目录
1 铅酸蓄电池的发展历史----------------------------------------1
2 铅酸蓄电池的工作原理----------------------------------------2 3铅酸蓄电池的优缺点-------------------------------------------2
3.1铅酸蓄电池的优点-----------------------------------------------------2 3.2铅酸蓄电池的缺点-----------------------------------------------------2
4 铅酸蓄电池的发展方向----------------------------------------3
4．1 12 V和36 V汽车铅酸蓄电池 -----------------------------------------3 4．3卷绕式铅酸蓄电池 ---------------------------------------------------3 4．2水平铅酸蓄电池------------------------------------------------------3 4．3卷绕式铅酸蓄电池----------------------------------------------------4 4.4双分子性式铅酸蓄电池-------------------------------------------------4
致谢--------------------------------------------------4 参考文献----------------------------------------------------------------5
铅酸蓄电池的研究发展
[摘要] 简要介绍了铅酸蓄电池的发展历史和工作原理。比较了阀控式铅酸蓄电池( VRLAB)与传统镉镍电池[8]、 MH— Ni[6-7]电池和锂离子电池性能特点。针对阀控式铝酸蓄电池具有高性价比的优点，说明它在蓄电池领域中占有的重要地位及其优缺点并列举了几个阀控式铅酸蓄电池应用前景，展望了铅酸蓄电池的发展方向。
[关键词] 阀控式铅酸蓄电池；工作原理；电池性能；发展
1 铅酸蓄电池的发展历史
自从 1859 年法国科学家 G·Plante 发明了铅酸蓄电池以来，已历经近一个半世纪。铅酸蓄电池在电气化工业时代中一直担任二次电池的主角，被誉为一匹重载的马。近几十年尽管有更多品种的二次电池出现，但铅蓄电池所具备的一系列优点，例如工作电压高、安全可靠、可大电流脉冲放电、寿命长、价廉特别是取材方便、原材料容易回收利用等，是其他电池无法综合替代的。1997 至1999 年间，各国不少市场专家曾预测铅蓄电池会逐年缩小份额，其它新概念电池会扩大份额，但近几年市场的持续发展事实，无可辩驳地证明了铅蓄电池强大的市场生命力。直至 2001 年，铅蓄电池在二次电池市场中稳居60%以上份额，近几年市场增长率均在 10%以上，在新材料技术应用中展示出越来越光明的前景。传统铅酸蓄电池有三大缺点：一是过充电容易析出气体；二是硫酸液溢出时腐蚀污染环境，三是比能量偏低，实用重量比能量只有35wh/kg 左右。
回顾20世纪下半叶，从60年代中期开始有过一轮技术发展高潮，其核心内容为寻求铅酸蓄电池的密封化技术，基本进程为：德国阳光公司首先首先在民用产品市场推出实用性胶体电解质密封铅酸蓄电池；美国 Gates 公司研制出纯铅为电极、超细玻璃纤维（AGM）为隔膜的圆筒形密封铅酸蓄电池（SLA）；日本汤浅公司开始采用铅钙合金板栅、研制出带有气体复合装置的阀控式SLA 电池70-80 年代，日本汤浅公司在小型SLA 电池开始大有作为的基础上，进一步开发摩托车用及大容量固定型阀控式SLA 电池，开始确定阀控式SLA 电池的基本工艺。 90 年代，美国出现一种被称之“水平电池”的 SLA 电池，核心技术内容为用覆铅玻璃纤维丝织成网状板栅代替传统的热铸式多元合金板栅，在板栅减磅的同时改革传统蓄电池组内接连桥，据称 3 小时率比能量已达到50wh/kg。
1997 年，德国专利公开了一种高分子有机合成的固体电解质。同期国内有关研究机构提出有机硅胶体的国际专利（PCT）和中国专利申请，并在近三年技术发展中研制出流变性良好的电场控释胶体，解决了胶体电液的工业灌装一致性问题。2002 年，海外多家华人参资研发机构与中国 CISTPA 电源实验室合作，运用功能高分子复合表面活性剂，研发出最新一代的电化学胶体。该代胶体具备电场控制物理状态转换及硫酸离子浓度智能控释的功能，称之为智能控释胶体，技术上已达到数十纳米级功能基团的制造，流变性特别好，无需专用灌胶设备。特别是，围绕功能高分子靶向控释离子原理，有关研发机构已联合推出胶凝添加剂、非凝固态水性胶体添加剂、再生维护添加剂等铅蓄电池专用配套产品，对解决铅蓄电池的长寿命、增容、抗硫酸盐化提供了新的技术支撑点。运用智能胶体制作得较好的胶体电池，寿命可超过 1000 循环充次，
重量比能量指标即使不采用超薄极板或拉网板栅，也可达到 45-50wh/kg 的较高水平。
2 铅酸蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池主要由正极极群、负极极群、电解液和容器组成。它的正极是PbO2，负极是金属Pb ，正负极板放在硫酸的水溶液。其反应方程式如下：PbO2 + 2H2SO4 + Pb ? PbSO4+ 4H2O + PbSO4
正极电解液负极正极电解液负极
放电过程，正极的 PbO2与 H2SO4作用，生成过硫酸铅 Pb（SO4）2和水。过硫酸铅板很不稳定，它分解成的 Pb4+沉附在正极板上而SO42-进入电解液中，负极中的Pb在硫酸溶液的溶斛张力作用下。 Pb2+会溶到电解液中，留下 2个电子在负极板上，电池将形成2.1 V的电动电势。如果外电路接通，负极板的电子将滑着外电路向正极板作定向移动，形成放电电流。这时的化学反应为：正极板上P b4+得到 2个电子变成Pb2+， Pb2+与SO42-结合成PbSO4 沉附在正极板上，负极上受到电子束缚力减少的Pb2+与SO42-结合成PbSO4沉附在负极板上。
充电过程是放电过程的逆反应，充电的生成物就是放电的反应物。
铅酸蓄电池在充电后期和过充电时，会发生电解水的副反应，在电极上产生一定量的气体。
正极： 2H2O→O2↑+4H+ +4e
负极： 2H+ +2e→H2↑
3铅酸蓄电池的优缺点
3.1铅酸蓄电池的优点
( 1 ) 价格低廉。铅酸蓄电池的价格比其他蓄电池要低很多。其主要原因是：原材料容易得到而且价格便宜；技术成熟；生产方便；产品一致性好；世界范围内均可实现大规模生产，这是铅酸蓄电池得到广泛使用的主要原因之一。
( 2 ) 比功率高。铅酸蓄电池电势高，大电流放电性能优良，可以满足车辆起动和加速的功率要求，因此可以减少大功率电子控制器件的使用，从而提高了车辆能量的利用效率。
( 3 ) 浮充寿命长。这方面，铅酸蓄电池要远远高于 MH-Ni 电池和锂离子电池，其2 5 ℃下浮充状态使用可达2O年。
( 4 ) 使用安全。铅酸蓄电池易于识别电池荷电状态，可在较宽的温度内使用，而且电性能稳定可靠。
( 5 ) 再生率高。铅酸蓄电池回收再生率远远高于其他二次电池，是 MH—Ni 电池和锂离子电池的5倍。
3.2铅酸蓄电池的缺点
( 1 ) 比能量低。铅酸蓄电池的实际比能量比理论比能量要低很多，理论值为 1 70 w· h ／ k g ，但实际上，比能量只有 l0～ 50 w- h ／ k g 。比能量低的主要原因是：蓄电池的集流体、集流柱、电池槽和隔板等非活性部件增大了它的重量和体积，但活性物质的利用率却不高。
( 2 ) 循环寿命较短。虽然铅酸蓄电池循环寿命比镉镍电池和 M H- N i 电池要高很多，但还是低于国际循环寿命指标值。影响铅酸蓄电池寿命的因素主要有：热失控、环境温度、浮充电压、正极板栅的腐蚀、负极硫酸盐化、水损耗及超细玻璃纤维棉 ( AGM) 隔板弹性疲劳等。
( 3 )自放电，过充电时有大量的气体产生。铅酸蓄电池的自放电比其他电池严
重很多。自放电时 H2SO4和 PbO2反应，有气体的产生，但这不是电池产生大量气体的主要原因。气体大量析出的主要原因是：在充电的末期或过充电时， PbSO4已接近于全部转化为充电态的 PbO2和 Pb ，反应的超电势增大，H2和O2析出的副反应将要占主导。
4 铅酸蓄电池的发展方向
铅酸蓄电池优良的性价比使得它在二次电池领域中占有统治地位。虽然阀控式铅酸蓄电池( VRLAB ) 的技术已趋成熟，但仍然存在循环寿命短、浮充电压不一致、可靠性不高、比能量低等问题，这些问题还有待于解决。而电池新技术的不断采用、应用领域的不断开拓和深入、镍基电池和锂离子电池成本的降低和能量性能的提高，又使得铅酸蓄电池面临着很大的挑战。铅酸蓄电池只有在技术上不断改进和创新才不会被别的化学电源所代替。
阀控式铅酸蓄电池是一种明显降低维护或完全免维护的电池，其性能不断得到改进，新的功能不断增加，已经开始取代传统的铅酸蓄电池，成为新一代铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的发展方向是完善VRLAB技术，主要也就是提高比能量和循环寿命等性能和使用特性，以满足不同用途的电性要求；进一步提高VRLAB的可靠性。使其成为新型 12 V和36 V实用化汽车电池，以开拓新的应用领域。经过人们的不断努力，现在已经开发出几种新结构的阀控式铅酸蓄电池：水平式、圆筒式、双极性式、平面管式、智能型等。下面主要介绍几种正在开发的和有广泛使用前景的新型阀控式铅酸蓄电池。
4．1 12 V和36 V汽车铅酸蓄电池
12 V实用化汽车电池，也就是 12 V／14 V电池体系。14 V 指电源系统的名义电压，实际电压为 12 V。这是当前汽车使用得较多的产品，但达不到作为汽车动力电源的要求。36 V实用化汽车电池，也就是36 V／42 V电池体系。它把大起动能力与耐深充放电结合在一起，可适当耐热和为汽车动力提供足够的能量。今后若干年内，混合电动力汽车是汽车行业发展的方向，这需要更多的电能和更大的功率，所以汽车电池将由 12 V ／14 V体系向36 V／42 V体系转变。因此， 36 V汽车铅酸蓄电池具有非常好的应用前景。混合电动车辆要求电池具有良好的输入／输出功率特性，可以在部分荷电态下运行，有准确检测荷电态和健康态的装置，其使用温度范围更宽，价格更低。电池材料可以回收。现在国外正着重发展能满足这些要求的36 V汽车铅酸蓄电池。
4．2水平铅酸蓄电池
水平蓄电池是美国 ELECTROSOURCE公司研制成功的。水平电池采用铅布( 由表面挤压镀覆 P b- s n合金的玻璃纤维织成) 代替板栅，双极性结构，铅布一端涂正极铅膏，另一端涂负极铅膏，中间有铅丝相连，这样就大大缩短了电极问的导电途径，降低了内阻。由于水平蓄电池在生产过程中没有铅蒸汽产生，也没有板栅洗涤产生的含有酸、重金属的废水排放，所以被称为绿色铅酸蓄电池。水平铅酸蓄电池具有高的比能量和比功率，可快速充电，资源丰富可以回收、技术成熟、无电解液分层现象但寿命较短。由于水平铅酸蓄电池具有良好的性价比，已经广泛应用于电动汽车、移动通讯电源和电动牵引车等方面。
4．3卷绕式铅酸蓄电池
卷绕式铅酸蓄电池是将很薄的铅箔作为极板基片，将正极板、隔板、负极板交替叠放，紧紧地卷绕在一起，制成单体为圆筒状的电池。由于卷绕式铅酸蓄电池的极板做的很薄，从而提高了电极的表观面积，降低了充放电时电极所承担的电流
密度，减少了电化学极化。在比能量、比功率、充放电、循环寿命方面都有很大的提高 [5]。由于卷绕式铅酸蓄电池具有较高的比能量和比功率、安全性好、可快速充电、低温性能好、自放电速率小和瞬时输出功率高等优点，卷绕式铅酸蓄电池越来越受到人们的重视。目前，人们已对卷绕式铅酸蓄电池不断改进，推出了很多性能更好的卷绕式铅酸蓄电池，其中包括作汽车起动用的圆筒式蓄电池。
4.4双分子性式铅酸蓄电池
与传统的铅酸蓄电池相比,双极性铅酸蓄电池具有如下优点：
（1）内阻低—去掉了电池间的连接条和极耳。（2）电流分布好—电流垂直于基底表面从而扩大了活性物质和导电基底的接触面积而提高活性物质利用率。（3）重量轻—去掉了连接条并减少了50%非活性物质的板栅材料 ,而且可用其它轻的导电基底代替铅及其合金。（4）功率密度高—双极性铅酸蓄电池较其它任何水溶液电池体系都有更高的功率密度。（5）具有高组合性—可组成具有较高电压的电池组双极性铅酸蓄电池目前尚处于实验室阶段 ,阻碍其商业上应用的困难包括:
(1) 寻找在铅蓄电池环境下耐腐蚀、满足强度要求以及适合于极板生产加工的基底材料。(2) 副反应的加剧影响其搁置寿命和循环寿命。(3) 较难实现高容量和小体积的统一。
双极性蓄电池被广泛认为最有潜力来代替传统的铅酸蓄电池，双极性蓄电池更加环保。因为在制造过程中，少用50%的铅，可以少产生80%的二氧化碳。双极性蓄电池可以100％回收利用，比其他开发中的蓄电池，例如锂技术蓄电池，也要便宜得多。这种技术用途广泛，可用于汽车工业，特别是开发混合型和电动汽车。此外，双极性蓄电池组还能用于通讯领域，提供不中断的电力供应，固定电力和可再生能源电力的储存，包括太阳能和风能应用。作为第四代铅酸蓄电池,目前许多国家尤其是发达国家都投入了大量人力物力致力于它的开发和应用。当前的研究主要集中在寻找合适的导电基底和选择合理的电池设计。
致谢
很感慨，我在长舒一口气后开始写我的毕业论文的致谢辞了。论文的完成标志着我的大学三年即将结束，也意味着，新的生活又将开始了。最近的半年则并行着找工作和写论文。其间的起起伏伏、悲喜得失，今天想来仍旧唏嘘不已。所幸我没有被失败击垮。自信、坚强、乐观的态度让我坚持到了最后，并且争取了最好的结局。
我由此希望尽自己最大的努力，能够写出一点真正有现实意义的文字。事情的最后结果就是这篇论文，似乎总有些丑陋；但是阅读、思考和写作的过程并不轻松，有灵光乍现、兴奋不已的时候，而更多的则是近乎“案牍劳神”，痛苦和疲惫相交。衷心感谢我的导师高天铱老师对我的指导和教诲。您开阔的思维、敏锐的洞察力以及详细的修改意见一直给我很大的启发。唯一的遗憾是我自己不够主动，错过了许多与您交流的机会。
“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。”这是我少年时最喜欢的诗句。就用这话作为这篇论文的一个结尾，也是一段生活的结束。希望自己能够记取少年时的梦想，永不放弃。
参考文献
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[4]马永泉，李晓峰，陈建军．阀控密封铅酸蓄电池的新技术新动态 [J] ．黑龙江通信技术． 2003 (1) ： 3—4 ．
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[8]李成模;镉镍蓄电池在电力系统的应用[J];湖南水利水电;2001年06期
铅酸蓄电池充电技术研究 天津昊亚电力设备有限公司陈绪文 内容提示：蓄电池温度对充电的影响 铅酸蓄电池经过100多年的发展，蓄电池技术和充电技术已经高度成熟，其中来自德国的充电技术是业界的领先者。 对于充电技术的研究，其难点在于随着蓄电池温度和使用程度的不同，对充电结束的判断差异较大。简单的充电电压稳定或针对性的延长后期充电时间或多或少都会对蓄电池有所伤害。 安时平衡充电技术很好地解决了这个问题，将蓄电池的温度和使用程度综合考虑，使得每次的充电结果都无限接近于理想充电。 通常我们说蓄电池电压在浮充到单体2.4V时开始放气，其实在不同的温度下其放气点电压是有区别的。温度每升高或降低10℃，放气点电压降低或升高0.04V。 同样，充电电流对放气点也有影响，充电电流每上升或降低5%，放气点电压降低或升高0.04V。
蓄电池温度的差异，对最后充电结果的判断提出了要求。 正常情况下，蓄电池浮充电压在单体达到2.65V时就可以停止充电，但实际上随着温度每升高或降低10℃，充电截止电压降低或升高0.04V。 同样，充电电流对充电截止电压也有影响，充电电流每上升或降低3%，截止电压降低或升高0.04V。 部分充电机厂家为了追求快速充电，配置充电电流较大，但又忽视了高温带来的影响，这是这类充电机在夏天会出现严重过充电的原因。 天津昊亚电力设备有限公司经过多年的潜心研究，已经成功攻克了这一技术难题。 目前，电动叉车面临一个难题是降低成本，但成本的降低往往意味着降低配置，以及选用低成本的蓄电池和充电机。这会对用户的使用效果造成较大影响，负面报道增加，也是我国电动叉车增长不大的重要原因。昊亚电力的产品很好地补足了充电这个短处，将技术优势充分发挥，从而可以为未来创造良好的口碑和声誉。 天津昊亚坚持以技术为本的策略，致力于打造业界最佳性价比的产品。目前产品系列已经涵盖了电动叉车的所有需求，无故障运行时间已达到业界领先水平。
蓄电池行业发展史介绍 编辑者：变宝网仁宝 蓄电池行业发展时间不算很长，但过程是艰辛的。许多科学家和发明家在蓄电池的发展中做出贡献，蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。下面了解下蓄电池行业的发展史。 大事记 1905，第一个蓄电池用于汽车（首先只为照明用）； 1914，第一次将启动型蓄电池用于汽车； 1922，第一个BOSCH摩托车用蓄电池出现在摩托车上； 1926，第一台蓄电池充电器问世； 1927以后，Bosch公司开发出汽车用蓄电池。 发展史 许多科学家和发明家在蓄电池的发展中做出贡献，如LuigiGalvani(约在1789年）、JohnRitter(约在1800年）、AlessandroRitter(约在1800）、GastonPlante（约在1859年）和CamilleFaure，他们把开发被认为是错误的电池的蓄电池引上正确的道路。
19世纪末。已经产生蓄电池的栅架，它的原理仍是至今铅酸电池使用的部件。自那以后，铅酸蓄电池基本上没有什么变化，总是那些单个电池，总是那些极板，总是那样的硫酸液。但仔细观察人们可以看到： 蓄电池的能量密度已经增加了几倍； 广泛采用塑料（早期隔板和蓄电池外壳为木材）； 绝对免维护蓄电池成为今天启动型蓄电池的标准蓄电池； 寿命，除个别例外，已接近？汽车的整体寿命。 蓄电池是世界上广泛使用的一种化学“电源”，具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。 科技的发展、人类生活质量的提高，石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。市场的迫切需
1969年，美国登月计划实施，阀控式密封铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源，最后镉镍电池被采用，但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。1992 年，经过许多年努力并付出高昂代价的情况下，密封铅酸蓄电池得到了广大用户的认可。其基本特点是使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，不会漏酸，也不会排酸雾，电池盖子上设有单向排气阀（也叫安全阀），该阀的作用是当电池内部气体量超过一定值（通常用气压值表示），即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打，排出气体，然后自动关阀，防止空气进入电池内部。 胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。 胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为：用较小的工业代价，沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池，其放电曲线平直，拐点高，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。 胶体电池是目前世界上各项性能最优越的阀控式铅酸免维护蓄电池，它在使用时性能稳定,可靠性高,使用寿命长,具有以下的技术特点: 内部无游离的液体存在,无内部短路的可能。 采用无锑合金电池极板,电池自放电率极低.在20摄氏度下电池存放两年不需补充电. 长时间放电能力及循环放电能力强。 采用滑动密闭技术(德国阳光公司专利),即允许由电化学反应必然产生的电池使用后期的的极柱生长,又能保证其极高的密封性能。 电池厂家泰科源
铅酸蓄电池的结构和工作原理 （一）铅酸蓄电池的结构 铅酸蓄电池主要由正极板组?负极板组?隔板?容器和电解液等构成,其结构如下图所示： 1.极板 铅酸蓄电池的正?负极极板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些极板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质?正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻?负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅?在同一个电池内,同极性的极板片数超过两片者,用金属条连接起来,称为极板组
或极板群?至于极板组内的极板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异?为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正?负极板分别并联,组成正?负极板组,如下图所示： 安装时,将正?负极板组相互嵌合,中间插入隔板,就形成了单格电池?在每个单格电池中,负极板的片数总要比正极板的片数多一片,从而使每片正极板都处于两片负极板之间,使正极板两侧放电均匀,避免因放电不均匀造成极板拱曲? 2.隔板 在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的极板间留有宽大的空隙外,在两极板间均需插入隔板,以防止正?负极板相互接触而发生短路?这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可
以阻隔正?负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池?隔板有木质?橡胶?微孔橡胶?微孔塑料?玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定?吸附式密封蓄电池的隔板是由超细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的? 3.容器 容器是用来盛装电解液和支撑极板的,通常有玻璃容器?衬铅木质容器?硬橡胶容器和塑料容器四种?容器用于盛放电解液和极板组,应该耐酸?耐热?耐震?容器多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成,为整体式结构,底部有凸起的肋条以搁置极板组?壳内由间壁分成3个或6个互不相通的单格,各单格之间用铅质联条串联起来?容器上部使用相同材料的电池盖密封,电池盖上设有对应于每个单格电池的加液孔,用于添加电解液和蒸馏水以及测量电解液密度?温度和液面高度? 4.电解液 铅酸蓄电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯浓硫酸而成的?它的密度高低视铅蓄电池类型和所用极板而定,一般在15℃时为1.200～1.300g/cm3?蓄电池用的电解液(稀硫酸)必须保持纯净,不能含有危害铅酸蓄电池的任何杂质?电解液的作用是给正?负电极之间流动的离子创造一个液体环境,或者说充当离子流动的介质?电解液的相对密度对蓄电池的工作有重要影响,相对密度大,可减少结冰的危险并提
中国铅酸蓄电池行业发展概述 一、铅酸蓄电池产业综述 铅酸蓄电池是一类安全性高，电性能稳定，制造成本低，应用领域广泛，可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品。其生产属深加工、劳动密集型方式。近十年来，随着世界能源经济的发展和人民生活水平的日益提高，铅酸蓄电池的应用领域在不断地扩展，市场需求量也大幅度的升长，在二次电源中，铅酸蓄电池已占有85%以上的市场份额。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，将面临着广阔地发展空间。 二、铅酸蓄电池的应用领域 ? 交通运输－汽车、火车、拖拉机、摩托车、电动车等; ? 电信电力－邮电、通讯、电站、电力输送等; ? 车站码头－叉车、运输车、信号灯、仪器仪表等; ? 矿山井下－矿灯、运输车、UPS电源、照明系统等; ? 航天航海－轮船、渔船、鱼灯、航标灯、精密仪器等; ? 自然能系统－太阳能、风能、地热能、潮汐能系统等; ? 银行学校、商场医院－UPS电源、精密仪器、应急灯等; ? 计算机系统－UPS不间断电源等； ? 旅游娱乐－观光车、电动玩具、高尔夫球车、应急灯等; ?国防军工－飞机、坦克、装甲车、火炮、舰艇、核潜艇、雷达系统、导弹发射系统、精密仪器等. 三、中国铅酸蓄电池行业组织 ? 中国电器工业协会铅酸蓄电池分会 ? 中国电工技术学会铅酸蓄电池专委会 ? 中国铅酸蓄电池标准化委员会(TC21)
? 中国铅酸蓄电池科技情报网 ? 中国铅酸蓄电池装备委员会 ? XX蓄电池研究所 ? 国家蓄电池质量监督检验中心四、中国的铅酸蓄电池企业数量 五、中国的外资铅蓄电池企业分布
电动汽车用先进电池的现状及发展 前言 由氮氧化物生成的酸雨和CO2引发的全球变暖所造成的环境破坏以及如何使能源资源多样化已成为 现代社会亟待解决的课题。而CO2气体主要来自燃料燃烧排放气体，据估计，约20%的CO2气体来自汽车 排放。因此，环保的要求带动了电动汽车(EV)及电动汽车用电池的发展。1997年在东京举行的汽车展览和1998年在底特律举行的汽车展览均向人们展示了一些使用电池的技术。本文主要论述了EVs用先进电池的现状及其发展。 1 电动汽车业及所用电池的发展现状 1.1 美国 在美国，已有几个州要求汽车制造商发展和销售零排放汽车(ZEVs)。加利福尼亚航空资源委员会(CA RB)和7个主要汽车制造商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、尼桑和丰田) 在1996年签订协议，要求在这个州销售新的汽车和轻型卡车必须有2%为零排放，到2003年有10%为零排放。同样在马塞诸塞州和纽约及缅因州、马里兰州和新泽西州，也要求到1998年至少有2%汽车为零排放，到2003年有10%为零排放。因此，估计到1998年，美国将有2万辆EV s在路上行驶，而到2018年，EVs将超过700万辆。 由于ZEV法案的颁布和实施，美国几大主要汽车制造商已广泛深入地开展了EVs研究及开发。其中， 通用(GM)汽车公司一直是电动汽车行业的领导者，已开发了Saturn EVI两座铅酸电池电动汽车。1998年，GM-Ovonic公司与美国能源部合作，用MH/Ni电池取代铅酸电池，使电动车的一次充电行驶距离达到 160km，但价格为10000美元/只，是US ABC规定的2倍还多。GM公司希望能在2001年开始生产混合 电动车，在2004年开始生产燃料电池电动车，它们都将配备MH/Ni电池。福特汽车公司在1998年生产 的Ranger卡车，使用阀控式免维护908kg铅酸电池。公司将在1999年的Ranger EV模型中采用MH/N i 电池，并将使用Aero Vironment公司的快速充电技术为Ranger电动车的铅酸电池进行快速充电，使在 20min内再充电达80%。因为直到现在，Ranger行驶50km仍需4h充电时间。克莱斯勒公司在1998年的EPIC汽车上使用先进的铅酸电池。现克莱斯勒公司正与SAFT公司合作，为EPIC配备MH/Ni电池。据称，使用MH/Ni电池后，一次充电行驶距离从68km提高到90km。 1.2 日本 日本国际贸易与工业厅(MIZI)在东京发起一个大的工程-锂电池贮能及技术联合会(LIBES)，发展电 动车用二次电池。日本电动车协会于1991年10月制定了2000年电动汽车普及计划，到2000年日本电 动汽车将达到20万辆为1991年的200倍。因而也大大推动了EVs用电池的发展［4］。由于加州ZEV法 案及世界各国对环保的要求，日本的几大主要汽车制造商开发研制电动汽车的活动均较为活跃。在发展电动车和混合车技术中，丰田汽车公司较为积极。其最新的RAV4LV-EV汽车使用MH/Ni电池，一次 充电行驶距离为130km，最大速度为80km/h，所用电池是与松下公司共同开发的，在展览会上展出的 PEM-FC型电动车，使用燃料电池和MH/Ni电池。而另一汽车公司尼桑公司，1998年在日本市场销售电动车，并将在美国销售Altra-EV。电动车采用索尼公司的锂离子电池，一次充电行驶距离为124km，充电 5h后，最大速度为75km/h。尼桑北美公司的Altra-EV于1998年1月在Los Angeles汽车展览上亮相， 并第一次在美国对锂离子电池电动车进行大规模的路上测试。使用索尼公司锂离子电池的四人汽车一次 充电行驶里程为120km，最大速度为75km/h。Altra-EV所用锂离子电池比能量达90Wh/kg，是传统铅酸 电池的 3倍，比MH/Ni电池高约50%，且循环寿命长，可达1200次，使用寿命约为10年。尼桑公司相 信当大规模生产时，锂离子电池价格可与铅酸电池竞争。 1.3 欧洲 据估计，到2000年，德国电动汽车总数将达到564万辆，法国每年销售电动车将达到10万辆，其［6］ 它国家将会达到40万辆。欧洲电动汽车联合体，欧洲电池研究与发展联合会(BRADE)主要研究MH/Ni 电池和锂离子电池。欧洲第一辆锂离子电池电动汽车于 1997年10月在法国Poiton-Charentes地区进行测试，标致106是其中的一种。所用锂离子电池由SAFT公司提供，比能量为100Wh/kg，一次充电行驶距离可达124km。 1.4 亚太地区 在亚太地区，随着人们经济能力的增强，汽车的销售量正逐步上升。据预测，在1999年和2000年，亚洲汽车销售将会分别增长15%。因此，在东南亚，尤其是在中国，电池工业也因汽车工业的发展而得 到快速发展。1997年到2002年，亚太地区电动车用电池数列于表1中。 表1 亚太地区电动车用电池万只
年产800万只汽车蓄电池项目可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限司 编制时间：https://www.doczj.com/doc/9c16341110.html,
目录 1总论 (1) 1.1项目名称与主办单位 (1) 1.2可行性研究报告编制的依据和原则 (1) 1.2.1编制依据 (1) 1.2.2编制原则 (1) 1.3企业概况、投资必要性和经济意义 (2) 1.3.1企业概况 (2) 1.3.2项目背景 (3) 1.3.3建设必要性 (5) 1.4可行性研究的工作范围 (6) 1.5研究结论 (7) 1.5.1研究的简要综合结论 (7) 1.5.2研究建议 (7) 2市场预测 (9) 2.1产品主要用途 (9) 2.2当前主要行业的需求量： (9) 2.3未来市场的预测 (9) 2.4项目产品的竞争能力 (10) 3产品方案与生产规模 (12) 3.1产品方案及质量指标 (12)
3.2拟建生产规模 (12) 4工艺技术方案 (14) 4.1工艺技术方案 (14) 4.1.1化学反应式 (14) 4.1.2生产工艺流程简述 (14) 4.1.3技术改造工艺特点 (21) 4.2主要设备选型 (23) 5原料、辅助材料及动力供应 (26) 5.1原材料的品种、年需用量及运输方式 (26) 5.2动力 (26) 6建厂条件和厂址方案 (28) 6.1建厂条件 (28) 6.1.1地理位置、地形、地貌概况 (28) 6.1.2地质地貌 (30) 6.1.3植物、动物 (31) 6.1.4水文条件 (32) 6.1.5社会经济概况 (33) 6.2厂址方案 (35) 7公用工程与辅助设施 (38) 7.1总图运输 (38) 7.1.1总平面布置原则 (38)
动力铅酸蓄电池的应用 动力铅酸蓄电池是古老的二次电池,有近150年的历史,在很多工业领域有广泛的应用,如汽车?摩托车的启动,点火?照明(SLI电池),通信行业?电力工业的后备电源,铁路内燃机车的牵引电池等?特别是阀控式密封铅酸蓄电池的出现,由于其良好的密封性?不漏液及相对传统开口式电池有较高的能量密度,更因其性价比优势和安全性,成为车载动力的首选?动力型VRLA电池已广泛应用于高尔夫车?家庭割草机?电动自行车?电动摩托车?轻型电动车和混合动力汽车等? （一）电动自行车 中国政府将环境保护作为实施可持续发展战略的重要内容,燃油汽车不仅对环境造成污染而且资源相对紧张,因此1996年中国启动了电动车重大科技产业化工程项目?作为电动车动力的电池包括铅酸蓄电池?MH-Ni电池?锂离子电池和燃料电池?1991年国家将电动车铅酸蓄电池研究列为重点项目?当时,为迎接2008年北京奥运会,国家投入28亿元用于电动公交车的开发? 我国新设计的概念车将会使用24只12V/55A·h电池组,平均功率18kW,峰值功率51kW,电池的尺寸为386mm×116mm× 175mm?鉴于中国国情的客观因素,电动助力自行车是介于机动车和非机动车之间的代步工具,更突出了它的许多优点和实用性?
电动自行车是中国百姓的代步工具,电池的好坏,决定电动自行车业能否走向成熟并保持稳定的发展?中国的电动自行车的发展自20世纪60年代以来经历了三起三落,主要原因就是电池性能不能满足要求? 阀控式铅酸蓄电池(VRLA电池)的出现给电动车行业带来了生机?20世纪80年代,VRLA电池在我国通信行业得到成功应用,称为工业电池?20世纪90年代末,我国一些企业和高校开始研究将VRLA电池作为动力电源应用在电动自行车上并获得成功,作为民用电池被广大用户所接受? 目前电动自行车采用的动力电池99%是VRLA电池,极少采用MH-Ni电池和锂离子电池? （二）电动牵引车 电动牵引车是制造工厂?物流中心等作为搬运产品的常用运输工具,主要采用富液管式铅酸蓄电池或胶体VRLA电池作为动力电源,具有无污染?无噪声的优点? （三）电动车和混合电动车 电动车采用VRLA电池作为电源是首选的方案,主要是因为VRLA电池价格低?安全?铅的回收率高等原因?美国GM公司于1997年推出的EV-1计划就是采用VRLA电池作为动力电源?汽车采用
电池的发展史 电池发展历史 1800年 Alessandro Volta 发明世界上第一个电池、 1802年 Dr、 William Cruikshank 设计了第一个便于生产制造的电池、 1836年 John Daniell 为提供稳定的放电电流,对电池做了改进 1859年 Gaston Planté发明可充电的铅酸电池、 1868年 George Leclanché开发出使用电解液的电池 1881年 J、 A、 Thiebaut 取得干电池专利、 1888年 Dr、 Gassner 开发出第一个干电池、 1890年 Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池 1896年 在美国批量生产干电池 1896年 发明D型电池、 1899年 Waldmar Jungner 发明镍镉电池、 1910年 可充电的铁镍电池商业化生产 1911年 我国建厂生产干电池与铅酸蓄电池(上海交通部电池厂) 1914年 Thomas Edison 发明碱性电池、 1934年 Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板、 1947年 Neumann 开发出密封镍镉电池、 1949年 Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池、 1954年 Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池、1956年 Energizer、制造第一个9伏电池 1956年 我国建设第一个镍镉电池工厂(风云器材厂(755厂)) 1960前后
Union Carbide、商业化生产碱性电池,我国开始研究碱性电池(西安庆华厂等三家合作研发) 1970前后 出现免维护铅酸电池、 1970前后 一次锂电池实用化、 1976年 Philips Research的科学家发明镍氢电池、 1980前后 开发出稳定的用于镍氢电池的合金、 1983年 我国开始研究镍氢电池(南开大学) 1987年 我国改进镍镉电池工艺,采用发泡镍,电池容量提升40％ 1987前 我国商业化生产一次锂电池 1989年 我国镍氢电池研究列入国家计划 1990前 出现角型(口香糖型)电池, 1990前后 镍氢电池商业化生产、 1991年 Sony、可充电锂离子电池商业化生产 1992年 Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池专利 1992年 Battery Technologies, Inc、生产碱性充电电池 1995年 我国镍氢电池商业化生产初具规模 1999年 可充电锂聚合物电池商业化生产 2000年 我国锂离子电池商业化生产 2000后 燃料电池,太阳能电池成为全世界瞩目的新能源发展问题的焦点 电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明,至1883年发明了氧化银电池,1888年实现了电池的商品化,1899年发明了镍-镉电池,1901年发明了镍-铁电池,进入20世纪后,电池理论与技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后,电池技术又进入快速发展时期。首先就是为了适应重负荷用途的需要,发展了碱性锌锰电池,1951年实现了镍-镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,20世纪70年代初期便实现了军用与民用。随后基于环保考虑,研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后,在20世纪80年代得到迅速发展。 随着人们环保意识的日益增加,铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制,因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池与镍-镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一。
铅酸蓄电池发展简史 铅酸蓄电池1859年由法国人普兰特创造，1881年法国人富尔发明以铅化合物涂在铅片上，可以很快形成活性物质。 ①20世纪20年代由美国EXIDE公司推出的管式极板，用多缝隙的 硬橡胶管容纳活性物质，以一支铅合金棒插在中间导电，这就大大提高了要板的耐深度充放电的能力，硬橡胶管现已由无纺布或玻璃纤维管所取代，管式极板多用于动力牵引型蓄电池。 ②50年代由美国DELCO公司首先推出用无锑合金为板栅的免维护 汽车蓄电池，免去了以往汽车蓄电池须定期补水的工作，现在免维护式已经是汽车蓄电池的主要选择。 ③70年代由美国DEVIFF氏创新的阀控式蓄电池。 ④1970年以来出现拉网式板栅（目前国内湖北骆驼及保定风帆等）微孔PE及PVC隔板 单体间的穿壁焊技术（汽车及摩托车电池） 铅钙合金的加铝及加锡 铅酸蓄电池的基本结构与分类 铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解液组成，此外还有一些零件如气塞、连接条、极柱等等，分述如下： ⑴正极板包括涂膏式、形成式、铅布式、铅箔式等 ⑵负极板包括涂膏式、铅布式、铅箔式。 ⑶隔板包括微孔橡胶式、PVC、微孔PVC（叉车电池）、AGM （阀控铅酸蓄电池）.PE代式隔板（汽车免维护电池）
⑷电池槽硬橡胶式及塑料槽（ABS及PP料等）如我们公司阀控电池用ABS；汽车及摩托车免维护电池用PP料 ⑸电解液一律为稀硫酸(1.28,1.23,1.26,1.29,1.315,1.325,1.34);有一部分做成胶体 铅酸蓄电池的主要品种 1、起动用蓄电池：这是铅酸蓄电池品种中最大的一个，专为汽车 的起动、照明、点火提供能源。因要求放电电流大，故均用薄的涂膏式极板组成，最早每只为6V，现今为12V，正在向36V转变2、固定型蓄电池，作为备用电源，广泛用于邮电、电站、医院、 会堂等处。 3、助力车蓄电池（如12V12AH及12V18AH） 4、铁路客车蓄电池 5、内燃机车用蓄电池专供内燃机车起动及照明，长期使用管式 极板，近年来已改为涂膏式阀控蓄电池，型号为NG-462等。 6、摩托车用蓄电池用于摩托车的起动点火与照明 7、牵引蓄电池用于各种蓄电池、叉车、铲车、矿车、矿用电 机车、要求深充放。多采用管式正极板。 铅酸蓄电池的分类 A、按极板型式分 1、形成式正极板为纯铅板用电化方法生成过氧化铅、负极板 曾经用箔式，后改为涂膏式。 2、涂膏式这是用得最广泛的，即以铅合金板栅涂上铅膏。
铅酸蓄电池基本知识 电池：通过化学反应提供直流电能的电化学装置 电池是一种能量转化与储存的装置，它主要通过化学反应将化学能或物理能转化为电能。它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供电能。 Cell 和Battery的区别： ① Cell 是指一般的小型和单个电池，更强调单个单元; ② Battery是指蓄电池和电池组,更强调系统或者组; ③ Battery 运用得更加广泛，是电池的通用名称，包括锂电池、镍氢电池、蓄电池、干电池等等。 一次电池与二次电池的异同点： 一次电池只能放电一次，二次电池(也叫可充电电池)，可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻远比二次电池大，因此负载能力较低，另外，一次电池的自放电远小于二次电池。 电池种类 一次电池：不可充电，如锌锰、碱性、锂电池 二次电池：可充电，如铅酸、镍氢、锂离子电池 高级电池：结构特殊，性能卓越，如锌空电池，以空气做正极，体积很小，用于助听器。 燃料电池：Fuel Cell, FC, 将存在于燃料(氢气)和氧化剂(氧气)中的化学能转化为电能的装置，不是蓄电池，是发电机，1839年由英国的Grove发明。 太阳能电池：物理电源，通过光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置，1883年Charles发明首块太阳能电池，前景广阔，目前成本高，限制了应用。 电池由外壳、正极、负极、端子、隔膜等组成 外壳：一般是塑料或金属材质 正极：电流的流出端 负极：电流的流入端 端子：内部与活性物质相连，外接用电器 隔膜：防止正、负极短路，并提供电子的内部传递通道 蓄电池： 蓄电池(Storage Battery),也称二次电池,是通过充电将电能转换为化学能贮存起来，使用时再将化学能转换为电能释放出来的化学电源装置。
电池的起源和发展史 电池的诞生，基于人们对于获取持续而稳定的电流的需要。不过，电池的发明，是来源于一次青蛙的解剖实验所产生的灵感，多少有些偶然。1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现像是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼的发现引起了物理学家们的极大兴趣，他们竞相重复伽伐尼实验，企图找到一种产生电流的方法。而意大利物理学家伏特（Alessandro Volta）在多次实验后则认为：青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。1799年，伏特成功制成了世界上第一个电池“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良，又陆续有效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。然而在当时，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。 干电池的诞生。干电池的鼻祖在19世纪中期诞生。1860年，法国的雷克兰士（George Leclanche）发明了碳锌电池，这种电池更容易制造，且最初潮湿水性的电解液，逐渐被黏浊状类似糨糊的方式取代，于是装在容器内时，“干”性电池出现了。1887年，英国人赫勒森（Wilhelm Hellesen）发明了最早的干电池。相对于液电池而言，干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。如今，干电池已经发展成为一个庞大的家族，种类达100多种。常见的有普通锌锰干电池、碱性锌-锰干电池、镁-锰干电池等。不过，最早发明的碳锌电池依然是现代干电池中产量最大的电池。在干电池技术的不断发展过程中，新的问题又出现了。人们发现，干电池尽管使用方便、价格低廉，但用完即废，无法重新利用。另外，由于以金属为原料容易造成原材料浪费，废弃电池还会造成环境污染。于是，能够经过多次充电放电循环，反复使用的蓄电池成为新的方向。事实上，蓄电池的最早发明同样可以追溯到1860年。当年，
铅酸蓄电池发展简史铅酸蓄电池1859年由法国人普兰特创造，1881年法国人富尔发明以铅化合物涂在铅片上，可以很快形成活性物质。 ①20世纪20年代由美国EXIDE公司推出的管式极板，用多缝隙的硬橡胶管 容纳活性物质，以一支铅合金棒插在中间导电，这就大大提高了要板的耐深度充放电的能力，硬橡胶管现已由无纺布或玻璃纤维管所取代，管式极板多用于动力牵引型蓄电池。 ②50年代由美国DELCO公司首先推出用无锑合金为板栅的免维护汽车蓄电 池，免去了以往汽车蓄电池须定期补水的工作，现在免维护式已经是汽车蓄电池的主要选择。 ③70年代由美国DEVIFF氏创新的阀控式蓄电池。 ④1970年以来出现拉网式板栅（目前国内湖北骆驼及保定风帆等） 微孔PE及PVC隔板 单体间的穿壁焊技术（汽车及摩托车电池） 铅钙合金的加铝及加锡 铅酸蓄电池的基本结构与分类 铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解液组成，此外还有一些零件如气塞、连接条、极柱等等，分述如下： ⑴正极板包括涂膏式、形成式、铅布式、铅箔式等 ⑵负极板包括涂膏式、铅布式、铅箔式。 ⑶隔板包括微孔橡胶式、PVC、微孔PVC（叉车电池）、AGM（阀控铅酸蓄电池） .PE代式隔板（汽车免维护电池）
⑷电池槽硬橡胶式及塑料槽（ABS及PP料等）如我们公司阀控电池用ABS；汽车及摩托车免维护电池用PP料 ⑸电解液一律为稀硫酸(1.28,1.23,1.26,1.29,1.315,1.325,1.34);有一部分做成胶体 铅酸蓄电池的主要品种 1、起动用蓄电池：这是铅酸蓄电池品种中最大的一个，专为汽车的起动、 照明、点火提供能源。因要求放电电流大，故均用薄的涂膏式极板组成，最早每只为6V，现今为12V，正在向36V转变 2、固定型蓄电池，作为备用电源，广泛用于邮电、电站、医院、会堂等 处。 3、助力车蓄电池（如12V12AH及12V18AH） 4、铁路客车蓄电池 5、内燃机车用蓄电池专供内燃机车起动及照明，长期使用管式极板， 近年来已改为涂膏式阀控蓄电池，型号为NG-462等。 6、摩托车用蓄电池用于摩托车的起动点火与照明 7、牵引蓄电池用于各种蓄电池、叉车、铲车、矿车、矿用电机车、 要求深充放。多采用管式正极板。 铅酸蓄电池的分类 A、按极板型式分 1、形成式正极板为纯铅板用电化方法生成过氧化铅、负极板曾经用 箔式，后改为涂膏式。 2、涂膏式这是用得最广泛的，即以铅合金板栅涂上铅膏。
铅酸蓄电池的认识、安装及维护 一、任务导入 风力发电系统中，蓄电池是重要组成部件。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，发电系统的功率输出也变化无常，须经充电器整流，再对蓄电池充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把蓄电池里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。因此小型风力发电系统产生的电能需要蓄电池进行储存和调节，蓄电池才能提供相对稳定的电能。从风力发电机组的使用寿命期来讲，蓄电池在此期间至少需要更换2～3次。就是说，蓄电池的总投资费用将超过风力发电机的购置和维护费用。因此，配置合理容量的蓄电池，延长蓄电池的使用寿命，对用户的用电和节省经费开支都有重要的现实意义。小型风光力发电系统一般采用阀控密封式铅酸蓄电池，一般有12V和24V两种。 二、相关知识 学习情境：铅酸蓄电池 （一）化学电源的发展 化学电源，是一种将化学能转化为电能的装置，自1859年普兰特试制成功铅酸电池，1868年法国勒克朗谢制成锌锰干电池以来，化学电源经历了100多年的发展历史，现已形成独立完整的科技与工业体系，全世界已有1000多种不同系列和型号规格的电池产品。化学电源已成为人民生活中应用极为广泛的方便能源。今天，人造卫星、宇宙飞船、火车、汽车、潜艇、鱼雷、军用导弹、火箭、飞机，哪一样都离不开电源技术的发展。电源技术的进步，大大加速了现代移动通信、家用电器乃至儿童玩具的发展速度。随着高新技术的发展和为了保护人类生存的环境，对新型化学电源又提出了更高的要求。可以预言：产量大、价格低、应用范围广的锌---锰电池，铅酸蓄电池仍将占有世界上电池的大部分市场，并且近年来市场保持10%的增长,而性能优越的锂离子电池，金属氢化物--镍电池，可充无汞碱性锌--锰电池，燃料电池将是21世纪最受欢迎的绿色电池并挤占电池市场。随着人民生活水平的提高和电池技术的发展，以电池为能源的电动自行车将代替摩托车,电动汽车将逐步取代燃油汽车，新型化学电源的时代已经到来。 1．铅酸蓄电池的发展历史 蓄电池是1859年由普兰特发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。 到20世纪初，铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点：①充电末期水会分解为氢、氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重；②气体溢出时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。近二十年来，为了解决以上的两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池，希望实现电池的密封，获得干净的绿色能源。 1912年Thomas Edison发表专利，提出在单体电池的上部空间使用铂丝，在有电流通过时，铂被加热，成为氢、氧化合的催化剂，使析出的H2与O2重新化合，返回电解液中。但该专利未能付诸实现：①铂催化剂很快失效；②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出，电池内部合仍有气体发生；③存在爆炸的危险。 60年代，美国Gates公司发明铅钙合金，引起了密封铅酸蓄电池开发热，世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。 1969年，美国登月计划实施，密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源，最后镉镍电池被采用，但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。
电池的简介及发展历程 发布时间：2010-2-2 浏览人数:102人【返回列表】 电池概念： 电池就是把化学能量转化为电能的储存装置。它通过反应将化学能或物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能。作为一种电的贮存装置，当两种金属浸没于电解液之中，它们可以导电，并在“极板”之间产生一定电动势。电动势大小与所使用的金属有关，不同种类的电池其电动势也不同。 电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力（化学力）所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质，与电池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。在电池反应中，1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并不全按电池反应进行，同时电池内阻也要引起电动势降，因此常把比能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大，其内阻越小。 电池的能量储存有限，电池所能输出的总电荷量叫做它的容量，通常用安培小时作单位，它也是电池的一个性能参数。电池的容量与电极物质的数量有关，即与电极的体积有关。 实用的化学电池可以分成两个基本类型：原电池与蓄电池。原电池制成后即可以产生电流，但在放电完毕即被废弃。蓄电池又称为二次电池，使用前须先进行充电，充电后可放电使用，放电完毕后还可以充电再用。蓄电池充电时，电能转换成化学能；放电时，化学能转换成电能。 电池的发展史 1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反就。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。 伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法，意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。 1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验，电报机的电力来源。 意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的实验。实验证明，只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西，并用金属线把两个金属片连接起来，不管有没有青蛙的肌肉，都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的，蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。 1836年，英国的丹尼尔对“伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌─铜电池， 1860年，法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。。 然而，无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体，因此搬运很不方便，特别是蓄电池所用液体是硫酸，在挪动时很危险。 在1860年，法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还发明了世界广受使用的电池（碳锌电池）的前身。 1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。 1890年Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池
中国铅酸蓄电池产业现状 及发展趋势 Ting Bao was revised on January 6, 20021
铅酸蓄电池产业现状及发展趋势 电池工业是新能源领域的重要组成部分，是全球经济发展的一个新热点，与电力、交通、信息等产业发展息息相关，是社会生产经营活动和人类生活中不可缺少的产品。铅酸蓄电池凭借其性能价比高、大容量、高功率、长寿命、安全可靠等优点，是目前世界上产量最大、用途最广的一种电池，铅酸蓄电池销售额占全球电池销售额的30%以上。铅作为铅酸蓄电池最为重要的原料，其质量和价格的高低直接影响蓄电池产业未来的发展，铅和铅酸蓄电池的发展是相辅相成的。现就对近年来我国铅酸蓄电池发展现状进行分析，谈点自己的感想。 一、我国铅酸蓄电池行业现状 随着我国经济的持续快速发展，中国汽车、摩托车、电动助力车、通信、信息、电力等基础产业发展十分迅速，这些行业在我国处于一个高速成长期，对铅酸蓄电池的需求日益增长，铅酸蓄电池工业呈持续、快速增长趋势。 据不完全统计，我国铅酸蓄电池制造厂家已达到1500家左右，生产量平均以每年约20％的速度快速增长，铅酸蓄电池产量约占世界产量的1/3，出口量、出口额分别以每年高达29％和34％左右的速度递增，在国际市场上具有举足轻重的地位，成为全球铅酸蓄电池的生产和消费大国。
2003年，中国铅酸蓄电池的销售额约130亿元人民币，约占中国电池销售总额的1/3，占二次电池销售总额的45%。 2004年，由于铅等原料价格的集聚增长，影响了市场销售和利润，但由于国内需求和出口的增长，中国铅酸蓄电池产量达到了约6000万KVAH，销售额约150亿元。 2005年，铅酸蓄电池总产量达6645万KVAH，销售额200亿元左右，出口额亿美元，同比增长40%。蓄电池产量年平均增长远远高于国民经济的增长速度和欧美等发达国家，起动蓄电池增长15%以上，固定电池增长30%，动力电池增长50%以上。 2006年，铅酸蓄电池产量为万KVAH，销售额350亿元. 2007年，铅酸蓄电池产量为万KVAH，销售额503亿元。其产品结构见下图： 2007年我国铅酸蓄电池产量结构图 随着中国市场经济进程的加快，铅酸蓄电池企业已呈现优胜劣汰趋势，地域性规模企业逐步形成并壮大，市场份额逐年增长。仅以助动车用铅酸蓄电池企业为例，浙江省长兴县的蓄电池产业是随着近年来我国电动助力车产业的兴起迅速发展壮大，2003年，铅酸蓄电池企业有175家之多，销售额为亿元；2004年开始进行了专项整治，到2005年蓄电池企业保留下来53家，销
废铅酸蓄电池回收加工综合利用项目可行性研究报告 承办单位：北京国宇祥国际经济经济信息咨询有限公司 报告编制：郭兵
目录 第一章项目总论 (1) 一、项目名称及承办单位 (1) 二、项目拟建地址 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制范围 (2) 五、研究的主要过程 (3) 六、建设规模与产品方案 (4) 七、项目总投资估算 (4) 八、工艺技术装备方案的选择 (4) 九、项目建设期限 (4) 十、投资项目备案数据 (5) 项目备案数据一览表 (5) 十一、研究结论 (5) 十二、项目主要经济技术指标 (8) 项目主要经济技术指标一览表 (8) 第二章项目产品介绍 (16) 一、项目法人概况 (16) 二、项目主要产品介绍 (16) 第三章市场需求预测 (18) 第四章建设规模与生产方案 (20) 一、建设规模的确定原则 (20) 二、项目建设规模 (20) 三、项目生产纲领 (21)
第五章项目建设选址及土建工程 (22) 一、项目建设地选择原则 (22) 二、项目建设地概况 (22) 三、项目建设选址方案 (24) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (24) 五、项目用地利用指标 (25) 项目占地及建筑工程投资一览表 (25) 六、项目建筑工程方案 (26) （一）建筑工程概况 (27) （二）建筑结构设计 (27) （三）标准化厂房设计 (30) 七、项目选址综合评价 (32) 第六章原材料及能源需求情况 (34) 原辅材料及能源供应情况一览表 (34) 第七章技术生产方案 (36) 一、工艺技术方案的选用原则 (36) 二、产品工艺流程 (36) 废铅酸蓄电池回收再生铅生产工艺流程示意简图 (37) 三、设备的选择 (38) （一）设备配臵原则 (38) （二）设备配臵方案 (39) 主要设备投资明细表 (39) 第八章环境保护 (41) 一、环境保护设计依据 (41) 二、污染物的来源 (42) （一）项目建设期污染源 (42) （二）项目运营期污染源 (42)