索卡奇蓄电池(中国)电源有限公司

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蓄电池构造与电解液:

正极板

是一种附有多空率二氧化铅为活性物质的铅锡板栅的电极板。

负极板

是一种附有以海绵状铅为活性物质的铅锡板栅的电极板。

电解液

电解液是在电池的电气化反应中,被用来作为中介物,以传导电离子的稀硫酸。

隔离板

隔离板在电池中起留滞电解液,隔离正极和负极,防止短路的作用,采用非织造结构的良性玻璃纤维棉,此种材料在稀硫酸电解液中具有稳定的化学性能。因具有高孔的特性,在电池内活性物质的反应中,隔离板起着留滞电解液的作用。

阀(单项阀)

是由橡胶材料制成的一种单向阀,由于错误充电,充电机故障或其他异常现象,而导致电池产生过充,并产生大量气体时,排气阀将打开,以排出的电池中过量的气体,保持气压在规定范围内(7.1 to 43.6 kpa)。在电池正常使用中,排气阀关闭以阻止外界空气进入,以防止空气的氧气与负极的活性物质反应。

正负极板端子

根据不同类型的电池,正负极板的端子可有短小突出的插销式、门闩式、螺丝状式或引线式等。端子的密闭性是靠一种能保护点入粘合剂的通道结构和环氧类粘合剂来完成的。

当业界一致认为锂离子电池仍是电动汽车的主要能源储备方式时,一些具有前瞻性的公司已经开始考虑采用超级电容产品作为锂离子电池的一种良好补充设备。应用场景:

通信、信号系统备用电源;
电力系统、铁路系统备用电源;
军事和航海设备备用电源;
UPS备用电源,应急照明;
报警消防及安保系统。

优点:

产品设计寿命10年;

密封安全可靠;
比能量高,内阻小,自放电率低;
充电接受能力强,密封反应效率高。

技术特征:

高强度ABS塑料电池槽、盖,结构紧凑,具有耐冲击,抗震动性能好;

特种铅基多元合金板栅,内阻小,耐腐蚀性好,充电接受能力强;
新型极板制造工艺,活性物质利用率高;
高纯度电解液和特殊添加剂,自放电小;
多层密封技术和特殊的密封胶,确保电池无泄漏,无酸雾逸出,安全可靠。性能特点:

安全性能好

    贫液式设计,电池内的电解液全部被极板和超细玻璃纤维隔板吸附,电池内部无自由流动的电解液,在正常使用情况下无电解液漏出,侧倒90度安装也可正常使用。
    阀控密封式结构,当电池内气压偶尔偏高时,可通过安全阀的自动开启,泄掉压力,保证安全,内部产生可燃爆性气体聚集少,达不到燃爆浓度,防爆性能。

免维护性能
    利用阴极吸收式密封免维护原理,气体密封复合效率超过95%,正常使用情况下失水极少,电池无需定期补液维护。绿色环保
    正常充电下无酸雾,不污染机房环境、不腐蚀机房设备。

自放电小
    采用析气电位高的Pb-Ca-Sn合金,在20℃的干爽环境中放置半年,无需补电即可投入正常使用。

适用环境温度广
    10℃~45℃可平稳运行。

耐大电流性能好
    紧装配工艺,内阻小,可进行3倍容量的放电电流放电3分钟(≤24Ah允许7分钟以上持续放电至终止电压)或6倍容量的放电电流放电5秒,电池无异常。

寿命长
    由于采用高纯原材料及长寿命配方、电池组一致性控制工艺,NP系列电池组正常浮充设计寿命可达710年(≥38Ah)。

应用领域:

    警报系统、应急照明系统、电子仪器、邮电通信、电力系统、大型UPS及计算机备用电源、消防备用电源

放电

2.1蓄电池放电终止的判断依据(三个条件之一即可):

2.1.1 核对性放电试验:放出额定容量的30~40%;

2.1.2 容量放电试验:放出额定容量的80%;

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全生命周期管理


针对动力蓄电池设计、生产、销售、使用、维修、报废、回收、利用等产业链上下游各环节,明确相关企业履行动力蓄电池回收利用相应责任,保障动力蓄电池的有效利用和环保处置,构建闭环管理体系。


7.三元电池适宜资源化回收

相较于磷酸铁锂,三元材料电池寿命较短,三元材料电池80%循环寿命仅为800-2000次,且安全性存在一定风险,不适宜用于储能电站、通信基站后备电源等应用环境复杂的梯次利用领域。

但三元动力电池由于含有镍钴锰等稀有金属,通过拆解提取其中的锂、钴、镍、锰、铜、铝、石墨、隔膜等材料,理论上能实现每吨大约4.29万元的经济收益,具备经济可行性。


以硫酸镍的生产为例,通过废旧动力电池回收处理每吨镍的成本在4万元以下,而直接通过镍矿生产的成本在6万元以上。通过资源化回收获得金属原料的成本低于直接从矿产开发的成本,三元电池的资源化回收具有降低成本的意义。


具备三元材料及前驱体生产能力的专业化处理企业盈利能力更强

动力电池回收生产出来的硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰等金属盐,可继续加工处理生产出三元前驱体,具有明显的增值空间。


8.磷酸铁锂适宜干法,三元适宜湿法

资源化回收过程包括预处理和后续处理两个阶段

预处理是将废旧锂电池放入食盐水中放电,除去电池的外包装,去除金属钢壳得到里面的电芯。电芯由负极、正极、隔膜和电解液组成。负极附着在铜箔表面,正极附着在铝箔表面,隔膜为有机聚合物;电解液附着在正、负极的表面,为LiPF6的有机碳酸酯溶液。


后续处理环节是对拆解后的各类废料中的高价值组分进行回收,开展电池材料再造或修复,技术方法可分为三大类:干法回收技术、湿法回收技术和生物回收技术。


干法回收技术是指不通过溶液等媒介,直接实现各类电池材料或有价金属的回收技术方法,主要包括机械分选法和高温分热解法。


干法热修复技术可对干法回收得到的粗产品进行高温热修复,但产出的正、负极材料含有一定杂质,性能无法满足新能源汽车动力电池的要求,多用于储能或小动力电池等场景,适合磷酸铁锂电池。


火法冶金,又称焚烧法或干法冶金,是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂,同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应,以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物,对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。火法冶金对原料的组分要求不高,适合大规模处理较复杂的电池,但燃烧必定会产生部分废气污染环境,且高温处理对设备的要求也较高,同时还需要增加净化回收设备等,处理成本较高。


湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介,将金属离子从电极材料中转移到浸出液中,再通过离子交换、沉淀、吸附等手段,将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来,主要包括湿法冶金、化学萃取以及离子交换等三种方法。


湿法回收技术工艺相对比较复杂,但该技术对锂、钴、镍等有价金属的回收率较高;得到的金属盐、氧化物等产品,高纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求,适合三元电池,也是国内外技术--回收企业所采用的主要回收方法。


生物回收技术主要是利用微生物浸出,将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来,实现目标组分与杂质组分分离,-终回收锂、钴、镍等有价金属。目前生物回收技术尚未成熟,如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待解决。

当前回收效率更高也相对成熟的湿法回收工艺正日渐成为专业化处理阶段的主流技术路线;格林美、邦普集团等国内--企业,以及AEA、IME等国际**企业,大多采用了湿法技术路线作为锂、钴、镍等有价金属资源回收的主要技术。


湿法技术进行有价金属回收后再造得到的正极材料,其比容量这一关键性能指标均优于干法技术修复后得到的正极材料。

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