铅酸电池从被发明到今朝,几十年的发展,已经是一个非常成熟的电池产品种类。但是由于其自身的局限性和材料缺陷,铅酸电池被市场淘汰是迟早的事。下面就来看看原由吧。
1、从铅酸电池的原材料分解
正负极板是由板栅和活性物质组成。正极活性物质紧要成份为二氧化铅,负极活性物质紧要成份为海绵状铅。
隔板:是由PVC、PE塑料、微孔橡胶或玻璃纤维等制成,紧要用途:戒备正负极板短路;使电解液中正负离子顺利通过;阻缓正负极板活性物质的脱落,戒备正负极板因震动而损伤。
电解液:汽车蓄电池采用电解液密度为1.280?.01g/cm3(25℃)的稀硫酸。电解液的用途:参与正负极板的电化学反应;传导电流。
蓄电池的壳体(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:蓄电池除上述紧要部件外,还有连接条、端子、极柱、电眼等零部件。
蓄电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,硫酸液是蓄电池的中的电解质,在充足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。
世界卫生组织的高级官员认为,环境中对儿童威胁最大的就是铅。儿童血铅含量大于100μg/L,就可能对儿童造成危害。铅可使脑中毒,破坏抑制冲动的功能,社会上一些暴力的发生,可能与铅污染有关。医学研究声明,轻度的铅污染可使儿童大脑受损,智力降低以及神经系统发育不良,严重的铅污染则可导致人昏迷、痉挛和死亡。
镉污染威胁着人类生存的平衡,镉化合物毒性很大,镉是铅酸电池的紧要加工原料。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.镉对人体造成的紧要危害是引起贫血、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用途,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范畴的“痛痛病”。
砷的化合物均有剧毒,加工蓄电池的紧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。
蓄电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用途下,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,由此可知铅酸蓄电池的危害还是非常非常的大.
2、从铅酸电池的电化学性能分解
1.循环使用寿命
锂离子电池1200~2000次
铅酸电池500~900次)
2.比能量
锂离子电池150W-h/kg
铅酸电池40W.h/kg)
3.充电时间
锂离子电池2~4h
铅酸电池快充3~6h,快速充电技术也尚未成熟,慢充在8h
以上
4.充放电电能效率
锂离子电池充放电电能转换效率可大于97%;
铅酸电池充放电电能量转换效率约为80%左右;
5.价格
锂离子电池较,24V/10Ah价格在750~1200元;
蓄电池较,24V/12Ah价格在200~300元;
6.体积
同等重量下,锂离子电池的体积是铅酸电池体积的2/3;
7.重量
锂离子电池重量轻惟有铅酸电池的1/3~1/4;
铅酸电池重量重;
8.锂离子电池加工及使用中均无污染,铅酸电池中存在着大量的铅,在废弃后若解决不当,将对环境出现污染。
9.充电与维护(锂离子电池复杂,维护成本高;铅酸电池简单,维护成本低)
10.电源(供应的开路电源小,串联较多——供应的开路电源大)
同以上两个方面的基本比较,将来铅酸电池被锂离子电池替代的可能性会非常高的。