鉛蓄電池清潔生產(chǎn)技術(shù)

鉛蓄電池清潔生產(chǎn)技術(shù)一、 項(xiàng)目目標(biāo)與任務(wù)鉛蓄電池其原材料鉛作為重金屬是環(huán)境污染的重點(diǎn)控制之一，但是從全國(guó)各地到處可見的被丟棄的電池當(dāng)中，卻很難找到一只鉛電池，其它鎳氫電池、鋰離子電池等都很常見。從被丟棄的其它電池對(duì)環(huán)境的污染及其不能回收利用來(lái)看，鉛電池在再生循環(huán)利用方面，更具有其它電池不能實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越性，但同時(shí)鉛污染事件時(shí)常發(fā)生。所以對(duì)于整個(gè)鉛蓄電池生產(chǎn)使用鏈條中，鉛的污染主要集中在鉛的回收冶煉和電池的制造階段。本項(xiàng)目目標(biāo)是研發(fā)長(zhǎng)壽命的鉛電池以降低其使用回收循環(huán)頻次，從而大大降低鉛回收環(huán)節(jié)的環(huán)境污染；同時(shí)研究鉛電池清潔生產(chǎn)的新技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境污染有效降低。此項(xiàng)目技術(shù)難點(diǎn)在于鉛蓄電池生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，要突破現(xiàn)有生產(chǎn)及產(chǎn)品的技術(shù)難度很大；項(xiàng)目重點(diǎn)是對(duì)不同行業(yè)及同行業(yè)不用應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，引入太陽(yáng)能充電技術(shù)、工藝電源應(yīng)用于汽車電池技術(shù)、生產(chǎn)環(huán)境清潔生產(chǎn)技術(shù)等。二、 現(xiàn)有工作基礎(chǔ)及優(yōu)勢(shì)風(fēng)帆股份公司是國(guó)內(nèi)目前實(shí)力最強(qiáng)、規(guī)模最大、市場(chǎng)占有率最高的起動(dòng)用鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)，具有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。1996年設(shè)有全國(guó)蓄電池行業(yè)唯一的國(guó)家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心，2002年經(jīng)國(guó)家人事部批準(zhǔn)設(shè)立博士后科研工作站，06年被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局確定為第三批全國(guó)企事業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)試點(diǎn)單位，同時(shí)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)酸性蓄電池分會(huì)設(shè)置在風(fēng)帆股份公司。風(fēng)帆股份公司與國(guó)內(nèi)各大汽車制造廠建立了緊密的技術(shù)合作關(guān)系，與其實(shí)現(xiàn)同步開發(fā)，成為國(guó)內(nèi)汽車電池的主要配套單位，擁有奧迪等高端汽車的獨(dú)家配套權(quán)。電池產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到美國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。風(fēng)帆股份公司年均推出新產(chǎn)品20余個(gè)、科技成果70余項(xiàng)，新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率達(dá)40%以上。獲國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)，部省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)31項(xiàng)，承擔(dān)國(guó)家級(jí)技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品試產(chǎn)項(xiàng)目5項(xiàng)，獲得國(guó)家專利29項(xiàng)。在中國(guó)起動(dòng)鉛酸蓄電池行業(yè)有著舉足輕重的地位，同時(shí)集團(tuán)公司還擁有太陽(yáng)能電池、工業(yè)電池、鋰電池等領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)，具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。三、 研究?jī)?nèi)容與考核指標(biāo)1、研究?jī)?nèi)容開發(fā)長(zhǎng)壽命鉛蓄電池，延長(zhǎng)鉛電池壽命周期，降低鉛回收環(huán)節(jié)環(huán)境污染.設(shè)計(jì)開發(fā)一種采用全新技術(shù)的鉛酸蓄電池，將閥控鉛酸蓄電池的優(yōu)勢(shì)用于起動(dòng)電池領(lǐng)域。此種電池采用特殊的結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)使其具備更佳的電氣性能。與普通富液式汽車電池相比，此種電池的性能具有更強(qiáng)勁的起動(dòng)性能，冷起動(dòng)電流（CCA）可達(dá)到10倍率以上；經(jīng)過(guò)特殊的氧氣再?gòu)?fù)合反應(yīng)設(shè)計(jì)，極大地降低了水的消耗；采用貧液設(shè)計(jì)在電池任意角度傾斜或者倒置的條件下，即使發(fā)生碰撞殼體破裂，均不會(huì)有酸液流出腐蝕車輛；從而使電池具有更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，達(dá)到現(xiàn)普通電池的2-3倍。大大降低了鉛蓄電池的生產(chǎn)回收的循環(huán)頻次，降低了鉛回收制造過(guò)程中的環(huán)境污染。研發(fā)鉛電池生產(chǎn)過(guò)程中的鉛渣酸氣的控制技術(shù)研發(fā)鉛合金熔化工序降低鉛廢渣技術(shù)。在鉛電池生產(chǎn)過(guò)程中鉛合金需長(zhǎng)時(shí)間處于熔融狀態(tài)，此期間將產(chǎn)生大量鉛蒸氣和鉛廢渣。項(xiàng)目中設(shè)計(jì)一種物質(zhì)覆蓋技術(shù)，將鉛液與空氣阻隔以降低鉛液氧化生成廢鉛渣，同時(shí)覆蓋物質(zhì)具有一定還原性，將表面氧化的廢鉛渣進(jìn)行還原后可正常使用。開發(fā)鉛電池生產(chǎn)充電工序酸霧排放控制技術(shù)。鉛蓄電池生產(chǎn)中需進(jìn)行充電化成處理，整個(gè)處理工序需用20多小時(shí)，期間電池電解液即硫酸與外界環(huán)境直接接觸，同時(shí)由于充電原因硫酸處于沸騰狀態(tài)，將產(chǎn)生大量酸汽。項(xiàng)目中設(shè)計(jì)一種濾酸裝置，在充電化成處理時(shí)電池電解液通過(guò)濾酸裝置后在與外界聯(lián)通。濾酸裝置在使用過(guò)程中將大量酸汽阻擋冷凝后回流到電池內(nèi)部，大大降低酸霧的排放，減少環(huán)境污染。利用太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)行電池充電化成技術(shù)鉛電池在生產(chǎn)工序需對(duì)生極板電池進(jìn)行充電化成處理，在這個(gè)處理過(guò)程中通入直流電將化成前的正負(fù)極板的PbO,化成后正極形成PbO2,負(fù)極形成活性Pb。整個(gè)化成過(guò)程需要能量很大，是鉛電池整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中電能消耗的主要部分。目前均采用普通的交流電通過(guò)充電機(jī)輸出直流電完成充電化成。而由于太陽(yáng)能發(fā)電輸出的是直流電,需要將直流電通過(guò)逆變成交流電供充電機(jī)應(yīng)用,這樣勢(shì)必造成投資大、電能損失大。本項(xiàng)目提出利用太陽(yáng)能發(fā)電和電池化成充電都是采用直流電的特點(diǎn)，直接將兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。其技術(shù)流程如下：技術(shù)，將很大程度上降低交流電的消耗。2、考核指標(biāo)項(xiàng)目研發(fā)的長(zhǎng)壽命電池達(dá)到目前普通電池的2-3倍，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家先進(jìn)水平；清潔生產(chǎn)技術(shù)廢渣產(chǎn)生降低20%以上；同時(shí)申請(qǐng)發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦?-2項(xiàng)，長(zhǎng)壽命鉛電池新產(chǎn)品3個(gè)以上，新裝置1項(xiàng)。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中需投入精密的板柵制造設(shè)備、涂板設(shè)備，同時(shí)需建設(shè)投入新廠房布設(shè)生產(chǎn)線。3、預(yù)期的產(chǎn)業(yè)化前景長(zhǎng)壽命電池不僅擁有相當(dāng)于普通富液免維護(hù)電池三倍的循環(huán)壽命，降低頻繁鉛回收環(huán)節(jié)引起的環(huán)境污染，同時(shí)與汽車同步開發(fā)配套使用，廣泛應(yīng)用于輕混合動(dòng)力汽車上。從目前國(guó)際汽車發(fā)展分析，帶有起停系統(tǒng)的輕混合動(dòng)力汽車覆蓋率將達(dá)到50%以上，我國(guó)的部分車型已經(jīng)引進(jìn)和自主開發(fā)。此種輕混合動(dòng)力汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行后將不再消耗燃料產(chǎn)生排放，起動(dòng)時(shí)完全靠電池提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)比普通汽車節(jié)約高達(dá)8%的油耗和更低的二氧化碳排放。對(duì)于交通擁堵的中心城市，節(jié)能表現(xiàn)更為突出，可實(shí)現(xiàn)節(jié)油15%?20%。所以此產(chǎn)品將大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)具有很高的社會(huì)效益和環(huán)境效益。鉛電池生產(chǎn)過(guò)程中的鉛渣酸氣的控制技術(shù)是在現(xiàn)階段鉛蓄電池生產(chǎn)線進(jìn)行研發(fā)的。一旦研發(fā)成功可立即在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣，可大大降低鉛合金的消耗和廢渣的排放，同時(shí)酸氣的有效控制可減緩對(duì)充電化成設(shè)備的腐蝕延長(zhǎng)設(shè)備壽命。在環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都是非?？捎^的。4