鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1537次 | 2019年11月21日
如何實(shí)現(xiàn)氧化銀電池?zé)o汞化?我國目前的技術(shù)處于哪種階段?
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)到無汞化。
2.紙板鋅錳電池?zé)o汞無鎘無鉛化技術(shù)無汞無鎘無鉛紙板鋅錳電池,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)無汞無鎘無鉛化。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汞無鎘無鉛化,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引進(jìn)國外技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
5.鉛蓄電池?zé)o鎘化技術(shù)無鎘化技術(shù)為采用鉛鈣多元合金或其他無鎘板柵合金,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)無汞化難度很大。無汞化技術(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。
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,充放電效率高,價(jià)格便宜,易回收再生等特點(diǎn)。(2)超級電池。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、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)在國外已成熟應(yīng)用,目前我國還處于研發(fā)階段。
4.廢鉛蓄電池規(guī)模化無害化回收再生技術(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)模化無害化再生利用。