Análisis de las ventajas y desventajas de las baterías de plomo-ácido!

Baterías de plomo-ácido Las baterías de plomo-ácido tienen la mayor cuota de mercado y la gama de uso más amplia entre las baterías químicas, especialmente en aplicaciones como el arranque y el almacenamiento de energía a gran escala, y son difíciles de reemplazar por otras baterías nuevas durante mucho tiempo. El precio de las baterías de plomo-ácido es relativamente bajo y tiene ventajas comparativas como tecnología madura, excelente rendimiento a altas y bajas temperaturas, estabilidad y confiabilidad, alta seguridad y buena reutilización de recursos, y tiene obvias ventajas competitivas en el mercado.

La batería de plomo-ácido es la batería secundaria más antigua de la industrialización. Tiene una historia de más de 150 años desde su invención en 1859, pero el desarrollo de esta industria aún está en ascenso.

Las baterías de plomo-ácido tienen la mayor participación de mercado y la gama más amplia de uso entre las baterías químicas, especialmente en aplicaciones como el arranque y el almacenamiento de energía a gran escala, y son difíciles de reemplazar por otras baterías nuevas durante mucho tiempo. El precio de las baterías de plomo-ácido es relativamente bajo y tiene ventajas comparativas como tecnología madura, excelente rendimiento a altas y bajas temperaturas, estabilidad y confiabilidad, alta seguridad y buena reutilización de recursos, y tiene obvias ventajas competitivas en el mercado.

En comparación con otros materiales metálicos para baterías, los recursos de plomo son relativamente abundantes, y las reservas de plomo y el plomo reciclado garantizan el desarrollo sostenible de la industria de baterías de plomo-ácido durante un período de tiempo relativamente largo. Las deficiencias de las baterías de plomo-ácido son: baja densidad energética y ciclo de vida corto, la materia prima principal, el plomo, es un tipo de sustancia tóxica y existe el riesgo de contaminación por plomo durante la producción de baterías y el procesamiento del plomo reciclado. Una mala gestión puede causar daños al medio ambiente y a la salud humana. daño.

Con el avance de las nuevas tecnologías y la aplicación de nuevas estructuras, la aparición continua de baterías de plomo-ácido avanzadas, como las baterías de plomo-carbono, las baterías bipolares y las baterías de red sin plomo, ha cambiado los problemas de baja relación masa-energía y de ciclo de vida corto. Y con la mejora gradual de las leyes y regulaciones y la mejora del nivel de gestión, también se puede prevenir y controlar el riesgo de contaminación por plomo. Ha inyectado nueva vitalidad al desarrollo sostenible de la industria de las baterías de plomo-ácido. En el futuro, las baterías de plomo-ácido seguirán desempeñando un papel importante en aplicaciones como energía de respaldo, almacenamiento de energía, arranque y potencia.

• Ventajas comparativas de las baterías de plomo-ácido
• Ventaja comparativa en el desempeño

En la actualidad, las baterías secundarias industrializadas a gran escala incluyen principalmente baterías de plomo-ácido, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno y baterías de iones de litio. Las baterías de cadmio-níquel contienen el elemento altamente tóxico cadmio, que ha sido reemplazado gradualmente por otras baterías. En la actualidad, las baterías más utilizadas en el mercado son las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio y las baterías de níquel-hidrógeno.

En comparación con otras baterías secundarias, las baterías de plomo-ácido tienen principalmente las siguientes ventajas comparativas:

A. La batería con el tiempo de producción industrial más largo y la tecnología más madura tiene un rendimiento estable, confiable y buena aplicabilidad;

B. Se utiliza ácido sulfúrico diluido como electrolito, que no es inflamable, y la batería está diseñada con presión normal o baja presión, con buena seguridad;

C. Alto voltaje de funcionamiento y amplio rango de temperatura de funcionamiento, adecuado para aplicaciones de descarga de alta velocidad como vehículos eléctricos híbridos (HEV);

D. Se puede utilizar para carga flotante, con excelente rendimiento de carga superficial y descarga superficial, adecuado para suministro de energía ininterrumpida (UPS), almacenamiento de energía de nueva energía, afeitado de picos de red y relleno de valles y otros campos;

E. La tecnología de baterías de gran capacidad está madura y puede convertirse en baterías de miles de amperios hora, lo que proporciona comodidad para el almacenamiento de energía a gran escala.

• Ventaja comparativa de costos

Las baterías de plomo-ácido son las baterías secundarias más baratas y el precio por unidad de energía es aproximadamente 1/3 del de las baterías de iones de litio o las baterías de níquel-hidrógeno. Además, los componentes principales de las baterías de plomo-ácido son plomo y compuestos de plomo. El contenido de plomo es tan alto como más de 60% de la masa total de la batería. El valor residual de las baterías usadas es alto y el precio de reciclaje supera los 30% de las baterías nuevas.

3. Ventaja comparativa del reciclaje

Las baterías de plomo-ácido tienen una composición simple, una tecnología de regeneración madura y un alto valor de recuperación. Son las baterías más fáciles de lograr la recuperación y el reciclaje. La producción mundial de plomo reciclado ha superado la producción de plomo primario. La tasa de reutilización del plomo de las baterías de plomo-ácido usadas en los Estados Unidos ha superado los 98,5%, y la tasa de reutilización de las baterías de plomo-ácido usadas en mi país también ha alcanzado más de 90%. Las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidrógeno y las baterías de iones de litio son en su mayoría baterías pequeñas con composiciones complejas, altos costos de regeneración y dificultad de reciclaje, lo que dificulta que la industria de la regeneración logre operaciones orientadas al mercado. En la actualidad, la tasa de reciclaje promedio mundial de las baterías mencionadas anteriormente es inferior a 20%, especialmente para las baterías de iones de litio, y la mayoría de los países aún no han logrado un reciclaje y una regeneración efectivos.

• Insuficiencia de baterías de plomo-ácido
• Baja densidad energética

La calidad y la densidad energética volumétrica de las baterías de plomo-ácido tradicionales son relativamente bajas, y la densidad energética es solo alrededor de 1/3 de la de las baterías de iones de litio y alrededor de 1/2 de la de las baterías de níquel-hidrógeno, y el volumen es relativamente grande, lo que no es adecuado para peso ligero y pequeño volumen. uso. En el futuro, todavía hay mucho margen de mejora en la densidad energética de las baterías de plomo-ácido, especialmente las baterías de plomo-ácido que utilizan nuevos materiales y tecnologías como la espuma de carbono.

Ventajas y desventajas comparativas de las baterías de plomo-ácido

2.El ciclo de vida es corto

El ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido tradicionales es corto y el número de ciclos teórico es aproximadamente 1/3 del de las baterías de iones de litio. Todavía hay mucho margen para mejorar el ciclo de vida de las baterías de plomo-ácido, especialmente las baterías de plomo-ácido con nuevos materiales, nuevas estructuras y nuevas tecnologías, como las baterías de plomo-ácido bipolares, las baterías de plomo-carbono, etc.

3.Existe riesgo de contaminación por plomo en la cadena industrial

El plomo es la principal materia prima de las baterías de plomo-ácido y representa más del 60% de la calidad de las baterías. El consumo mundial de baterías de plomo-ácido representa más del 80% del consumo total de plomo. El plomo es un metal pesado y la cadena industrial de fabricación de baterías de plomo-ácido (incluida la fundición primaria de plomo, la fabricación de baterías, el reciclaje de baterías y la fundición secundaria de plomo) tiene un alto riesgo de contaminación por plomo. Una mala gestión provocará contaminación ambiental y daños a la salud humana.

4. Baterías de plomo-ácido y protección del medio ambiente

La fabricación de baterías de plomo-ácido es la principal industria que utiliza plomo. Su cadena industrial tiene riesgos de contaminación por plomo en la fundición primaria de plomo, la producción de baterías, el reciclaje de baterías usadas y la fundición secundaria de plomo, pero la contaminación por plomo en todo el proceso de la cadena industrial se puede controlar de manera efectiva. La tecnología de prevención y control de la contaminación por plomo es relativamente madura. Existen conjuntos completos de tecnología y equipos relacionados con la fundición primaria y secundaria de plomo en países extranjeros. La tecnología nacional de fundición de plomo es básicamente madura, incluida la fabricación de baterías de plomo-ácido, siempre que el equipo avanzado de protección ambiental esté configurado de acuerdo con las especificaciones, el funcionamiento normal del equipo de protección ambiental, básicamente no provocará la ocurrencia de incidentes de contaminación por plomo. En el campo de la fabricación de baterías de plomo-ácido, se han utilizado ampliamente equipos avanzados de limpieza, automatización y producción mecanizada, así como tecnología y equipos avanzados de protección ambiental, de modo que los humos de plomo, el polvo de plomo y los compuestos de plomo en el agua se han tratado de manera efectiva y la contaminación por plomo se ha controlado de manera efectiva. .

Los procesos de producción avanzados incluyen: proceso de fundición de rejilla de múltiples máquinas en un solo horno, tecnología de corte en frío de lingotes de plomo, envoltura y cepillado automáticos, proceso de internalización, etc. Los procesos avanzados de protección ambiental incluyen: procesador de polvo de plomo pulsado de alta eficiencia, procesador de humos de plomo húmedo de múltiples etapas, procesador de niebla ácida con pulverización de niebla alcalina, sistema de reutilización de aguas residuales, etc. La frecuente ocurrencia de incidentes de contaminación por plomo en mi país en el pasado fue causada principalmente por la imperfección de las regulaciones y políticas relevantes y la gestión insuficiente de todo el proceso.

Se manifiesta principalmente en cinco aspectos:

Uno es la competencia desordenada entre fundiciones, especialmente las pequeñas fundiciones y las fundiciones ilegales, con el fin de competir por el mercado a precios bajos, adoptan el método de fundición local, sin instalaciones de protección ambiental o las instalaciones no funcionan normalmente; incluso algunas grandes fundiciones, para reducir costos, existe un fenómeno de gobernanza de protección ambiental no estándar, lo que resulta en la ocurrencia de incidentes de contaminación de empresas de plomo primario.

En segundo lugar, hay una gran cantidad de pequeñas fábricas en la industria de fabricación de baterías de plomo-ácido, y su equipo de producción está obsoleto y no puede equiparse con equipos de protección ambiental completos y avanzados e instalaciones de protección sanitaria, lo que no favorece la protección del medio ambiente y la utilización de recursos.

En tercer lugar, el reciclaje de baterías de plomo-ácido se encuentra en un estado completamente de reciclaje desorganizado, lo cual constituye un eslabón importante que causa la contaminación por plomo y ácido.

En cuarto lugar, una gran cantidad de baterías usadas fluyen hacia pequeñas fábricas de plomo regenerado y la gestión de los enlaces está fuera de control, lo que da lugar a frecuentes incidentes de contaminación ambiental.

En quinto lugar, existe el riesgo de contaminación por cadmio en las baterías de plomo-ácido.

Estados Unidos es también uno de los mayores productores de baterías de plomo-ácido del mundo, con un consumo anual de plomo de más de 2 millones de toneladas. Gracias a unas normas sólidas y a unas medidas eficaces para controlar la contaminación por plomo, se ha logrado un ciclo cerrado de utilización del plomo, que comienza con la fundición primaria del plomo, la fabricación de baterías y la fundición secundaria del plomo. El seguimiento “de la vida a la muerte” permite que los productores, transportistas, operadores, propietarios de productos y gobiernos de todos los niveles “compartan sus respectivas responsabilidades”, de modo que la contaminación por plomo en la cadena de la industria de las baterías de plomo-ácido se haya controlado de forma eficaz.

En los últimos años, con la promulgación gradual y la aplicación estricta de las reglamentaciones nacionales pertinentes y las normas de política industrial, la conciencia ambiental de las empresas de baterías de plomo-ácido ha aumentado gradualmente y la tecnología de control de la contaminación ha mejorado continuamente. La contaminación por plomo de las principales empresas de la industria también se ha prevenido de manera efectiva. En particular, a través de la inspección de acceso a la industria, la inspección de las condiciones estándar de la industria y la inspección de protección ambiental de la industria organizadas por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y el Ministerio de Protección Ambiental, el estado de protección ambiental de las empresas de la industria ha mejorado significativamente. En comparación con otros metales nocivos, la contaminación por plomo es controlable y prevenible, y el envenenamiento por plomo también se puede curar. Un cierto grado de envenenamiento por plomo o de plomo en sangre que exceda el estándar se puede revertir y se puede recuperar mediante terapia dietética y regulación de medicamentos.