铅酸蓄电池主要是分为备用电源电池吗？
来源：宝鄂实业
2019-03-07 15:51
点击量：次
铅酸蓄电池的分类
按照应用领域划分， 我国的铅酸蓄电池主要可分为备用电源电池、储能电池、起动电池和动力电池四大类。备用电源电池是主要用于通讯备用电源、不间断电源(UPS)、应急照明电源及其他备用电源的蓄电池。储能电池指适用于供太阳能发电设备和风力发电机以及其他可再生能源的储能用蓄电池。 起动电池是主要应用于汽车、摩托车、燃油发动机起动、点火和照明的蓄电池。动力电池主要应用于电动自行车、电动特种车(电动游览车、高尔夫车、巡警车、叉车等)、低速电动乘用车、混合电动车等电动车辆作为动力。
按照电池中极板的结构分为板式、管式和卷绕式等类别，分别称为平板式电池、管式电池和卷绕式电池。此外，根据铅酸蓄电池中电解液处于游离状态和吸附(或固定)状态，分为富液式蓄电池和贫液式蓄电池。贫液电池中，电解液吸附在玻璃纤维隔板中的蓄电池常设计成阀控密封式，称为阀控式密封蓄电池;电解液用二氧化硅胶体固定的蓄电池称为胶体电池。
铅酸蓄电池的比较优势和不足
铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池，自 1859 年发明至今已经有 150 多年的历史，但是该产业的发展仍然方兴未艾。
铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池，特别是在起动和大型储能等应用领域，在较长时间尚难以被其他新型电池替代。铅酸蓄电池价格较低，具有技术成熟、高低温性能优异、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势，市场竞争优势明显。相对于其他电池金属材料，铅资源比较丰富，铅储量和再生铅保证铅酸蓄电池产业可持续发展的年限相对较长，铅酸蓄电池大量应用，较长时间内不会造成铅资源短缺。铅酸蓄电池不足之处在于：能量密度偏低、循环寿命偏短，主要原材料铅是一类有毒物质，电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险，管理不善可能会对环境和人体健康造成危害。
随着新技术的突破和新结构的应用，铅碳电池、双极性电池、非铅板栅电池等先进铅酸蓄电池的不断问世，改变了质量能量比偏低、循环寿命较短等不足，并且随着法规制度的逐步健全和管理水平的提升，铅污染的风险也可防可控。为铅酸蓄电池产业的持续发展注入了新的活力。在未来，铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等应用领域发挥重要的作用。
(1)铅酸蓄电池的比较优势
①性能比较优势
目前，大规模产业化的二次电池主要有铅酸蓄电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。镉镍电池含有剧毒元素镉，已逐步被其他电池所替代。目前，市场上应用最广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。
相较于其他二次电池，铅酸蓄电池主要有以下性能比较优势：A、实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池，性能稳定、可靠，适用性好;B、采用稀硫酸作电解液，无可燃性，电池采用常压或低压设计，安全性好;C、工作电压较高、工作温度范围较宽，适用于混合电动车(HEV)等高倍率放电应用;D、能浮充电使用，浅充浅放电性能优异，适用于不间断电源(UPS)、新能源储能、电网削峰填谷等领域;E、大容量电池技术成熟，能制成数千安时的电池，为大规模储能提供了便利。
②成本比较优势
铅酸蓄电池是最廉价的二次电池， 单位能量的价格是锂离子电池或氢镍电池的 1/3 左右。此外，铅酸蓄电池的主要成分为铅和铅的化合物，铅含量高达电池总质量的 60%以上，废旧电池的残值较高，回收价格超过新电池的 30%，因此铅酸蓄电池的综合成本更低。
③再生利用比较优势
铅酸蓄电池组成简单，再生技术成熟，回收价值高，是最容易实现回收和再生利用的电池。全球再生铅产量已经超过原生铅产量，美国废铅酸蓄电池铅的再利用率已超过 98.5%，我国废铅酸蓄电池的再利用率也达到 90%以上。镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池多为小型电池，且组成复杂，再生成本高，回收难度大，再生产业难以实现市场化运营。目前，前述电池全球的平均回收比例不足 20%，特别是锂离子电池，多数国家尚未实现有效回收和再生。
(2)铅酸蓄电池的不足
①能量密度偏低
传统的铅酸蓄电池质量和体积能量密度偏低， 能量密度只有为锂离子电池的1/3 左右，氢镍电池的 1/2 左右，并且体积较大，不适宜在质量轻、体积小的场合使用。未来，铅酸蓄电池能量密度仍有较大的提高空间，尤其是泡沫碳等采用新材料、新技术的铅酸蓄电池。
②循环寿命偏短
传统铅酸蓄电池循环寿命较短，理论循环次数为锂离子电池 1/3 左右。铅酸蓄电池的循环寿命提高的空间仍然比较大，特别是新材料、新结构和新技术的铅酸蓄电池，如双极性铅酸蓄电池、铅碳电池等。
③产业链存在铅污染风险
铅是铅酸蓄电池的主要原材料，铅占电池质量的 60%以上，全球铅酸蓄电池的用铅量占总用铅量的 80%以上。铅为重金属，铅酸蓄电池制造产业链(包括原生铅冶炼、电池制造、电池回收、再生铅冶炼)存在较高的铅污染风险，管理不善会对环境造成污染和对人体健康产生危害。
