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寶鄂文庫(kù)

為什么鉛酸電池安全性能如此優(yōu)異?電池材料不易燃是關(guān)鍵所在!

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-04-27 14:38    點(diǎn)擊量:

啟動(dòng)電源使用在汽車上大都是固定在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的位置,且具有較高的密閉性,因此安全性對(duì)汽車來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,幾百安的電流瞬間釋放出來(lái)所帶來(lái)的熱量和潛在危險(xiǎn)不言而喻。

 

鉛酸電池的安全性在目前的電池系統(tǒng)里屬于極高的等級(jí),首先,大電流性能優(yōu)異意味著電池不容易發(fā)生意外;其次,即便發(fā)生意外,正負(fù)極材料都是鉛的化合物,而電解液還是硫酸溶液,三者都不易燃,只能是導(dǎo)致周圍的零部件燃燒。

 

鋰離子電池的負(fù)極材料是石墨,碳材料的一種,易燃性就不需要多說(shuō)了。電解液是酯類溶劑和鋰鹽,酯類溶劑不僅易燃而且還有極強(qiáng)的揮發(fā)性(實(shí)驗(yàn)室開關(guān)手套箱所帶來(lái)的芳香氣味大都拜它所賜),一旦大量放熱或者在汽車碰撞時(shí)容易發(fā)生燃燒甚至爆炸,將事故推高一個(gè)等級(jí),后果不堪設(shè)想。同時(shí),還有一個(gè)重要的因素不可忽略,鋰離子電池在大電流放電時(shí)容易在負(fù)極形成鋰枝晶,刺穿隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)部短路進(jìn)而爆炸,這在鋰電界是一個(gè)共識(shí)。其實(shí)其他的問(wèn)題還有很多,比如電池長(zhǎng)期處于高荷電態(tài)(SOC)下帶來(lái)的電極材料穩(wěn)定性等也是一個(gè)較大的問(wèn)題,目前關(guān)于其研究還不多,許多機(jī)理還不清楚,等等,鋰離子電池的安全性問(wèn)題太多了,在這里就不一一說(shuō)明了。

 

 

在成本上看,鉛酸電池的成本毫無(wú)疑問(wèn)是最低的,無(wú)論是電極材料,電解液還是裝配環(huán)境要求等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰離子電池。

 

就電極材料而言,鋰離子電池電極材料大都需要復(fù)雜的工藝制備,且要經(jīng)過(guò)一個(gè)高溫?zé)崽幚磉^(guò)程(石墨化溫度大于2000度,正極材料也大都需要七八百度),成本大都在15-20w/噸以上,石墨可能會(huì)低一些;鉛酸電池使用的氧化鉛和硫酸鉛相對(duì)來(lái)說(shuō)成本會(huì)低很多。電解液的話鋰離子電池使用多個(gè)酯類溶劑價(jià)格較高,而且對(duì)含水量有嚴(yán)格的要求,大都在幾十個(gè)ppm以內(nèi),電解質(zhì)鹽六氟磷酸鋰不僅貴而且還容易分解,造成危險(xiǎn),分解產(chǎn)物之一就是恐怖的HF,百度一下即可知道它的危害!而鉛酸電池則是硫酸溶液,這個(gè)就不需要多說(shuō)了吧。

 

 

目前社會(huì)上的呼聲大都說(shuō)鉛酸電池污染環(huán)境,鋰離子電池對(duì)環(huán)境友好等,其實(shí)這是一個(gè)很大的誤區(qū),之前由于南方小鉛酸電池廠太多不注意環(huán)保而大肆排放,而且加上國(guó)家想要縮減鉛酸電池的規(guī)模,大力發(fā)展新能源,因此媒體的論調(diào)也有較強(qiáng)的針對(duì)性,實(shí)際并非如此。

 

目前鉛酸電池相對(duì)于鋰離子電池而言做得最好的部分就是回收機(jī)制。現(xiàn)在鉛酸電池主要應(yīng)用在電動(dòng)自行車和啟動(dòng)電源領(lǐng)域,這兩個(gè)領(lǐng)域都有很強(qiáng)的針對(duì)性,那就是用戶在換電池時(shí)都回到專門的店里去更換,為什么?可以把舊電池折成錢買新的?。「鶕?jù)我的觀察,廣大的縣城鄉(xiāng)鎮(zhèn)電動(dòng)自行車主基本都有這樣的意識(shí),汽車更不必說(shuō)。這些廢舊的電池基本都會(huì)再回到專門的鉛板回收工廠進(jìn)行二次處理重新制備電極材料。

 

鋰離子電池你見(jiàn)過(guò)有專門的機(jī)構(gòu)回收再用來(lái)制備電極材料嗎?不好意思,我沒(méi)見(jiàn)過(guò)。原因如下:第一,鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域太廣,這就決定了他的回收難度;第二,鋰離子電池大都是小型的,平常大家手機(jī)或者mp3等不用了大都是直接扔了或者賣了,這些電池最后基本都躺在了垃圾桶里面,雖然鋰離子電池里面重金屬較少,只有正極材料含有鈷金屬,但是扛不住全世界這么大的用戶體量啊,長(zhǎng)期來(lái)看,這還是個(gè)問(wèn)題,不過(guò)目前并沒(méi)有機(jī)構(gòu)很重視這個(gè)問(wèn)題,國(guó)家應(yīng)該在這個(gè)問(wèn)題上會(huì)越來(lái)越重視的。

 

所以總的來(lái)看鉛酸電池只要在制造過(guò)程中注意好相關(guān)的環(huán)保措施是沒(méi)有問(wèn)題的,因?yàn)樵谑褂弥卸际敲芊饷饩S護(hù)的,最終又會(huì)有相對(duì)應(yīng)的回收機(jī)制。

 
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