柴树松动力铅酸蓄电池无镉化

柴树松动力铅酸蓄电池无镉化第1页/共28页

镉在地壳中的含量为2×10-5％，在自然界中都以化合物的形式存在，主要矿物为硫镉矿(CdS)，与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿共生，浮选时大部分进入锌精矿，在焙烧过程中富集在烟尘中。在湿法炼锌时，镉存在于铜镉渣中。第2页/共28页镉的致毒的浓度范围：低至0.001～0.01×10-6

镉的富集效应：镉能在生物体内逐级地成千上万倍富集，通过食物链进入人体器官中积聚起来。镉在人体中的代谢半衰期：肝脏6.2年全身13年肾脏18年镉被归类为“头等致癌物”，可能引发肺纤维化和肾脏病变。镉引起的疾病：骨质疏松，骨质软化，骨骼疼痛，能导致肺癌，前列腺癌等。第3页/共28页镉中毒有急性、慢性中毒之分。工业生产中吸入大量的氧化镉烟雾可发生急性中毒。早期表现为咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等，严重时可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎，中毒者高度呼吸困难，咯大量泡沫血痰，可因急性呼吸衰竭而危及生命。

对生物的毒性：水中含有CdCl20.001mg/L时，能使鲤鱼在8～18小时内死亡。

第4页/共28页镉的污染链：含镉废水排入江河和海洋，被水中的悬浮生物吸收，沉积于水底，水底的贝类动物吸收了沉于水底的含镉浮游动物后，镉进入贝类动物体内。镉也能被植物吸收。人们吃了含镉的动物和植物，镉就进入了人体，镉积累达到一定量时，就使人中毒。、也能通过水和空气进入人体后产生的毒害作用镉在历史上的几次中毒事件：上世纪70年代，日本富山县发生“骨痛病”事件。这是比较早的中毒事件。我国近几年的中毒事件：

2004年惠州超霸电池厂和先进电池厂，发生镉中毒事件。

2006年1月18日，位于江苏无锡的松下电池公司，发生员工镉中毒事件。

第5页/共28页2009年5月和6月，浏阳市镇头镇双桥村两名村民先后死亡。经湖南省劳动卫生所检测，两名死者体内镉含量均严重超标。截至7月31日，周边有500余人检出尿镉超标。

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铅酸蓄电池生产、使用、回收污染的途径生产：一只电池的含镉量=12×7×6×1.5%=7.56g。（12V10Ah）1亿只电池用镉=756(吨）第6页/共28页生产中的污染：铸板中的镉挥发；铅渣中的镉渣。

使用中的污染:电池不破损，不产生污染；破损将随流出的电解液污染环境。

回收冶炼中的污染：小的冶炼厂无法回收或全部回收镉，给空气、土地、水体造成污染。

2、含镉电池与无镉电池的差异

◆成份上的差异：含镉电池正板栅成份为Pb-Sb-Cd,无镉电池的成份为Pb-Ca-Sn-Al。

◆充电电压的差异：含镉电池充电电压要低，一般在13.8~14.4V；无镉电池充电电压要高一些,一般14.2~14.8V(指最高电压阶段）。

◆失水：含镉电池失水高；无镉电池失水低。

第7页/共28页◆失效模式的差异：有镉电池多以干涸或热失控失效；无镉电池多以硫酸盐化失效。

◆自放电的差异：有镉电池的自放电高；无镉电池的自放电低。◆寿命上的差异：有镉电池寿命稳定；无镉电池正规企业生产的稳定，不掌握技术的企业可能不稳定甚至很差。◆生产上的差异：有镉电池正板栅硬，无镉电池正板栅软；有镉极板固化要求一般，无镉电池固化要求苛刻。3、无镉电池的技术水平和发展状况◆铅酸蓄电池从发明起，就是以铅为主要材料，或添加一些无毒和低毒的金属。现在的起动电池、固定电池等仍是这样。能满足所有要求。◆加镉不是中国发明的，而是从发达国家不用的东西中，捡回来的垃圾。第8页/共28页◆含镉电池发达国家都不再生产。◆我国主流的铅酸蓄电池并不加镉，如汽车起动蓄电池，固定蓄电池。◆我国很多电动自行车蓄电池企业，从一开始起就一直不加镉，就没有动摇过，一直坚持到现在，做得非常好。得到了社会的赞誉。◆实践也证明，不加镉没问题。◆为什么一些企业还加镉哪？主要在两方面，一是生产习惯了加镉板栅，再生产无镉板栅非常困难，一硬一软工人很难转变；二是含镉极板固化不容易出问题，无镉极板就要非常注意，容易出问题。因此板栅在涂板前要氧化处理，比较麻烦。◆无镉电池能够满足要求，只要加镉企业努力一下，取消加镉是可行的。第9页/共28页以下是我们试验时的一组照片电动自行车蓄电池安装

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刚装好电池的电动自行车第11页/共28页无镉电池使用3年2个月后的情况第12页/共28页试验完取出的电池第13页/共28页试验完取出后的电池第14页/共28页解剖的情况第15页/共28页解剖的情况第16页/共28页解剖的情况第17页/共28页新动力电池正极板的微观结构第18页/共28页新动力电池正极的微观结构第19页/共28页新动力电池正极的微观结构图第20页/共28页普通备用电源极板的微观结构第21页/共28页12V10Ah无镉电池100%DOD放电曲线充电恒压14.8V,限流1.8A,充电10h;放电5A，终止电压9V.第22页/共28页12V10Ah无镉电动车电池的寿命试验，6-3#d=1.305;6-15#d=1.32;6-21#d=1.33g/cm3。充电恒压14.8V,限流1.8A,充电10h;放电5A,终止电压9V。第23页/共28页

以上仅是我们试验的一些图片，那些长期生产无镉动力电池的厂家比我们肯定做得更好。这充分说明，无镉动力铅酸电池可行！第24页/共28页4、国家政策和行业规范◆国家对环保越来越重视，对重金属的污染更加关注，使用重金属，特别是毒性强的重金属更应格外注意。虽然没有那条法律明文禁止，但自觉不用不失为一种好的方法。◆国际上，发达国家已严格限制镉的使用。◆民众对环境的要求越来越高，职工对职业病的危害越来越关注。本来涉铅生产的名声就不很好，再加镉，对这个行业的影响不容忽视。有句俗话叫，“好事不出门，坏事传千里”◆最近一些香烟查出重金属超标，矛头直指农业生态环境，表明我国的农业生态环境已很脆弱。◆虽然现在国家没有规定不能使用镉，但可以肯定蓄电池中加镉，迟早要被禁止的，还是早想办法为好。第25页/共28页5、加强科技进步，研发更先进的蓄电池产品。◆有的合金厂说是生产超钙合金，意思是比铅钙合金要好，我们了解才知道是铅锑镉合金。这表明含镉合金也不愿意堂堂亮相，总是遮遮掩掩。所以希望下一些真功夫，研制出性能真正超过铅钙的合金，且毒性不提高，成本不增加的合金，满足需要。◆自从铅钙合金出现以后，已应用多年，按理来说，新的合金离出现已不远，这就看我们技术人员的努力了。◆加大科研投入仍是摆在我们面