近年來(lái)，全球化學(xué)電池市場(chǎng)中，鋰離子電池異軍突起，化學(xué)電池的元老——鉛酸電池的地位似乎岌岌可危。然而，相對(duì)于鋰離子電池，鉛酸電池仍然具有成本低、技術(shù)成熟、穩(wěn)定可靠、安全性高、資源再利用性好等比較優(yōu)勢(shì)。
7月8日，在上海有色網(wǎng)（SMM）和天能控股集團(tuán)有限公司共同舉辦的第十七屆國(guó)際鉛鋅峰會(huì)暨國(guó)際鉛鋅技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)——鉛行業(yè)市場(chǎng)與技術(shù)論壇上，與會(huì)的業(yè)內(nèi)專(zhuān)家進(jìn)一步介紹，最近一些年，我國(guó)鉛酸電池行業(yè)多項(xiàng)新技術(shù)涌現(xiàn)，純鉛電池和水平電池等新型鉛酸電池的制造工藝也不斷成熟，應(yīng)用領(lǐng)域繼續(xù)擴(kuò)大。
看似已步入垂垂暮年的鉛酸電池，實(shí)際仍然噴涌著勃勃生命力。
作為工業(yè)化最早的電池，鉛酸電池自1859年發(fā)明至今已經(jīng)有160多年的歷史。鉛酸電池的電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液。其在化學(xué)電池市場(chǎng)中份額最大、使用范圍最廣，特別是在起動(dòng)和大型儲(chǔ)能等應(yīng)用領(lǐng)域，仍具有不可替代的地位。
據(jù)天能控股集團(tuán)中央研究院副院長(zhǎng)郭志剛在論壇中介紹，目前，全球范圍內(nèi)來(lái)看，鋰離子電池依托能量密度的先天優(yōu)勢(shì)，處于快速增長(zhǎng)期；鉛酸電池則處于高位平臺(tái)期；而下一代電池技術(shù)如鈉離子電池尚處于開(kāi)發(fā)階段。
在此背景下，國(guó)內(nèi)鉛酸電池產(chǎn)量近兩年來(lái)小幅下降，產(chǎn)量保持在200GWh/年，全球產(chǎn)量維持在400GWh/年。預(yù)計(jì)到2025年，全球鋰離子電池的產(chǎn)能將是鉛酸電池的3—4倍。
不過(guò)，鋰離子電池普遍存在著鋰/鈷/鎳等原料成本高，鋰電全周期的碳排放較高，安全性不穩(wěn)定等缺陷。相較而言，鉛酸電池在成本、穩(wěn)定性、安全性、再生利用等方面存在優(yōu)勢(shì)。
盡管如此，在鋰離子電池迅猛的追趕勢(shì)頭下，鉛酸電池確實(shí)面臨著“不進(jìn)則亡”的生存危機(jī)。在論壇中，郭志剛重點(diǎn)介紹了目前國(guó)內(nèi)鉛酸電池行業(yè)中新型的正極鉛膏技術(shù)和真空化成技術(shù)。
傳統(tǒng)的鉛酸電池正極鉛膏（鉛膏是鉛酸蓄電池活性物質(zhì)的母體）制作流程長(zhǎng)，能耗高，正極和膏現(xiàn)場(chǎng)污染程度大，添加劑采用機(jī)械混合，成本也相對(duì)高昂。而新的“一步法正極配方復(fù)合技術(shù)”則是用特種鉛制作粉，形成有用成分均勻分布的復(fù)合鉛粉，和膏時(shí)只需加入水纖維和硫酸。
“相對(duì)于常規(guī)的典型正極鉛膏工藝，一步法的一致性更好，成本能夠降低1000元/噸?！惫緞偨榻B說(shuō)。其次是真空化成技術(shù)。據(jù)了解，通常而言，電池在生產(chǎn)完成后，必須先進(jìn)行化成和測(cè)試，然后才能安裝到系統(tǒng)中。電池化成過(guò)程采用專(zhuān)門(mén)的電池化成設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行充電和放電，需要高精度電壓和電流，以確保電池實(shí)現(xiàn)規(guī)定的使用壽命。只有在順利通過(guò)測(cè)試之后，電池才可以進(jìn)入市場(chǎng)。
目前，電池化成是電池生產(chǎn)過(guò)程中的主要瓶頸之一。為了激活剛剛裝配好的電池單元或電池組中的材料，需要花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)20小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行充電放電循環(huán)。但這個(gè)過(guò)程必不可缺，因?yàn)樗鼧O大地影響著電池的使用壽命、質(zhì)量和成本。
據(jù)郭志剛介紹，采用常規(guī)的化成技術(shù)，電池化成時(shí)間長(zhǎng)，耗用的電量多，集群內(nèi)部溫度均一性較差，溫度不易控制。而真空化成技術(shù)的化成時(shí)間短——通常小于半天，化成電量少，極群內(nèi)部溫度均一性好，溫度易控。通過(guò)這一技術(shù)，可以達(dá)到降本增效，節(jié)能減排的目的，并且提高電池化成效率，改善化成極板的均一性，提高電池壽命。
此外，鉛酸電池出現(xiàn)的新技術(shù)還包括了在正極板柵中使用沖網(wǎng)板柵；正極采用高密度鉛膏、提高活性物質(zhì)與板柵界面貼合性，在正極配方中優(yōu)化添加劑（加入錫銻鉍鉛丹/低氧化度鉛丹）；在電池隔板中優(yōu)化粗細(xì)纖維比例，從而提高回彈性等。
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