铅酸蓄电池的现状及应用

摘 要：蓄电池是一种化学电源，即能将电能转化为化学能储存，也能通过其内部的化学反应向用电设备供电。铅酸蓄电池的使用越来越多，被广泛用于应急照明、电力系统、电信通讯、计算机系统及自动化控制系统等备用电源电池领域，风能、太阳能等新能源的储能领域，汽车、摩托车、拖拉机、柴油机、船舶等起动电池领域，电动汽车、电动自行车、电动三轮车、电动叉车及高尔夫球车等动力电池领域。

关键词：铅酸蓄电池 能源 发展

铅酸蓄电池是一类安全性高，电性能稳定，制造成本低，应用领域广泛，可低成本再生利用的“资源循环型”能源产品，其应用领域不断扩大、发展空间持续拓展，成为世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。铅酸蓄电池由正极板、负极板、电解液、隔板、塑料槽等组成。铅酸蓄电池正极活性物质为二氧化铅（PbO2），负极活性物质为铅（Pb），电解液为稀硫酸，正负极之间由隔板隔开，电解液中的离子可以通过隔板中的微孔，而电极上的电子则不能通过隔板。铅酸蓄电池进行放电时，正极板的活性物质二氧化铅（PbO2）转化成硫酸铅（PbSO4）附着在正极板上，负极活性物质铅（Pb）也转化成硫酸铅（PbSO4）附着在负极上，电解液中的硫酸扩散到极板中去电解液的浓度降低。作为一种化学二次电池，铅酸蓄电池进行充电时，发生相反的反应。

铅酸蓄电池单体电池的标准电压为2V。电池经常通过串联的方式组成6V、12V等的电池组来满足高电压用电器的需求；通过将相同极板并联焊成极群或者通过增加极板面积来满足大容量用电器的需求。

一、铅酸蓄电池现状

电池产业是新能源领域的重要组成部分，也是世界未来最具发展前景的十大产业之一。近年来，随着石化燃料的枯竭以及人们环保意识的增强，发展可再生能源，重点发展高效、无污染的绿色能源已是电池产业发展的必然趋势。近十年来，随着世界能源经济的发展和人民生活水平的日益提高，铅酸蓄电池的应用领域在不断地扩展，市场需求量也大幅度的升长，在二次电源中，铅酸蓄电池已占有70%以上的市场份额，需求量正以每年15%～40%的速度增长，在二次电池中全球市场占有率最高。根据全国工业产品生产许可证办公室公布的数据，截止2017年5月份，全国共计有铅酸蓄电池获证企业450余家。产业集群主要分布在江苏、安徽、广东、江西、湖北、湖南、河南、河北等区域。据铅酸蓄电池行业协会统计，2013年全國铅酸蓄电池产量达到2.05亿千伏安时，2014年全国铅酸蓄电池产量达到2.21亿千伏安时，2015年全国铅酸蓄电池产量达到约2.43亿千伏安时，2016年全国铅酸蓄电池产量达到约2.6亿千伏安时，产量呈现不断增长的趋势。

二、铅酸蓄电池的应用

铅酸蓄电池是化学电池中使用范围最广、市场份额最大的电池，特别是在起动和大型储能等应用领域，在较长的时间内尚难以被其他新型电池所取代。

铅酸蓄电池价格较低，具有工艺简单、技术成熟、自放电低、高低温性能优异、安全性高、稳定可靠、免维护要求、资源再利用性好等比较优势，市场竞争优势明显。相对于其他的电池金属材料资源，铅资源比较丰富，铅储量和再生铅可保证铅酸蓄电池产业可持续发展的年限相对较长，铅酸蓄电池大量应用，较长时间内不会造成铅资源短缺。

相较于其他二次电池，铅酸蓄电池性能方面的优势有：1、使用的电解液为稀硫酸，稀硫酸无可燃性，并且电池采用常压或者低压设计，安全稳定性高；2、铅酸蓄电池作为工业化生产时间最长，技术最为成熟的能源，其性能可靠稳定，适用性强；3、可浮充电使用，浅充电浅放电性能优异，适用于不间断电源（UPS）、新能源储能等领域；4、高容量电池技术成熟，可制成容量为数千安时的电池，为大规模的储能提供了便利；5、由于性能稳定，工作温度范围较宽，工作电压较高，适用于混合电动车（HEV）等高倍率放电应用。

我国作为铅酸蓄电池的生产和销售大国，一直将它视为国民经济的重要组成部分，具有十分重要的能源战略地位。因此，在不断发展的国民经济各个领域，铅酸蓄电池具有广泛的使用价值和发展前途，现已广泛应用于交通运输、车站码头、电信电力、石油化工、银行医疗、矿山井下、商业娱乐、计算机系统以及国防军工、新能源等各个领域，为国民经济发展起到十份重要的作用，在国家产业政策的支持下，未来仍将在电池市场中发挥重要作用。同时，随着铅酸蓄电池技术水平的进步，铅酸蓄电池的应用范围将越来越广，新的行业需求也将不断涌现。

虽然铅酸蓄电池在生产过程中大量使用了重金属铅，如果不能有效控制污染物排放，会对环境造成不良影响，铅酸蓄电池的发展也面临着较大的社会舆论压力，但是随着工业技术的不断发展和进步，铅酸电池在制造工艺、循环回收利用方式、活性物质、支撑结构、胶体电解液、构造设计、生产设备、非活性部件（如隔板、电池壳和密封材料）及充电方法等方面也在不断地改善与提高，铅酸蓄电池产业只要管理得力，其污染完全可实现有效控制，也将是循环利用性最好、回收率最高的电池。美国铅酸蓄电池的用铅量约占全国用铅总量的95%以上，由于健全的法律法规的健全和有效的企业管理，铅酸蓄电池生产造成的铅排放仅占总排放量的1.5%，2008年美国政府已将铅酸蓄电池生产从主要铅污染源中排除。

三、总结

电池制造业既是我国传统产业，又是新能源产业的重要组成部分，与可再生能源、新材料、新能源汽车、现代电子信息等多个战略性新兴产业紧密关联，也是我国国民经济建设中最重要的基础性产业，关系着国计民生和小康社会基础。铅酸蓄电池在适应我国新形势下的国民经济发展，保障国防战略需要，满足大众工作、生活消费多样化需求等方面，具有广泛的应用领域和十分重要的作用。

参考文献

[1]吴浩亮，张明锋，陈波，方正，胡忠文，郑继华，王树春，林海凡，李浩.中国铅酸蓄电池行业现状与展望[J].工程建设与设计，2011（07）：122-125.

[2]邵勤思，颜蔚，李爱军，张久俊.铅酸蓄电池的发展、现状及其应用[J].自然杂志，2017，39（04）：258-264.

（作者单位：广东产品质量监督检验研究院）

推荐访问： 现状及 酸蓄电池

---