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鉛酸蓄電池是工業化最早的二次電池,自1859年發明至今已經有150多年的歷史,但是該產業的發展仍然方興未艾。
鉛酸蓄電池是化學電池中市場份額最大、使用范圍最廣的電池,特別是在起動和大型儲能等應用領域,在較長時間尚難以被其他新型電池替代。鉛酸蓄電池價格較低,具有技術成熟、高低溫性能優異、穩定可靠、安全性高、資源再利用性好等比較優勢,市場競爭優勢明顯。
相對于其他電池金屬材料,鉛資源比較豐富,鉛儲量和再生鉛保證鉛酸蓄電池產業可持續發展的年限相對較長,鉛酸蓄電池大量應用,較長時間內不會造成鉛資源短缺。鉛酸蓄電池不足之處在于:能量密度偏低、循環壽命偏短,主要原材料鉛是一類有毒物質,電池生產和再生鉛加工過程中存在鉛污染風險,管理不善可能會對環境和人體健康造成危害。
隨著新技術的突破和新結構的應用,鉛碳電池、雙極性電池、非鉛板柵電池等先進鉛酸蓄電池的不斷問世,改變了質量能量比偏低、循環壽命較短等不足,并且隨著法規制度的逐步健全和管理水平的提升,鉛污染的風險也可防可控。為鉛酸蓄電池產業的持續發展注入了新的活力。在未來,鉛酸蓄電池仍將在備用電源、儲能、起動、動力等應用領域發揮重要的作用。
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目前,大規模產業化的二次電池主要有鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、氫鎳電池和鋰離子電池。鎘鎳電池含有劇毒元素鎘,已逐步被其他電池所替代。目前,市場上應用最廣泛的電池為鉛酸蓄電池、鋰離子電池和氫鎳電池。
相較于其他二次電池,鉛酸蓄電池主要有以下性能比較優勢:
A、實現工業化生產的時間最長、技術最成熟的電池,性能穩定、可靠,適用性好;
B、采用稀硫酸作電解液,無可燃性,電池采用常壓或低壓設計,安全性好;
C、工作電壓較高、工作溫度范圍較寬,適用于混合電動車(HEV)等高倍率放電應用;
D、能浮充電使用,淺充淺放電性能優異,適用于不間斷電源(UPS)、新能源儲能、電網削峰填谷等領域;
E、大容量電池技術成熟,能制成數千安時的電池,為大規模儲能提供了便利。
②成本比較優勢
鉛酸蓄電池是最廉價的二次電池,單位能量的價格是鋰離子電池或氫鎳電池的1/3左右。此外,鉛酸蓄電池的主要成分為鉛和鉛的化合物,鉛含量高達電池總質量的60%以上,廢舊電池的殘值較高,回收價格超過新電池的30%,因此鉛酸蓄電池的綜合成本更低。