鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：746次 | 2019年04月27日
目前，廢舊鉛蓄電池回收再生關(guān)鍵技術(shù)裝備主要依賴于什么？
一、推廣技術(shù)類
1.扣式堿性鋅錳電池?zé)o汞化技術(shù)與裝備無(wú)汞扣式堿性鋅錳電池關(guān)鍵技術(shù)主要包括電池鋼殼結(jié)構(gòu)及表面鍍層處理、負(fù)極無(wú)汞合金鋅粉材料、正極二氧化錳材料與電解液工藝配方，汞含量低于0.0005%。關(guān)鍵指標(biāo)是防漏和儲(chǔ)存性能。推廣該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)扣式堿性鋅錳電池?zé)o汞化，年減少汞耗量110噸。目前扣式堿錳電池年產(chǎn)量達(dá)80多億只，其中10%已經(jīng)達(dá)到無(wú)汞化。
2.紙板鋅錳電池?zé)o汞無(wú)鎘無(wú)鉛化技術(shù)無(wú)汞無(wú)鎘無(wú)鉛紙板鋅錳電池，即汞、鎘、鉛含量分別低于0.0005%、0.002%、0.004%。該技術(shù)要點(diǎn)為負(fù)極鋅筒合金組分與機(jī)械加工性能、有機(jī)和無(wú)機(jī)添加劑組合成緩腐蝕劑取代升汞、電解液與正極配方。目前紙板鋅錳電池產(chǎn)量約180億只，其中近10%產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)無(wú)汞無(wú)鎘無(wú)鉛化。推廣該技術(shù)可利用現(xiàn)有生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)紙板鋅錳電池?zé)o汞無(wú)鎘無(wú)鉛化，年減少耗鉛量336噸、鎘118噸、汞4噸。
3.卷繞式密封鉛蓄電池技術(shù)該技術(shù)采用延壓鉛板柵、卷繞式電極結(jié)構(gòu)，提升了大電流放電性能和高低溫性能，提高了鉛蓄電池功率密度，單位功率密度耗鉛量減少1/4。卷繞式密封鉛蓄電池可替換現(xiàn)有起動(dòng)型鉛蓄電池，應(yīng)用于普通汽車和工程車輛領(lǐng)域，并可作為動(dòng)力電池應(yīng)用于輕度混合電動(dòng)汽車、輕便型電動(dòng)汽車。目前此項(xiàng)技術(shù)已形成批量產(chǎn)能。
4.拉網(wǎng)式、沖孔式、連鑄連軋式鉛蓄電池極板制造工藝技術(shù)與裝備鉛蓄電池正極板和負(fù)極板是由板柵作為活性物質(zhì)的載體。拉網(wǎng)板柵技術(shù)是采用冷擠壓成型，可使板柵金屬結(jié)構(gòu)致密，耐腐蝕性明顯提高，且板柵較其他工藝薄，減少鉛耗用量，鉛煙和鉛渣排放量小。板柵制造新技術(shù)還包括沖孔式、連鑄連軋式工藝技術(shù)，目前上述工藝主要通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
5.鉛蓄電池?zé)o鎘化技術(shù)無(wú)鎘化技術(shù)為采用鉛鈣多元合金或其他無(wú)鎘板柵合金，替代含鎘板柵合金，鎘含量低于0.002%。推廣該技術(shù)每年可減少鎘耗量1800噸，消除鉛蓄電池生產(chǎn)、回收、再生環(huán)節(jié)中的鎘污染風(fēng)險(xiǎn)。目前無(wú)鎘鉛蓄電池約占電動(dòng)自行車電池的15%。
6.鉛蓄電池內(nèi)化成工藝技術(shù)目前，部分汽車起動(dòng)型電池、電動(dòng)自行車電池等產(chǎn)品極板采用外化成工藝，產(chǎn)生大量酸霧和含酸含鉛廢水。推廣鉛蓄電池內(nèi)化成工藝，可大大減少含鉛含酸廢水及酸霧產(chǎn)生，年減少排放含鉛廢水約600萬(wàn)噸。
二、應(yīng)用類技術(shù)
1.糊式鋅錳電池?zé)o汞化技術(shù)糊式鋅錳電池為價(jià)格低廉的傳統(tǒng)產(chǎn)品，總產(chǎn)量約40億只，其特點(diǎn)為正極采用天然二氧化錳或活性二氧化錳，但該材料雜質(zhì)較多，實(shí)現(xiàn)無(wú)汞化難度很大。無(wú)汞化技術(shù)主要包括提高正極材料的純度，采用新材料，調(diào)整電解液配方，用無(wú)機(jī)和有機(jī)添加劑組合取代升汞，利用現(xiàn)有生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)汞化。推廣該技術(shù)可減少汞年耗用量22噸。該技術(shù)已研發(fā)成功，可應(yīng)用示范。
2.鉛蓄電池極板外化成免水洗工藝鉛蓄電池極板外化成后的水洗工藝，產(chǎn)生大量含鉛含酸廢水。鉛蓄電池極板外化成免水洗工藝，采用特制的處理液，或采用放電及反充電保護(hù)的方法對(duì)化成極板進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)極板外化成免水洗目的，可減少含鉛廢水排放90%。目前該技術(shù)已研發(fā)成功，具備試點(diǎn)應(yīng)用條件。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
三、研發(fā)技術(shù)類
1.研發(fā)氧化銀電池?zé)o汞化技術(shù)氧化銀電池主要應(yīng)用于高檔電子手表和電子儀器，其汞含量約為電池重量的1%，但廢棄后直接進(jìn)入環(huán)境，存在污染風(fēng)險(xiǎn)。在缺少氧化銀電池回收處理機(jī)制的情況下，需從源頭抓起，加快研發(fā)新型的鋅粉合金、代汞添加劑、電解質(zhì)工藝配方及電池鋼殼結(jié)構(gòu)與表面處理工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氧化銀電池?zé)o汞化。
2.研發(fā)新型鉛蓄電池技術(shù)新型鉛蓄電池的發(fā)展方向?yàn)榻档豌U耗量、提高電池質(zhì)量能量密度、質(zhì)量功率密度、循環(huán)壽命和快速充電能力。目前重點(diǎn)研究高性能電極材料與制備方法，研究電池新結(jié)構(gòu)與制造工藝，提高能量密度和功率密度。新型鉛蓄電池包括雙極性密封電池、超級(jí)電池、泡沫石墨電池等，其中：（1）雙極性密封電池。該電池采用雙極性結(jié)構(gòu)，以新型陶瓷材料做膈膜，與傳統(tǒng)電池相比，鉛耗量少、重量輕、體積小。具有循環(huán)壽命長(zhǎng)，充放電效率高，價(jià)格便宜，易回收再生等特點(diǎn)。（2）超級(jí)電池。采用碳部分或全部替代負(fù)極中的鉛。該類電池具有循環(huán)壽命長(zhǎng)、充電倍率高、功率特性好、低溫性能優(yōu)、重量輕等特點(diǎn)，可作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電源。（3）泡沫石墨電池。泡沫石墨板柵密封蓄電池的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于拋棄了鉛板柵，保留了活性物質(zhì)，采用泡沫石墨代替鉛，比普通鉛蓄電池減少了70%的鉛。
3.功率型鉛蓄電池減鉛技術(shù)研究和選用減鉛添加劑、去硫酸化添加劑，降低鉛蓄電池放電過(guò)程的極化，克服極板表面硫酸鹽化，降低電池內(nèi)阻，提高鉛蓄電池的功率特性，使啟動(dòng)型等大功率使用的鉛蓄電池容量減小，鉛耗量在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低10%以上。減鉛技術(shù)包括采用超薄極板工藝。該技術(shù)在國(guó)外已成熟應(yīng)用，目前我國(guó)還處于研發(fā)階段。
4.廢鉛蓄電池規(guī)模化無(wú)害化回收再生技術(shù)廢舊鉛蓄電池回收再生環(huán)節(jié)鉛污染風(fēng)險(xiǎn)較大。目前，廢舊鉛蓄電池回收再生關(guān)鍵技術(shù)裝備主要依賴進(jìn)口，需要加大研發(fā)機(jī)械破碎、分選、鉛膏脫硫、鉛再生等環(huán)節(jié)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)工藝與裝備，開發(fā)廢水、廢氣和廢渣污染綜合防治與利用技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)廢舊鉛蓄電池規(guī)?；療o(wú)害化再生利用。
UPS廠商在配置蓄電池時(shí)，所選用的設(shè)計(jì)容量是完全滿足甚至超過(guò)負(fù)載不停電供電的功率容量和供電時(shí)間要求的，但是在UPS投入運(yùn)行后，用戶常常發(fā)現(xiàn)在市電停電后UPS不停電供電的實(shí)際時(shí)間遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，造成這種現(xiàn)象的原因，大多數(shù)情況下并不是最初配置時(shí)蓄電池的備用容量不夠，而是蓄電池的容量沒有發(fā)揮出來(lái)。造成蓄電池實(shí)際容量降低的原因很多，有電池質(zhì)量問題，但更多的是使用和維護(hù)問題。
（1）電池容量
鉛酸蓄電池的極板在制造過(guò)程中，對(duì)生極板進(jìn)行充電化成，便正極板上的鉛變成二氧化鉛，負(fù)極板上的鉛變?yōu)楹＞d狀鉛，但是制造廠商對(duì)極板進(jìn)行化成的時(shí)間有限，不可能將所有的物質(zhì)均轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)，為此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新電池達(dá)到90%容量為合格，只有在隨后的日常使用中，容量逐漸達(dá)到正常值，安裝兩年后要求達(dá)到100%。
電池組的額定容量是在規(guī)定的放電率下得出的，放電率（1/H）=放電電流（A）/電池額定容量（Ah）例如，UPS電源中所用的小型蓄電池的典型規(guī)格之一是l2V、6Ah/2Ohv，此規(guī)格定義為輸出直流電壓l2V，標(biāo)稱容量為6Ah，放電率條件為20hr。具體含意是：把輸出直流電壓l2V的電池組置于以20H恒放電率條件下進(jìn)行放電，一直放到其輸出電壓由l2V降到l0.5V時(shí)，所測(cè)到的總安時(shí)數(shù)應(yīng)為6Ah。
我國(guó)、日本、德國(guó)工業(yè)用電池采用10小時(shí)率（表示為C10），美國(guó)工業(yè)用電池標(biāo)準(zhǔn)為8小時(shí)率（表示為C8，）。在實(shí)際使用時(shí)，其放電率并不等于標(biāo)準(zhǔn)容量規(guī)定的放電率，當(dāng)實(shí)際放電率大于標(biāo)稱容量規(guī)定的放電率時(shí)，其實(shí)際輸出的容量要小于標(biāo)稱容量。
我國(guó)電力、郵電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，10小時(shí)率電池，當(dāng)采用1小時(shí)率放電時(shí)，其容量為標(biāo)稱容量的55%，即0.55C10。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定2V/10小時(shí)率電池，1小時(shí)率時(shí)容量為0.65C10，6V、12V，10小時(shí)率電池，1小時(shí)率容量為0.6C10。20小時(shí)率電池，10小時(shí)率容量為0.93C20，1小時(shí)率容量為0.56C20。
蓄電池的壽命有兩種表達(dá)方法：一種為深循環(huán)使用的電池，另一種為浮充使用的“備用電源”電池。深循環(huán)使用的電池以深循環(huán)次數(shù)來(lái)表示其使用壽命，以0.8C10深度充放電循環(huán)使用的電池，其壽命達(dá)到1200次以上，而浮充使用的電池，年限可達(dá)到10~20年。蓄電池只有80%容量時(shí)認(rèn)為壽命終止。
實(shí)際使用壽命與設(shè)計(jì)使用壽命有很大差別，這主要取決于電池中水的損失情況。在設(shè)計(jì)條件下使用可達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，而當(dāng)外部條件如溫度、充電電壓、放電深度等變化超出設(shè)計(jì)要求時(shí)，實(shí)際使用壽命會(huì)大大低于設(shè)計(jì)壽命，實(shí)際使用容量也會(huì)低于設(shè)計(jì)容量。
（2）放電率對(duì)電池實(shí)際可輸出容量的影響
電池容量C（Ah）等于放電電流（A）與電池電壓達(dá)到下限值的放電時(shí)間（h）的乘積，而放電率（1/h）是實(shí)際放電電流（A）與電池標(biāo)稱容量（Ah）的比值。
在UPS的實(shí)際運(yùn)行中，市電掉電后，要求電池逆變承擔(dān)全部的負(fù)載功率，放電率視后備時(shí)間的不同而有很大差別，例如標(biāo)機(jī)在1Omin左右，維持時(shí)間很短，放電率很大，長(zhǎng)延時(shí)機(jī)可達(dá)4h或8h，放電率很小。所以蓄電池的實(shí)際放電率并非蓄電池規(guī)格定義中的放電率，圖5-1所示的放電曲線反映了不同的放電率對(duì)電池容量的影響。
屯池的實(shí)際放電電流越小，電池的電壓能維持的穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，反之亦然。例如，對(duì)1OOHR電池組而言，當(dāng)放電電流為5A時(shí)，放電率為0.O5C，其輸出電壓維持在12V以上的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10h以上，當(dāng)電池電壓下降到臨界電壓10.5V時(shí)，放電時(shí)間可達(dá)2Oh，電池釋放的容量基本上是它的標(biāo)稱容量。若將放電電流增大至1OOA，放電率為1C，則輸出電壓維持在l2V以上的時(shí)間不到1Omin。當(dāng)電池電壓下降到臨界電壓時(shí)，可維持放電時(shí)間超過(guò)3Omin，實(shí)際放出的容量為58.3.M左右，遠(yuǎn)低于標(biāo)稱容量1OOAh。
電池組允許的放電臨界電壓值和實(shí)際可供利用的容量（AM都弓電池的放電電流大小有密切的關(guān)系。
蓄電池所允許放電時(shí)間為電池在實(shí)際放電電流下進(jìn)行放電時(shí)，電池電壓從額定值下降到它所允許的臨界電壓時(shí)所用的時(shí)間。
蓄電池可供使用的效率為它在實(shí)際放電電流下所能釋放出的實(shí)際最大容量與它的額定容量的比值。
要注意在不同的放電率情況下，電池端電壓下降的臨界值也在變化，放電率低時(shí)，例如0.01C時(shí)，實(shí)際釋放的容量接近標(biāo)稱容量，所允許的電池端電壓下降也高（10.5V），放電率大時(shí)例如1C，實(shí)際釋放的容量小，但允許的電池端電壓也可以低些（8V）。
過(guò)度的大電流放電工作方式是不利的。在為UPS配置電池時(shí)，單憑UPS在電池逆變期間所需要的輸出電流和電池供電時(shí)間來(lái)配置所用電池的標(biāo)稱容量是不夠的，還必須根據(jù)電池逆變時(shí)的放電率和所選電池規(guī)格的輸出特性，適當(dāng)增大所配電池容量。
