经成为一类安全性高,制造成本低,电压特性平稳、使用寿命长、应用领域广泛,原材料丰富及造价低廉,可低成本再生利用的“资源循环型”产品。

近年来,随着世界能源经济的发展,铅酸蓄电池的应用领域不断扩大,市场需求量也大幅度提高,在二次电源中,铅酸蓄电池已占有80%以上的市场份额[1],主要应用在交通运输、通讯、电力、铁路、矿山、港口、国防、计算机、科研等国民经济各个领域。随着人类对太阳能、风能、地热能、潮汐能等自然能的开发利用和电动汽车产业的发展,铅酸蓄电池作为不消耗地球资源的“绿色”产业,将面临更广阔的发展空间,成为社会生产经营活动和人类中不可缺少的能源产品。

2 现状

2.1 行业规模

铅酸蓄电池产业应用范围不断扩展,在交通运输、电信电力、车站码头、矿山井下、航天航海、自然能系统、银行学校、商场医院、计算机系统、旅游娱乐、国防军工方面都有涉足,形成巨大的产业链,包括铅锌矿采集、冶炼、硫酸、外壳、隔板和设备、贸易、科研及其他零部件等。直接从事铅酸蓄电池产业制造的有近25万劳动大军,本行业产业链从业人员近200万[1,3]。如今的铅酸蓄电池行业生产经营保持稳定、快速发展,经济效益明显提高。截至2010年1月,我国铅酸蓄电池生产企业达1500家(获得生产许可证企业1300家),其中年产值超10亿元以上的大型企业30家,年产值超亿元的中型企业180家,上市公司10家。目前国内市场主要有起动型、工业用、电动车用为代表的三大领域,集中在东部沿海地带,包括浙江、江苏、广东、上海、河北、湖北、黑龙江等省市。

2.2 经济指标

2008年,我国铅酸蓄电池产量达9 077×104k V·A·h,销售额达到1 134多亿元,约占全国电池工业总产值36%,占国民生产总值的0.38%(2008年国内生产总值是300 670亿元),2008年中国铅酸蓄电池直接出口额180亿元,成为世界上最大的铅酸蓄电池出口国[1]。

2009年,我国铅酸蓄电池产量达11 400×104k V·A·h,工业总产值达到1 200多亿元,中国铅酸蓄电池直接出口额160亿元,占全世界铅酸蓄电池总产值约1/3[3]。

2010年,我国电池销售收入超过2 630亿元,铅酸蓄电池产量为14 416.68×104k V·A·h,约占全国电池工业总产值40%,同比增加17.3%。

2005年~2010年我国铅酸蓄电池产量和出口额年均保持在19.9%和22.8%的速度,出口增长率在化学电池中位居第一,生产了全世界四分之一以上的铅酸蓄电池。

综上所述,我国的铅酸蓄电池行业提供了几百万人的就业岗位,拥有庞大的上下游产业链,每年创造的财富在国内国民经济总产值中占有重大的地位与作用。

2.3 废铅酸蓄电池回收利用

原生铅矿从开采提炼到金属,含铅量很低,矿里铅的比例仅30%左右,剩余的70%都是废弃物,而铅酸蓄电池的含铅量高达62%,绝大部分是可用的金属,环保的风险比原生的小多了,与此同时,相比原生铅,再生铅的能耗仅为其25.1%~31.4%,且生产成本低38%,生产过程中的污染也更容易控制,因此,废铅酸蓄电池充分回收利用,已然成为循环经济的价值热点。然而,如果废旧铅酸蓄电池处理、处置不当,很容易造成严重的环境污染,并威胁到人类健康。因此,废旧铅酸蓄电池又被国际公认为危险废弃物。对废铅酸蓄电池的回收利用,既是一个资源再生的能源节约问题,更是一个遏制废铅、废酸液污染环境的大事。

2.4 法制法规建设

在中国铅酸蓄电池的生产及废旧铅酸蓄电池的再生过程中,环保问题是一个无法回避的重要问题,常见的污染源有铅尘、铅烟、酸性含铅废水、酸雾、废铅渣等。国家也非常重视,相继颁布了《水污染防治法》、《大气污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》和《环境空气质量标准》、《大气污染物综合排放标准》、《铅蓄电池厂卫生防护距离标准》、《铅作业安全卫生规程》、《工业企业设计卫生标准》、《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》、《环境影响评价法》、《清洁生产促进法》、《清洁生产标准铅蓄电池工业》(HJ 447—2008)和《清洁生产标准废铅酸蓄电池铅回收业》(HJ 510—2009)等一系列的法律和法规,对各铅酸蓄电池企业环境保护提出了严格的约束要求。

由于铅酸蓄电池生产过程中极易产生污染,对环保设备要求极高,环保设备投入就占到工厂建设总投资额的20%~30%,建成之后还有不断的后续环保投入。因为目前铅酸蓄电池生产企业盈利很低,只有一些大型的企业靠规模优势才能生存。这造成了一小部分中小企业铤而走险,无视环保规定,仅从经济角度出发,忽视了职业安全卫生问题,没有很好地贯彻、落实和实施国家相关的法律和法规,一些中小企业宁可缴纳排污费,以牺牲环境为代价,也不愿投资环保,更有甚者,虽然经过技改达到了排污标准,但为了降低运行成本,环保设施时开时停,对环保部门敷衍了事,对社会和民众缺乏责任心。2011年1月发生的安徽高河血铅事件,以及2010年相继发生的江苏大丰、四川隆昌、湖南嘉禾、甘肃瓜州、湖北崇阳、安徽怀宁等九起血铅事件,既存在没有按要求做到清洁生产的原因,也暴露出存在严重的次生污染因素。

3 行业存在的主要问题

3.1 产业布局不合理

2008年全国铅酸蓄电池产量为9 077×104k V·A·h,前10强企业的产量2 500×104k V·A·h,按1 500家企业计算,除去前10强,剩余6 577×104k V·A·h由1 490家企业来完成,由此可以看出,其他一些企业平均年产量只有4.4×104k V·A·h,企业规模小,设备落后。中国前10名蓄电池公司合计总产值与美国JCI相当。

2009年,全国铅酸蓄电池总产量为1 1400×104k V·A·h,前l0强企业的总产量为3 200×104k V·A·h,按1 500家企业计算,除去前l0强,其余1 490家企业的平均年产量只有5.5×104k V·A·h。众多小型企业由于产能低,市场抗风险能力差,生产长期处于无规则的运行状态,使产业原材料市场和产品终端市场高度弹性化,阻碍了产业的持续稳定发展。特别是低水平重复建设和恶意竞争使得产业的产大价小。中国蓄电池的总产量占到了全球总产量的50%,而产值只占到30%左右。

造成这种“产值一产量”不相称状况的直接原因,主要是因为企业规模小、不能形成有效的产业规模,行业抗市场风险的能力不够。如此企业可通过兼并重组的方式扩大企业生产规模,使整个行业向集约化、规模化及专业化方向发展,提升产业的集聚效应。例如近几年来,欧洲铅酸电池兼并整合的状况异常迅猛,欧美铅酸电池行业实行强强联合与强势兼并;日本GS与Yuasa联合之后,迅速成为全球密封摩托车用铅酸电池的龙头,在抵制欧美电池方面也具有极大的竞争力。

对于单个企业而言,可通过如下方法来确立企业的竞争优势:(1)创建销售渠道优势:实行分销渠道的建设和强化,以最优化渠道战略和最优服务相结合,为市场顾客提供最好服务的企业才是真正的市场领先者。(2)创立品牌优势:可通过发展规模经济,增强实力、形象宣传,提高信誉、恰当的定价来创立企业的知名名牌。(3)强化技术创新优势。(4)开发人才优势:企业需从对人才的使用、企业对人才的选择和培养、人才结构的合理配置以及营造人才生长的环境方面重点入手。

3.2 铅酸蓄电池企业成本逐年上升

铅酸蓄电池企业成本上升主要是由环保要求提高而增加的环保设备方面的长期投入、原材料价格秩序混乱,居高不下、人力成本逐年上升、出口退税政策调整、人民币升值以及非法生产商的恶性竞争等方面引起的。

首先,我国是世界最大的铅酸蓄电池生产、消耗和出口国,铅酸电池行业严重依赖于铅。2008年,我国铅酸电池生产用铅192×104t,约占我国铅总产量的67%,而国内未建立完善的废铅电池回收体系。铅材料市场的无序动荡,国内的铅价完全控制在铅贸易商和一些金属网站手上,铅酸蓄电池行业在国内铅材料价格上始终没有话语权和参与定价的资格,铅酸蓄电池行业长期受到来自铅价不规则高幅振荡的压力,资金不能有效地使用,生产经营不能正常运行。与此同时发达国家纷纷在我国建厂,以转嫁对本国环境的污染,此举也加速了国内电解铅价格的居高不下。

铅酸电池是一个劳动密集型产业,铅酸电池生产过程对环境、员工身体健康的影响,已经受到极大的关注,随着《劳动合同法》的实施,目前该行业的用工成本不断上升,也对行业发展带来了一定的压力。

中国是世界最大的蓄电池出口国,随着欧盟对中国出口蓄电池实施的绿色壁垒及印度、美国的反倾销与技术壁垒,特别是中国2006年取消了铅酸蓄电池13%的出口退税和2007年6月1日起对铅锭加征10%的出口关税以及禁止来料加工贸易,加之近几年人民币的持续升值(2005年l∶8.3,调整为目前的l∶6.6),中国出口的铅酸蓄电池价格成本增长了30%左右[3],在国际市场上逐渐失去了政策优势和价格优势,使得中国蓄电池的出口量锐减。大量的出口蓄电池转向内销,加剧了国内市场的供需矛盾。

3.3 铅酸蓄电池再生铅回收方面

3.3.1 回收渠道无序

在废铅酸蓄电池收集方面,目前国内从事收集活动的有蓄电池生产厂商、供销系统物资回收公司、物资系统的物资再生利用公司、再生铅专业厂和个体专业户。其中个体户占主导,由于企业规模小,装备水平低,回收方法原始,导致我国再生铅的生产过程具有很大不确定性,难以适应国际市场铅价的变化,市场竞争力较差。

3.3.2 处理技术落后

发达国家主要采用机械破碎分选和对含硫铅膏进行脱硫等预处理技术,再分别采用火法、湿法、干湿联合法工艺回收铅及其他有价物质。铅的回收率也由85%提高到了95%,其最先进的全湿法工艺除了保证较高的铅回收率外,还实现了全过程清洁生产,消除了再生铅生产过程中的全部污染隐患。相比之下,我国现有各类大大小小的再生铅厂近三百家,生产规模从几百吨到十几万吨不等,但是由于大部分再生铅企业生产规模小、技术工艺及加工设备比较落后,致使铅的再生率比较低,二次污染比较严重等。

3.3.3 能耗水平高

国内小再生铅厂一般水平为500kg~600kg(标煤)/t(铅),国外的一般水平可达到150kg~200kg(标煤)/t(铅),少数的专业再生铅企业达到130kg~310kg(标煤)/t(铅)之间,接近国外水平。其次80%的小型再生铅企业环保设施水平低或者根本没有。

3.3.4 行业不够规范,产业引导政策不够

事实上,我国政府十分重视再生铅的生产,并将其所属的资源及固体废物综合利用工程列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品及技术项目,于1997年明令取缔属于“十五小”的小炼铅,以便其向集团化、规范化、清洁化方向发展。于2007年,国家发改委还发布了《铅锌行业准入条件》,以期进一步提高准入门槛,制止盲目投资和低水平重复建设。国家环保部又牵头编制了《废铅酸蓄电池收集和处理污染控制技术规范(征求意见稿)》及《废铅酸蓄电池铅回收业清洁生产标准(征求意见稿)》,对于废铅蓄电池收集者、运输者、再生产者、综合利用者等提出了明确和具体的要求。

政府环保执法力度不断加大,关停取缔一批非法企业,但很快又会死灰复燃,无法实现预期效果。同时随着退税政策的逐步减弱,对于正规企业而言是饱受经营压力和困难。

总体而言,我国再生铅回收行业处于高速发展阶段,但粗放无序生产的状况仍非常突出,企业普遍存在不重视环保现象,造成次生污染的发生

4 总结与展望

我国铅酸蓄电池行业的年产值和年销售额已保持在1 500亿元以上,并将得到进一步的发展,随着《中华人民共和国清洁生产促进法》的颁布,要求铅酸蓄电池企业建立清洁生产的模式框架,通过工艺改造、设备更新、废物回收利用和加强企业管理,使其转变为集成化、清洁化、环保节能型企业,不因环保问题而出局。作为政府需要强化产业政策导向,做好产业集群建设和资源整合,兼并重组,淘汰低端落后企业,制定相关优惠政策,扶持重点企业。

整顿和逐步建立完善废旧铅酸蓄电池的回收体系,针对铅价的上涨与市场的高幅振荡,我们需要构建铅价市场科学公正的平台,尽快推进铅期货进程。铅期货的上市对于中国铅酸蓄电池行业意义非常深远,铅期货的上市将结束中国铅价格单向操作的模式,从而形成一个公开、公平,能够真实反映供需关系,能够最大限度地反映铅产业链各方对铅价格预期的市场机制,促进蓄电池产业平稳快速发展。

我国电动自行车目前市场保有量约为1.1亿辆,并保持20%的年增率,而中国汽车市场保有量5 000万辆,并保持15.46%年增幅,仅电动车行业保守预期,至2015年将达到30亿的市场容量。而2020年,风能、太阳能将超过核能发电,成为中国第三大电力来源。根据国际权威机构预测,仅自能用蓄电池市场想象空间约1 000亿元以上,同时,随着电信领域3G、4G时代来临,以及铁路事业的快速增长,必将迎来铅酸蓄电池的倍增高峰。

铅酸蓄电池对比其他电池所具有的安全性高、再生率高、温带宽、稳定技术成熟等优点,在未来的二十年里,铅酸蓄电池还难以被取代,铅酸蓄电池还仍然在市场中占有主导地位。倘若未来几年,铅行业能够规范有序发展,并加强行业规范管理、产业政策引导和扶持、建立先进完备的废铅酸电池回收体系,达到再生铅产业及铅酸蓄电池产业上下游的协调联动,铅酸蓄电池行业必能保持20%~30%的高速增长率。

参考文献

[1]曾建军.中国铅酸蓄电池产业发展与未来[C].2010中国首届铅锌高峰会,2010.

[2]刘彦龙.电池产业发展分析[C].中国化学与物理电源行业协会理事会,2010.

废铅酸蓄电池回收利用技术应用进展 第5篇

废铅酸蓄电池回收利用技术应用进展

本文介绍了湿法冶金技术,并阐述了近年来废铅酸蓄电池回收利用技术的最新进展,包括铅蓄电池的拆解、预处理和重金属铅回收技术,并结合实际应用情况,对目前废铅酸蓄电池的回收利用技术前景进行了展望.

作 者：王子哲 裴启涛  作者单位：中南大学资源与安全工程学院 刊 名：资源再生 英文刊名：RESOURCE RECYCLING 年，卷(期)：2008 “”(5) 分类号：X7 关键词：废铅酸蓄电池   湿法冶金   铅   回收利用  

铅酸蓄电池行业 第6篇

关键词：行业情况,存在问题,行业对策

铅酸蓄电池是一类安全性高, 电性能稳定, 制造成本低, 可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品。铅酸蓄电池是铅的最大消费领域, 蓄电池耗铅占铅总消费的70%以上。由于生产技术不断更新, 铅酸蓄电池现已被广泛应用于汽车、通信、电力、铁路、电动车等各个领域。目前它已成为世界上产量最大、用途最广泛的蓄电池品种, 国内现状铅酸蓄电池已占有蓄电池85%以上的市场份额。

1 铅酸蓄电池行业发展现状调查

1.1 行业基本情况

该市铅酸蓄电池行业起步较早, 自1962年市蓄电池厂建成投产以来, 铅酸蓄电池行业逐步成为该市轻工行业的重要门类之一。到1990年末, 随着产业规模扩大、企业数量增多, 铅酸蓄电池行业成为全市经济和社会发展的重要支柱产业。自2000年以来, 在国家产业政策和环保政策的积极推动下, 该市铅酸蓄电池行业进入改造、提升的重要时期, 围绕做精做专主导产品、提升行业发展水平, 基本形成以铅冶炼、极板生产、零部件配套、蓄电池组装、废旧蓄电池回收为主的循环产业链, 实现产品由普通开口蓄电池和干荷蓄电池向免维护蓄电池的转型升级, 国家鼓励生产的全封闭免维护蓄电池已成为该市蓄电池的主导产品, 整体行业发展的质量和效益得到较大提升。总体上, 该市铅酸铅酸蓄电池行业现状发展势头良好, 省内外市场和国外市场不断的发展壮大, 已经成为河南省重要的铅酸蓄电池生产地区。

据有关资料统计, 全市共有铅酸蓄电池制造企业25家, 总生产能力约120×108k VA·h, 但据环保厅网站公示, 至2012年底, 仅有1家企业在生产, 4家企业停产整治, 其余13家停产或取缔关闭, 7家企业已自行倒闭。

全市铅酸蓄电池制造企业包括四种类型: (1) 单纯极板加工; (2) 单纯铅酸电池组装; (3) 铅酸蓄电池极板制造和电池生产; (4) 废旧电池回收利用。

现有18家企业分布在全市的5个区和4个县 (市) , 布局较为分散, 部分企业临近居民区。

在这18家企业中, 年产20×108k VA·h以上的企业有3家企业, 其余企业生产规模较小。大多数企业生产设施比较简陋, 工艺技术和装备落后, 生产过程中废水、废气和废渣产排量较大, 末端治理设施不完善, 不能实现污染物稳定达标排放。

为更好地规划引导铅酸蓄电池行业结构优化升级, 实现可持续发展, 根据国家和省产业政策要求, 结合全市实际情况, 2013年市人民政府制定了《“十二五”铅酸蓄电池行业结构调整优化升级发展规划》。到2015年, 全市蓄电池行业总规模达到1700×108k VA·h, 在产品结构上形成以电动汽车、旅游观光车、高尔夫球车和叉车用新型动力电池;太阳能、风能、电力和通讯专用储能电池;电动自行车小密高性能蓄电池三大品系。具有市场竞争力的高端产品的比重达到80%以上, 经济总规模实现100亿元。

1.2 技术装备和清洁生产水平行业现状

1.2.1 工艺路线

铅酸蓄电池生产分极板生产和电池组装两部分。现有企业有单纯极板加工、单纯铅酸电池组装、铅酸蓄电池极板制造和电池生产三种类型。

极板生产:极板加工生产工艺是以外购合金铅为原料, 经铸板、涂板、化成、清洗、干燥等工序生产极板。

电池组装:电池组装生产工艺是将正负极板进行配组、焊接、装槽, 再通过焊接等工序完成电池组装。

1.2.2 清洁生产水平

3家规模较大的企业主要生产工段采用全自动设备, 次要工段采用半自动工艺装备, 其它规模较小的企业多数采用国家淘汰的工艺设备。全市蓄电池生产企业极板生产均采用一锅一机式的重力浇铸板栅制造技术和外化成工艺, 两者属于生产效率低, 资源能源消耗大的工艺。总体上, 生产工艺设备和环保设施大多不能满足相应环保要求, 行业整体技术装备和清洁生产水平较低。

1.3 铅酸蓄电池行业存在的问题

1.3.1 产品结构层次较低, 环保设施不健全

全市铅酸蓄电池行业现状主要生产开口式铅蓄电池和干式荷电铅蓄电池。以胶体铅酸蓄电池为主的全封闭免维护铅酸蓄电池尚未开展, 卷绕式、双极性、铅碳电池 (超级电池) 等新型铅蓄电池发展尚处于未知, 与国内先进水平差距较大。加之一些企业存在“未批先建”、“批建不符”现象, 有的未按环境影响评价和环保行政主管部门的批复要求, 落实需要配套建设的环保设施, 造成污染物不能稳定达标排放。

1.3.2 资源回收利用和循环经济产业链不完善

全市基本没有铅矿资源, 生产所需原料主要依靠从国内外进口, 矿石资源的对外依存度很高。因此, 再生资源的回收利用对缓解当地原料紧张问题具有重要意义。目前, 对废旧资源回收利用的比例仍然偏低, 尚未形成完善的铅资源回收利用和循环经济产业链条。

1.3.3 行业规模偏小, 技术装备水平低

现有蓄电池生产企业除少数几家规模较大外, 其他大部分企业规模小、布局分散, 工艺技术装备和清洁生产水平较低, 不利于资源能源的高效集约利用, 对区域环境也造成较大影响。需通过提高行业规模和技术装备水平, 减轻对环境污染程度。

1.3.4 产业布局不合理, 节能减排和环境保护面临较大压力

铅酸铅酸蓄电池行业特别是废旧电池回收业具有明显的高污染特征, 铅和烟尘等污染物排放量较大。而由于铅污染物具有长期性、累进性、潜伏性和不可逆等特点, 现状大部分企业临近居民区, 加之多数企业污染物不能达标排放, 对区域大气、水、土壤环境及人群健康均造成一定影响。随着全市关闭停产一批企业, 污染物排放有了大幅度下降, 但是原有污染源造成的污染累积影响并没有消除。对铅酸蓄电池行业进行重新规划和合理布局是减少环境污染的有效途径之一。

2 铅酸铅酸蓄电池行业对策

2.1 坚决淘汰行业落后产能

铅酸蓄电池行业发展必须实现产业结构调整, 逐步重组、改造和淘汰规模小、生产设施和工艺技术落后的蓄电池企业, 为产业发展提供环境容量和总量。

2.2 严把铅酸蓄电池行业准入关

铅酸蓄电池行业发展在加快落后产能淘汰的同时, 还必须严把铅酸蓄电池行业准入关, 实现产业整体技术和装备水平的提高。 (1) 符合国家产业政策、准入条件及环保要求。 (2) 符合产业规划及集聚区规划要求, 合理有序发展。 (3) 新建项目在环境保护方面要做到高起点、高标准、严要求, 实行严格的污染物排放总量控制制度和排污许可制度。 (4) 蓄电池生产和再生产行业生产工艺技术水平、技术装备水平、能耗和水耗、排污及清洁生产水平、管理水平等, 应达到国内领先、国际先进水平。 (5) 支持基础好、具有技术和规模优势的企业做大做强。 (6) 鼓励企业积极实施资源回收利用, 缓解产业对资源的迫切需要, 改善原料结构, 提高资源保障力度。 (7) 重金属污染防控重点区域禁止新建铅蓄电池及其含铅零部件生产项目。 (8) 所有新建、改扩建项目必须有河南省环保厅和市环保局确定的重金属污染物排放总量来源。 (9) 各集聚区在开发建设、管理过程中, 对入集聚区企业的选择应按照集聚区规划环评及可研的要求, 根据国家相关产业政策, 选择工艺设备先进、能源消耗低、资源综合利用率高、各类污染物达到国家有关排放标准、对环境影响小的蓄电池企业引入集聚区。

2.3 严格防范铅金属污染风险

2.3.1新建项目应在依法批准设立的县级以上工业园区内的相应功能区建设, 符合《铅蓄电池厂卫生防护距离标准》 (GB11659) 的要求。重金属污染防控重点区域禁止新建铅蓄电池及其含铅零部件生产项目。

2.3.2严格执行《铅酸蓄电池行业准入条件》《铅锌行业准入条件》《再生铅行业准入条件》和《铅蓄电池生产和再生产污染防治政策》等相关国家政策中对生产企业工艺和设备及相关配套设施的要求。

2.3.3现有企业应按照《清洁生产促进法》定期开展强制性清洁生产审核, 并通过评估验收, 两次审核的时间间隔不得超过两年, 位于《重金属污染综合防治“十二五”规划》中重点区域的重点企业及环境风险较大的生产企业应当购买环境污染责任保险。

2.3.4铅酸蓄电池行业主要污染物为含铅等重金属的废水、废气、废渣。污染治理措施:废水治理推广高浓度泥浆法处理、电絮凝工艺、膜技术或者离子交换回用;废气治理采用捕集、液体吸收、固体吸收等二级以上过程联合净化;从源头上减少烟尘、污泥等产生量。

2.3.5铅酸蓄电池再生产企业的废气中铅尘应采用自动清灰的布袋除尘技术、静电除尘技术、湿法除尘技术等进行处理, 生产车间必须有良好的排风系统, 应建有通风除尘系统对车间内含铅烟气进行收集处理, 鼓励企业将收尘灰返回熔炼系统处理。废水、废气等排放要符合国家规定的环保标准要求。生产过程中产生的废弃渣, 废水处理系统产生的泥渣, 除尘系统净化回收的含铅烟尘 (灰) , 防尘系统中废弃的吸附材料、燃煤炉渣等必须进行无害化处理。鼓励企业将沉淀泥进行无害化处理。对于没有处置能力的铅酸蓄电池再生产企业, 要求其产生的废渣及污泥等危险废物必须委托持有危险废物经营许可证的单位进行安全处置, 严格执行危险废物转移联单制度。含铅量大于2%的水处理泥渣、铅烟尘 (灰) 必须要经过二次处理。生产过程中的废弃劳动保护用品应按照危险废物进行管理。

2.3.6铅蓄电池生产企业应积极履行生产者责任延伸制, 利用销售渠道建立废旧铅蓄电池回收系统, 或委托持有危险废物经营许可证的再生铅企业等相关单位对废旧铅蓄电池进行有效回收利用。从事涉铅危险废物收集、贮存、利用和再生产废铅蓄电池的企业应按照《危险废物经营许可证管理办法》的有关规定向省级环保部门申请领取危险废物经营许可证。

2.3.7企业要制定完善的环保规章制度和重金属环境污染应急预案, 具备相应的应急设施和装备, 定期开展环境应急培训和演练。

2.3.8新建、改扩建再生铅项目要同步建设配套在线监测设施并与当地环保部门联网。企业必须具有完善的自行监测能力, 要建立自行监测制度, 按照要求制定方案, 对所有排放的污染物定期开展监测, 特别是要建立铅污染物的日监测制度, 定期向当地环境保护行政主管部门报告, 并将数据上报地方环保部门备案。

2.3.9企业应当有职业病危害防治措施, 对重大危险源有检测、评估、监控措施和应急预案, 并配备必要的器材和设备。

参考文献

[1]河南省人民政府.河南省重金属污染综合防治“十二五”规划[Z].2011.9.26.

[2]中华人民共和国环境保护部.关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知[Z].2011.05.18.

铅酸蓄电池故障探源 第7篇

由于蓄电池导致的车辆故障占整车维修故障的10%左右。造成车用蓄电池故障的原因大体上可分为质量问题和使用不当两大方面。质量问题方面的原因有:原材料质量欠佳、工艺粗糙、极性装反造成极柱标错等;使用方面的原因也称人为原因, 主要是指:充电不及时产生硫化, 充电时极性接反, 外壳不干净, 电解液不纯、杂质多、密度过高或过低, 没有及时定期维护等。

在铅蓄电池的检测过程中, 常常会遇到铅蓄电池出现故障和异常数据而使检测无法进行或使试验提前终止的情况。因此, 掌握故障分析对检测工作是很重要的。

1. 极板弯曲和腐蚀断裂

极板弯曲多发生于正极板, 而负极板很少发生, 有的负极板弯曲则是由于正极板弯曲过甚而迫使负极板亦随之弯曲所致。正常使用的蓄电池达到规定年限后, 将因板栅腐蚀、强度变小而造成极板断裂, 尤其正极板表现更为严重, 这属于正常的寿命终止。但若使用维护不当, 则会造成极板弯曲和加速板栅腐蚀。

极板的断裂多发生于使用寿命过程中, 由于板栅腐蚀, 强度变小, 造成极板断裂, 尤其正极板栅表现更为严重, 造成极板弯曲主要原因有以下几个方面:极板活性物质在制造过程中因形成或涂膏分布不均匀, 因此, 在充放电时极板各部分所起的电化作用强弱不均匀, 致使极板上活性物质体积的膨胀和收缩不一致而引起弯曲, 有的造成开裂。极板在运输保管中受潮, 蓄电池在充、放电时极板各部分所引起的电化学变化也不一样, 即极板各部分的膨胀和收缩不一致。大电流放电或高温放电时, 极板活性物质反应较激烈, 容易造成化学反应不均匀而引起极板弯曲。过量充电或过量放电, 增加了内层活性物质的膨胀和收缩, 恢复过程不一致, 造成极板的弯曲, 如极板断裂严重应更换极板组。蓄电池中含有杂质, 在引起局部作用时, 仅有小部分活性物质变成硫酸铅, 致使整个极板的活性物质体积变化不一致, 造成弯曲。

造成正极板腐蚀断裂主要有以下几方面原因:制造板栅合金工艺有问题, 引起极板在充放电过程中不耐腐蚀而断裂;充电时, 正极板栅处于阳极极化的条件下, 经常过量充电是正极板腐蚀断裂的主要原因;电解液密度过高, 温度过高, 正极板氧化腐蚀加剧;铅蓄电池的电解液中, 含有正极板栅有腐蚀作用的酸类或其它有机物盐类, 都会逐渐腐蚀正极板栅。这些对正极板栅有害的酸类、盐类可能来自硫酸蒸馏水中, 也可能从隔板或其它部件里浸出, 因此, 在充放电循环中, 极板或正极板栅不断地, 被腐蚀;正极板受腐蚀的过程, 也就是氧化膜生成的过程, 因此板栅的线性尺寸有所增加, 这就造成了板栅的变形或膨胀。如果极板有少量的大筋断裂 (对大型、固定型蓄电池或厚型极板而言) , 可将断裂处锉出金属光泽, 再行焊补修理。

正极板栅腐蚀和变形的特征:电解液混浊, 极板呈腐烂状。正极板活性物质, 由于板栅受到腐蚀而失去了应有的强度和凝固性, 造成脱落, 这种脱落往往是呈块粒状。由于正极板栅的腐蚀, 引起活性物质脱落, 这不仅破坏了活性物质的细孔组织, 而且有效物质的数量也逐渐减少。这必然造成电池的容量下降, 循环寿命缩短。

正极板栅腐蚀机理。二氧化铅表面析出氧腐蚀:当阳极充电时, 正极析出氧, 这些氧以“超化学当量的原子”的形式进入二氧化铅的晶格中, 并透过氧化物层扩散到金属表面, 把金属氧化。氧化金属是决定铅的正极腐蚀速度的基本过程, 温度升高极化加强, 引起氧扩散速度增加, 腐蚀速度加快。正极板在阳极极化时腐蚀, 基本上是沿着晶粒边界进行的。由于在合金每一小晶粒的外层都有另一固溶体的外层, 于是在晶粒之间形成了组份与晶粒本身不同的夹层———晶间夹层, 合金腐蚀发生在夹层里。

2. 极板硫化

蓄电池长期处在放电状态或者充电不足状态下, 会在极板上逐渐生成一层导电不良、白色的粗大而坚硬的硫酸铅晶体, 正常充电时, 不能完全使其转化为铅和二氧化铅, 这种现象称为“硫酸铅硬化”简称“极板硫化或硫化”。粗晶粒硫酸铅堵塞了极板孔隙, 使电解液渗入困难并增加了内阻, 因而蓄电池容量降低。起动时不能供给足够的电源, 发动机不能起动。

蓄电池硫化的主要表现是:放电时蓄电池容量明显降低, 起动无力;用高率放电计检查时, 单格电池电压急剧下降;充电时单格电池电压迅速上升到2.5V左右, 电解液温度过高, 但相对密度却增加缓慢, 且过早出现“沸腾”现象。电解液温度很快上升到40℃以上。使用时电容量显著不足, 且电压下降很快。

极板硫化的主要原因有:蓄电池经常在电量不足的情况下使用, 特别是当单格电压低于1.76V以下时, 仍以较大电流放电, 如使用起动机等;充电不足的蓄电池较长时间放置不用, 又没能定期进行补充充电;电解液的硫酸密度经常过高;电解液的液面高度太低, 使极板上部长期暴露在空气中 (主要是负极板) , 汽车行驶过程中, 上下波动的电解液与极板氧化部分接触, 造成极板活性物质氧化生成粗晶粒的硫酸铅, 使极板上部硫化;配制电解液用的浓硫酸或蒸馏水不纯, 杂质造成蓄电池内部短路:蓄电池在车上固定的位置不合理, 导致蓄电池长期工作温度高于45℃。若蓄电池极板轻度硫化, 可换加蒸馏水, 采用去硫充电法, 以2～3A的小电流进行充电, 充电时应使温度低于40℃。当电解液有较多的气泡产生时, 将充电电流减少到原充电电流的1/2或1/3。当电解液出现剧烈沸腾时, 将充电电流重新升到原充电电流, 再继续充电3～4h。若检查蓄电池电压基本稳定时, 则表明硫化基本消除。这时, 结束充电, 迅速倒出蓄电池内全部电解液, 换正常使用的电解液, 仍采用小电流充电。充足后再放电, 经过几次充放电循环, 就可以装车使用。若蓄电池极板较严重硫化, 应拆开蓄电池, 将硫化程度相同的极板装配成一组, 使同一蓄电池每个单格内的极板硫化程度基本相同。再把选好的极板放在热水中刷洗干净并晾干, 将硫化程度相同的极板焊接到一起, 装入清洗干净的蓄电池壳内。向蓄电池壳内加入蒸馏水, 使之高出极板10～15mm, 放宜4～6h。然后, 先以该蓄电池额定容量的1/20电流充电, 当壳内电解液密度达1.20～1.25时, 马上降低电流, 以1/30的电流充电, 一般连续电解40h左右, 即可全部去硫。在电解过程中, 应每隔3～4h检查一次电解液密度及电压。若在电解进行35h后, 经多次检查电解液的密度都不再增加, 单格电压能保持在2～2.5V, 且冒泡激烈, 应将极板取出检查, 看是否已全部去硫。如果极板表面上的硫化物已全部去掉, 极板会全部变软。若极板四个角仍发硬, 则须再次电解去硫, 并重新换加蒸馏水。通入电流为第一次电解去硫的2/3, 再充电10～15h。等待极板完全去硫后, 倒出电解液, 冲洗干净, 装入蓄电池内, 然后装上盖板, 并封好胶。把正常的电解液加入蓄电池内放置3～5h后, 即可按常规方法进行充电。大量实践表明, 用快速充电机充电, 对消除硫化有显著效果。维修极板硫化较严重的蓄电池, 必须事前给用户讲清楚, 由于维修工序复杂, 而且没有百分之百的把握, 双方都要有思想准备。

3. 自行放电

在未接通外电路时, 蓄电池的电能自行消耗。充足电的蓄电池, 因某种原因放置不用, 在不工作的情况下, 逐渐消耗电量 (失去电荷) 的现象, 称自行放电。

自行放电不能完全避免, 一般认为每天消耗本身容量的1%～2%是正常的, 如超过此数值, 为不正常自行放电。其故障表现是:当再次起动发动机时, 起动机明显无力, 甚至不转;测量电解液密度, 其值明显低于停驶之前, 蓄电池自行放电的原因主要有:电解液不纯, 极板材料或电解液中有杂质, 这样杂质与极板或不同杂质间就会产生电位差, 形成闭合的“局部电池”而产生电流, 使蓄电池放电。或者是溢出的电解液堆积在盖板上, 正、负极桩形成通路;或者是硫酸下沉, 上下部密度差别大, 使极板上下部发生电位差引起自放电。隔板破裂, 造成局部短路;蓄电池盖上有电解液或水, 使正、负极间形成通路而放电;活性物质脱落, 使极板短路造成放电;蓄电池长期存放, 电解液中硫酸下沉, 使上部比重小, 下部比重大, 引起自行放电。

不同原因引起的自放电, 其故障排除的方法不同:检查蓄电池盖表面, 若有不洁予以清洁。

注意观察蓄电池在充电时电解液是否呈现褐色, 若是, 则为壳体底部沉积物太多而造成自放电, 需倾出全部电解液, 并用蒸馏水将壳体内部冲洗干净, 然后重新加注电解液, 并充足电。

如果检查均为正常或将其它造成自放电的故障原因排除后, 自放电故障仍明显, 则可能是电解液不纯, 故障处理的方法为:先将蓄电池全放电或过度放电, 以使杂质全部进入电解液, 然后将电解液全部倾出, 用蒸馏水冲洗壳体内部后, 加注电解液并将其充足电。

用电设备开关未关或电路有短路、漏电故障时, 会有与蓄电池自放电故障相同的现象, 因此, 在检查和排除蓄电池自放电故障时, 应先检查有无蓄电池外接电路的问题。

由于数字石英钟、电子调谐 (电台记忆) 式收放机及电喷发动机计算机记忆内存等在点火开关关断时仍处于通电状态, 因此, 在点火开关关断及所有用电设备开关关断的状态下, 检测蓄电池的输出电流不为0或检测用电设备的电路电阻不为开路 (电阻≠∞) 是正常的, 但电流不应大于1A, 电阻不小于100Ω, 否则, 说明电路或开关有短路或漏电故障。

要减少自行放电, 电解液必须力求纯净, 使用中应经常保持蓄电池盖清洁, 以免短路。如电解液不纯, 需将蓄电池用标称容量的1/10的电流放电至单格电压1.7V为止, 然后将电解液倒出, 并用蒸馏水清洗干净, 再换用纯洁电解液进行充电。应急修理的方法是:若蓄电池顶部不清洁, 则可用稀释的氨水或碳酸钠溶液清洗干净;若全部单格电池自行放电严重且电解液呈现褐色, 则应更换电解液;若个别单格电池自行放电严重, 则可拆修该单格电池。

4. 活性物质大量脱落

铅蓄电池在充放电过程中, 极板的活性物质渐渐因损坏而脱落, 这种现象主要发生在循环充放电末期, 主要特征是在电解液中有沉淀物, 电池容量下降。充电时电解液会成为混浊褐色溶液, 充电电压上升过快, 电解液过早出现“沸腾”现象, 而其密度达不到规定的最大值;放电时电压下降过快, 容易明显不足, 则说明蓄电池极板活性物质脱落较多。蓄电池的电解液混浊并呈现褐色, 同时其容量明显不足, 这是活性物质脱落的现象。活性物质的脱落, 如果是电池的使用寿命接近终止时, 活性物质的脱落已是正常现象, 但是在下列情况时, 同样造成极板的活性物质脱落。正常使用期内蓄电池极板上活性物质脱落是有限的, 造成极板活性物质早期脱落的原因有:

负极板由于添加剂比例不当, 在充放电过程中引起活性物质膨胀脱落;充放电电流大或过量充放电, 长期过放电;充电时电解液温度、密度过高;放电时外电路发生短路;电解液不纯;极板硫酸化或板栅腐蚀断裂。

起始充电电流过大。因极板活性物质的还原是从导电最好的栅架处开始的, 大电流充电时, 该处硫酸铅迅速还原, 所以距栅架较远的硫酸铅来不及起化学反应, 由于硫酸铅体积较大, 故与内部已还原的活性物质间的附着力就差, 所以易从极板止脱落下来。充电终期电流过大。这样会产生大量的气泡, 剧烈地冲击极板表面, 使已还原的比较松软的二氧化铅大量脱落。

经常性的过量充电。过充电的电流虽然不大, 但因此时极板上硫酸铅已全部还原为二氧化铅和铅, 充电电流全部用到电解液上, 这时产生的气泡虽不太多, 但同样对极板表面产生冲击作用使活性物质脱落;放电电流过大。此时化学反应激烈, 会引起极板翘曲, 从而造成活性物质脱落;由于活性物质脱落, 会使极板短路, 造成电池自行放电, 必须将蓄电池拆开修理。

蓄电池极板组安装不良而松旷、蓄电池在车上安装不牢固, 使极板组颠簸振动加剧, 造成活性物质脱落。冬季蓄电池放电后未及时充电, 使电解液密度过低而结冰, 导致活性物质脱落。

由于蓄电池制造厂一般采用热风循环的干燥方式, 极板表面一层的活性物质先干燥, 里层的活性物质后干燥。这种干燥方式有它的优点, 即在湿热条件下, 极板水分缓缓挥发, 活性物质自身结合牢固, 活性物质与极板板栅结合也牢固。但这种干燥方式也有缺点:干燥时间长, 而且负极板上的海绵状纯铅往往不容易干透, 存有水分。冬季大气寒冷, 存放极板及蓄电池的库房温度很低, 没有干透的负极板就会受冻。

有的人在加注电解液时, 往往只注意到了电解液密度值, 却忽略了规定的相对应标准温度。特别是在冬、夏两季, 加注的电解液密度必须严格符合说明书的规定。

大电流过充电, 或者是低温大电流放电, 或者是在行驶中过分颠簸振动, 都会加速活性物质脱落。负极板活性物质一旦遇到高密度的电解液, 几经充电循环, 活性物质就会大量脱落, 促使蓄电池使用寿命人为缩短。因此, 应严格按照制造厂的要求, 在使用中根据不同的地区和季节条件, 及时调整电解液密度 (指标准温度下的密度值) 。若活性物质脱落较轻者, 则可将电解液倒出, 使用蒸馏水清洗, 然后加注相同密度的电解液, 若活性物质脱落严重者, 蓄电池只能报废了。

5. 极板短路

铅蓄电池的短路系指铅蓄电池内部正负极群相连。隔板损坏、极板拱曲变形以及活性物质大量脱落等, 致使正负极连通, 造成极板短路。蓄电池内部发生短路时, 开路电压降低, 电解液密度比其它单格低, 充电时不冒气泡或气泡出现很晚, 电解液温度比其它单格高;电解液密度和充电电压上升少甚至不变;放电时容量小, 电压下降快;容易发生极板硫酸盐化现象, 极板组取出后正极板从深褐色变为浅褐色, 负极板从浅灰色变为灰白色, 而且手感发硬并有短路痕迹。极板短路的外部特征是充电电压低, 密度上升很慢, 整个充电过程中气泡少, 而且用高率放电计测试时, 单格电池电压很低或者为零。铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面:

开路电压低, 闭路电压 (放电) 很快达到终止电压;大电流放电时, 端电压迅速下降到零;开路时, 电解液密度很低, 在低温环境中电解液会出现结冰现象;充电时, 电压上升很慢, 始终保持低值 (有时降为零) ;充电时, 电解液温度上升很高很快;充电时, 电解液密度上升很慢或几乎无变化;充电时不冒气泡或冒气出现很晚。

造成铅蓄电池内部短路的原因主要有以下几个方面:隔板质量不好或缺损, 使极板活性物质穿过, 致使正、负极板虚接触或直接接触;隔板窜位致使正负极板相连;极板上活性物质膨胀脱落, 因脱落的活性物质沉积过多, 致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连;导电物体落入电池内造成正、负极板相连;焊接极群时形成的“铅流”未除尽, 或装配时有“铅豆”在正负极板间存在, 在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。导电物体落入蓄电池内, 或是焊接、装配时有“铅豆”在正、负极板之间;隔板穿孔或孔径太大使极板在充、放电时形成的“铅绒”穿透隔板;极板弯曲变形而损坏隔板或活性物质脱落、沉淀在极板下缘。

对于短路的蓄电池, 必须拆开, 查明原因, 更换极板, 才能排除故障。处理时, 拧开液孔塞, 直接观察有无导电物体落入造成极板之间短路, 如有则取出导电物体。充电时若正、负极板之间不冒气泡, 用温度计测量正、负极板间温度较高, 可用薄塑料片插入正、负极板间慢慢移动, 以清除极板间的短路物体, 不能直接清除时, 可将发生故障的单格电池极板组取出, 以清除导电物体和沉淀物。如隔板破损, 则应更换。

铅酸蓄电池浮充电的运行要求 第8篇

1 蓄电池正常浮充电

(1) 每块电池的电压应保持在2.15～2.20 V。

(2) 电解液的密度应保持在1.20～1.21 (25℃时) ;若不是25℃可进行换算。换算公式为

S25=ST+0.0007× (T-25)

式中S——电解液的密度;

T——实测温度, ℃。

(3) 浮充电流的大小应以保证第 (1) 条电压值要求为准。若监视整组电压值, 应以 (2.15×电池块数) ～ (2.20×电池块数) 为准。

(4) 浮充电运行时, 每周测量1次代表电池的电压、电解液密度 (代表电池应为整组电池总数的1/10及个别电压低、电解液密度小的电池) 。每月对整组电池普测1次电压、电解液密度。

2 每季应对整组电池进行1次均衡充电

(1) 均衡充电应以10 h放电率电流的50%进行。连续充至每块电池电压为2.55 V, 电解液密度稳定于1.20～1.21, 电池已普遍冒泡即认为充电完成, 转为正常浮充电运行。

(2) 密封式蓄电池在充电过程中应将加水盖打开。

(3) 每月普测电池, 若发现有总数1/10的电池欠充电时, 应立即进行均衡充电。

(4) 均衡充电前及末期应对电池普测电压、电解液密度。

3 蓄电池的定期充、放电

(1) 蓄电池的定期充、放电, 应每年进行1次。放电应以10 h放电率的电流进行, 严禁用小电流放电。放出电池容量的60%即停止放电。放电中每个电池电压不得低于1.8 V, 即使只有一个电池降至1.8 V也应立即停止放电。若此时放出容量很少时, 应恢复正常浮充电, 并通知专业人员, 待处理好电压低的电池再进行定期充、放电。

(2) 放电停止后应立即进行充电, 开始应以10 h放电率的电流进行充电, 充到电池普遍明显冒泡、电压达到2.45 V, 1 h后将电流降至70%继续充电, 一直到充电完成。

密封式蓄电池充电过程中应将加水盖打开。

(3) 充电过程中电解液温度不得超过40℃, 否则应减小充电电流, 延长充电时间。

(4) 充电达到下列条件时, 可认为充电完成。

1) 普测每块电池电压达到2.6 V以上。

2) 电解液达到1.20～1.21 (25℃) , 且稳定1 h不变 (密度的标准可参照初充电记录) 。

3) 电解液产生强烈气泡。

4) 充入的容量应大于放出容量的120%。

5) 定期充、放电测量电池的规定: (1) 放电前 (停止浮充电后) 普测1次电压、电解液密度, 放电过程中每小时普测1次电压, 放电末期普测1次电压、电解液密度; (2) 充电后第4小时, 以后每隔2 h测量1次代表电池的电压、电解液密度, 充电末期普测1次电压。

4 蓄电池的加水和清扫

(1) 电池容器上都应标有液面的最高、最低监视线。液面降至最低监视线时应添加蒸馏水, 加水不允许超过最高监视线。

(2) 严禁在放电过程中加水, 加水应在充电中进行, 以便电解液和水混合均匀。在充电终了加水时应延长1～2 h充电时间, 个别电池少量加水可在浮充电中进行。

(3) 每季应对电池容器、缸盖、支架等全面清擦1次, 缸盖清洗后一定要擦拭干净方可覆盖。对个别生盐极板、连接线进行处理, 接头涂凡士林。

5 蓄电池发生过充电和欠充电的现象及处理

5.1 过充电现象

(1) 阳极板作用物质脱落, 容器底部有褐色沉淀物。

(2) 阴极板产生瘤状鼓泡。

(3) 电压经常高于正常值。

(4) 气泡强烈、频繁缺水。

确定是蓄电池过充电时, 应将浮充电流降低。

5.2 欠充电现象

(1) 电压经常低于正常值。

(2) 电解液密度低于正常值。

(3) 极板生盐。

铅酸蓄电池硫化修复系统的设计 第9篇

1铅酸蓄电池的工作原理及硫酸盐化

1. 1铅酸蓄电池的工作原理

蓄电池放电过程: 铅酸蓄电池在接通外电路后,正负极板之间的电势差会在电池内形成电场, 负极板上的电子会在电场的作用下从负极板经由外部电路流向正极板,这样负极板源源不断地为负载提供电子,同时电池内部发生一系列的化学反应,以提供持续的电能。其相应的化学反应式为［2］:

蓄电池充电过程: 蓄电池充电过程就是在两极板之间接通直流电源,使放电过程中产生的硫酸铅转化成活性物质铅和二氧化铅,这样就可以通过化学能的形式把电能存储起来。铅酸蓄电池充电过程化学反应方程式如下［2］:

1. 2铅酸蓄电池的硫酸盐化

蓄电池极板硫酸盐化是指电池因过量放电或者在长时间充电不饱和的情况下,使得蓄电池极板上活性物质渐渐地转化成粗大、坚硬的硫酸铅晶体,并附着在极板的表面,阻止了硫酸溶液渗入和电流传输,蓄电池的内阻变大［3］。这样就造成蓄电池充放电性能严重恶化,且应用常规的充电方式不能将硫酸铅晶体转化为二氧化铅和铅,使得电池放电量比正常值小很多,电池的寿命大打折扣。

复合脉冲谐振修复法的原理是运用频率不同的脉冲来对硫酸盐化的硫酸铅晶体进行冲击振荡,抑制硫酸铅晶体继续生长并消除硫化现象,从而使铅酸蓄电池内部硫化的硫酸铅在充放电过程中参加电化学反应,由原来不可逆的硫酸铅转换成可逆的硫酸铅,同时脉冲修复不会给蓄电池两极板带来伤害［4］。如果在铅酸蓄电池充放电过程中脉冲前沿比较陡峭,通过傅立叶级数对脉冲频谱展开分析,其带有丰富的谐波分量,其中低频谐波成分振幅大,可以为大硫酸铅晶粒提供谐振能量,而高频谐波成分振幅小,可以为小硫酸铅晶粒提供谐振能量。

2脉冲修复系统硬件电路设计

该系统应具有对电池工况参数的采集、修复及控制功能等。系统主要由微控制器单元、数据采集单元、上位机监控系统和脉冲修复单元4部分组成,图1所示为系统的总体架构。

2. 1电池工况参数采集电路设计

2.1.1单体电池电压巡检模块

单体电池电压的采样巡检过程如图2所示。 微控制器通过光电耦合器来控制采样电路中多路模拟开关的输入通道地址,在同一时刻获取其中一路单体电池电压,然后经过运算放大器进行放大,最后再将采样信号进行隔离输出,经过隔离后的模拟电压信号送给微控制器进行A/D转换。

电压巡检单元包括两个多路模拟开关AD7506,一个运放放大器AD620,一个光电耦合器TLP521-4和一个隔离放大器ISO122。该电路设计中只需7路差动输入的电压采样通道,其中两个AD7506的S1通道分别对基准电源取样,其他S2 ~ S7通道用来采集6节单体电池电压。

2. 1. 2电流测量模块

采用HEC100-C8型号的霍尔电流传感器进行电流采集,此器件电流测量范围 ± 100A,通过管脚3输出0 ~ 5V电压,并通过RC滤波网后送给微控制器进行A/D转换,电流测量电路如图3所示。

2. 1. 3温度测量模块

该电路使用数字温度传感器DS18B20作为温度测量芯片。采用单总线上挂接6个DS18B20的方式来测量电池温度,同时采用外部电源供电, 使用这种方式需要一个4. 7kΩ 的上拉电阻来保证供电电流,图4所示为电池温度测量电路。

2. 2复合脉冲产生电路设计

2.2.1充放电修复工作过程

硫化的铅酸蓄电池脉冲谐振修复工作过程如图5所示。系统首先对硫化铅酸蓄电池进行充电修复,等待充电修复完成后,为了提高铅酸蓄电池的修复率,蓄电池静止一段时间就应该对其进行放电修复。一个修复周期结束后,根据修复进度来调节控制脉冲频率和幅值,再进行下一个周期的脉冲谐振修复过程。

2. 2. 2 PWM脉冲输出模块电路设计

PWM脉冲输出模块的电路设计如图6所示, 微控制器产生两路PWM信号,经过光电耦合器进行电压隔离,来提高系统的可靠性和稳定性,再经过三极管放大电路将PWM信号进行放大,通过驱动电路来驱动场效应管。其中,微控制器引脚PD5为充电修复电路的脉冲输出端,引脚PD7为放电修复电路的脉冲输出端。

图 6 PWM 脉冲输出模块的电路

2. 2. 3驱动电路设计

微控制器输出的PWM经过三极管放大后送给驱动芯片,采用美国国际整流公司研制的IR2110驱动芯片,图7为驱动电路图。引脚HIN和LIN为逻辑输入电压端,引脚HO和LO为电压输出端,这两路输出的脉冲通过电阻与开关管的栅极连接,从而实现由PWM脉冲控制开关管的导通与关断的作用。

3脉冲修复系统软件程序设计

当启动监控系统界面上的修复按钮后,系统进行蓄电池修复功能,首先采集电池的电压、电流和温度,微控制器对其进行数据分析与处理,根据电池的修复情况调控脉冲的频率和幅值。修复系统软件设计流程如图8所示。

4铅酸蓄电池硫化修复实验

为了完成实验,需要12V供电源、硫化的铅酸蓄电池、脉冲电源、放电负载、电池修复控制电路、上位机及线束等。修复充电脉冲电源是本实验室团队自主开发的大功率脉冲电源,专门用于蓄电池充电之用。

4. 1电池充放电修复

首先启动上位机监控系统控制面板上充电修复按钮,对PWM脉冲频率进行标定,并对充电器的充电电流大小进行调节,根据修复过程中的电压、电流、温度和剩余电量( soc) 的变化来进一步调控脉冲频率和充电电流,启动文件存储模块将电池工况参数进行保存。当充电修复完成后,还要进行放电修复,并观察电池参数的变化,经过几个周期的充、放电修复,硫化问题得到解决。图9为电池修复完成后满充电情况下采集到的电池工况参数。

图9电池修复完成后的工况参数

4. 2实验分析

铅酸蓄电池硫酸盐化修复实验过程中采集的数据见表1。修复前满充电时,其工况参数为: 各单体电池电压均在1. 80V附近,总电压为11. 11V,soc为57. 8% ,单体电池温度在30 ~ 45℃ 之间变化。修复后满充电时,其工况参数为: 各单体电池电压均在2. 00V附近,总电压为12. 02V, soc约为86. 8% ,单体电池温度维持在35℃ 左右。

通过对铅酸蓄电池修复前后实验数据和参数波形进行分析可知,铅酸蓄电池的性能有了明显提高,蓄电池的使用寿命得到了延长。

5结束语

铅酸蓄电池行业 第10篇

2014年5月12日, 国内首个铅酸蓄电池产业联盟在上海成立。联盟希望通过努力, 在3年内力争使废铅酸蓄电池合法回收率达到80%以上。联盟会员承诺, 将采购持证再生利用企业生产的再生铅。

目前我国废铅酸蓄电池回收行业处于无序状态, 上海地区合法循环回收不足10%, 含铅废液的随意倾倒是导致“血铅”等污染事件的一大源头。风帆股份董事长在今年两会上提议, 基于物联网技术, 构建铅蓄电池资源循环体系。而一批企业拥有铅回收处理的能力, 以及遍布全国的销售网络和专门的物流公司, 发展再生铅产业各有优势。