鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6127次 | 2018年07月24日
電池環(huán)保和鎳氫電池不環(huán)保有什么區(qū)別?
鋰電池中含有六氟磷酸鋰等有害物質(zhì),會對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染,鈷、錳、銅等重金屬通過積累作用也會由生物鏈危害人類自身,極具危害性。鎳氫電池相對于鉛酸電池而言,環(huán)境污染相對較低,主要是一些酸堿廢氣,有害的主要是HCl,環(huán)保措施到位的化,應(yīng)該沒有問題。
環(huán)保電池,是指近年來已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和正在推廣使用的無汞堿性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制、開發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池和燃料電池等都屬于這一范疇。此外,目前已廣泛應(yīng)用并利用太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽電池(又稱光伏發(fā)電),也可列入這一范疇。
金屬氫化物鎳蓄電池(ni-mh)與鎘鎳蓄電池(ni-cd)有相同的工作電壓(1.2v),但由于采用稀土合金或tini合金貯氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì),取代了致癌物質(zhì)鎘,不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池,而且使電池的比能量提高了近40%,達(dá)到60-80wh/kg和210-240wh/l。這種電池是90年代初逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并且首先使用于手機(jī)電池。雖然它在手機(jī)上的主導(dǎo)地位逐步被鋰離子電池取代,但是在歐美手機(jī)應(yīng)用中,其市場占有率仍在50%左右。
鋰離子蓄電池(li-ion)系由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳作負(fù)極,可逆嵌鋰的金屬氧化物作正極(licoo2、&linio2或limn2o4)和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成,其工作電壓為3.6v,因此一個鋰離子電池相當(dāng)于三個鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。由此這種電池的比能量是可以超過100wh/kg和280wh/l,又大大超過了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。鑒于以上優(yōu)點(diǎn),自1993-2000年短短的幾年中,其生產(chǎn)量和使用量以極高的速度增長。
堿性鋅錳干電池(alkaline)較同尺寸普通干電池具有更高的容量,并具有大電流放電的能力。已應(yīng)用了無汞鋅粉,因此使這種電池成為一種綠色電池,并成為原電池中的主流產(chǎn)品,目前堿性鋅錳干電池仍然是bp機(jī)使用最多的電源。同時(shí),世界各國也關(guān)注這種電池的可充性,美國一家公司已推出可充堿錳電池,產(chǎn)品應(yīng)用緩慢增長中。這種電池保持了原電池的放電特性,而且能再充電使用幾十次至幾百次(深充放電循環(huán)壽命約25次)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰塑料蓄電池(lip)是金屬鋰為負(fù)極,導(dǎo)電聚合物作電解質(zhì)的新型電池,其比能量已達(dá)到170wh/kg和350wh/l。鋰離子塑料蓄電池則是將鋰離子蓄電池中的有機(jī)電解液貯存于一種聚合物膜中,或是使用導(dǎo)電聚合物為電解質(zhì),使電池中無游離電解液。這種電池可以用鋁塑料復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)熱壓封裝,具有重量輕、形狀可任意改變,安全性更好的特點(diǎn)。
燃料電池(fc)則是一種利用燃料(如氫氣或含燃料)和氧化劑(如純氧或空氣中的氧)直接連續(xù)發(fā)電的裝置,由于避開了卡諾循環(huán)的限制,這種發(fā)電裝置不僅效率高(電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)40%以上),且無污染氣體排出,因此是未來的高效和清潔發(fā)電方式。國內(nèi)外許多公司都在致力于發(fā)展適合手機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)的pem燃料電池,一旦投入應(yīng)用,其經(jīng)濟(jì)效益極大。
密封鉛酸蓄電池是鉛酸蓄電池的一種。
以下新型綠色電池技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為迅速。
1.貯氫材料及金屬氫化物鎳蓄電池鎳氫電池(ni-mhrechargeablebattery)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
2.鋰離子嵌入材料及液態(tài)電解質(zhì)鋰離子蓄電池
3.聚合物電解質(zhì)鋰蓄電池或鋰離子蓄電池
4.鋅空氣電池和pem燃料電池
耶路撒冷的研究者開發(fā)了所謂的「馬鈴薯電池」,也就是將鋅和銅電極插到煮過的馬鈴薯里,簡單的「煮」的過程就能讓電力變?yōu)樵镜?0倍,使得馬鈴薯電池有機(jī)會成為發(fā)展中國家便宜而隨處可得的電力來源。可謂是真正綠色環(huán)保電池.Yissum研發(fā)公司無償將這個技術(shù)提供給任何有興趣的發(fā)展中國家。雖然在蓄電量上和我們習(xí)慣的鋰電池有不小的差距,但可是完全100%環(huán)保的。
Yissum研發(fā)公司,利用耶路撒冷希伯來大學(xué)的技術(shù),正在開發(fā)名為“solidorganicelectricbatterybasedupontreatedpotatoes(基于馬鈴薯涂層的固體有機(jī)電池)”的新電池,簡單來說就是馬鈴薯驅(qū)動的電池。這種電池為世界上缺乏電力設(shè)施的地區(qū)提供了一種簡單的、可持續(xù)的、可靠的滿足電力需求的廉價(jià)方案。
希伯來大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),馬鈴薯涂層增強(qiáng)了鹽橋能力,因此有馬鈴薯涂層的電池產(chǎn)生的電能是無馬鈴薯涂層電池的十倍。成本分析顯示,新的電池比現(xiàn)有的商業(yè)電池如1.5VoltD電池和EnergizerE91電池便宜5到50倍。[1電池一般含有重金屬元素,如汞,鉛,鎘等;這些都是重金屬元素,具有很大的毒性,污染水土。那些極少含有重金屬元素或不含重金屬的電池,就是環(huán)保的(說是環(huán)保的,誰有知道真的環(huán)不環(huán)保)。例如現(xiàn)在市面上的的5號堿性電池有低汞,還有無汞的,這些無汞的就是環(huán)保電池。
環(huán)保電池,是指近年來已投入使用或正在研制、開發(fā)的一類高性能、無污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和正在推廣使用的無汞堿性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制、開發(fā)的鋰或鋰離子塑料蓄電池和燃料電池等都屬于這一范疇。此外,目前已廣泛應(yīng)用并利用太陽能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽電池(又稱光伏發(fā)電),也可列入這一范疇。
金屬氫化物鎳蓄電池(ni-mh)與鎘鎳蓄電池(ni-cd)有相同的工作電壓(1.2v),但由于采用稀土合金或tini合金貯氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì),取代了致癌物質(zhì)鎘,不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池,而且使電池的比能量提高了近40%,達(dá)到60-80wh/kg和210-240wh/l。這種電池是90年代初逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并且首先使用于手機(jī)電池。雖然它在手機(jī)上的主導(dǎo)地位逐步被鋰離子電池取代,但是在歐美手機(jī)應(yīng)用中,其市場占有率仍在50%左右。
鋰離子蓄電池(li-ion)系由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳作負(fù)極,可逆嵌鋰的金屬氧化物作正極(licoo2、&linio2或limn2o4)和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成,其工作電壓為3.6v,因此一個鋰離子電池相當(dāng)于三個鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。由此這種電池的比能量是可以超過100wh/kg和280wh/l,又大大超過了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。鑒于以上優(yōu)點(diǎn),自1993-2000年短短的幾年中,其生產(chǎn)量和使用量以極高的速度增長。
極片制成過程:在這幾個環(huán)節(jié)過程中,以國內(nèi)主流磷酸鐵鋰的體系,甚至是三元體系,不存在比較大的污染,當(dāng)然三元體系可能和鈷酸鋰還是有一定的污染的,比如說鈷、錳、鎳都算是重金屬,但是相對來說還算是比較環(huán)保。其中,磷酸鐵鋰最為環(huán)保。剩余部分,除了按上面所說材料的污染,注液中溶劑主要是環(huán)狀/鏈狀碳酸酯或者羧酸酯。溶質(zhì)主要是鋰鹽六氟磷酸鋰,添加劑主要是成膜添加劑、阻燃添加劑、導(dǎo)電添加劑、改善低溫放電添加劑。整個過程污染也都還好,當(dāng)然化學(xué)藥劑,不注意其控制,對環(huán)境肯定是有污染的。至于最后封裝和化成,那污染就更小了。
3.再談?wù)劵厥詹糠謱τ阝捤徜嚭腿w系,當(dāng)然還是有回收必要的,畢竟里面含有重金屬。但是,磷酸鐵鋰,除了內(nèi)部電解液等等基本無害,對比其他電池也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害中金屬元素和物質(zhì),所以污染相對較小。不過,廢舊鋰離子電池中的物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境中還是可造成重金屬鎳、鈷污染(包括砷),氟污染,有機(jī)物污染,粉塵和酸堿污染。廢舊鋰離子電池的電解質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,如LiPF6,LiAsF6,LiCF3S03,HF,P201等,溶劑及其分解和水解產(chǎn)物,如DME,甲醇、甲酸等,都是有毒有害物質(zhì),還是需要將廢舊鋰電池送到有資質(zhì)的地方進(jìn)行統(tǒng)一處理,不要隨意丟棄。
1.正負(fù)極集流體,一般,正極用鋁箔,負(fù)極用銅箔,還可能焊一些鎳帶做連接導(dǎo)電用。這些基本沒有毒性。現(xiàn)在出現(xiàn)的一些廢舊鋰電池回收單位就是靠回收這些和鋼殼鋁殼掙錢。標(biāo)簽:可回收利用,無污染。
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