【正文】 內(nèi)起動發(fā)電機或交流發(fā)電機或許能提供有限的再生功率。 （ 3） 充電接受 充電接受 ,特別是在低溫下 ,是一種確定電源系統(tǒng)充電均衡的蓄電池要求。在上述兩種情況下 ,充放電循環(huán)一般非常淺 (放電深度 (DOD)10%),但是在幾年內(nèi)累積的Ah 轉(zhuǎn)換量可能是相當大的。 (1)數(shù)量越來越多的電子控制元件 (ECO)要在切斷期間利用電流 ,一般在現(xiàn)代的高級轎車里有60個以上的 ECO,由于零部件缺陷、軟件試驗不充分或意 想不到的相互作用等緣故有可能會增加所用的電流。如果蓄電池被安裝在發(fā)動機室內(nèi) ,蓄電池就得耐高溫 ,一般溫度約為 70℃ 或更高。 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） 22 （ 1） “SLI” 和封裝 汽車蓄電池還要具有 傳統(tǒng) 的起動 照明 點火 (SLI)功能 ,同時還要考慮封裝。 汽車蓄電池 是汽車上的儲能裝置。車內(nèi)儲能裝置的系統(tǒng)集成化將變得越來越重要。這種加工一噸廢電池的成本不到 1500馬克（按匯率為 ，約合7072元人民幣）！ 未來的汽車用鉛酸蓄電池 燃料經(jīng)濟、生態(tài)、性能、安全和舒適等特性將促使許多新型電系統(tǒng)產(chǎn)生。 （ 2）“濕處理” 馬格德堡近郊區(qū)正在興建一個“濕處理”裝置，在這里除鉛蓄電池外，各類電池均溶解于硫酸，然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬，用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈，因此在市場上售價更高，而且電池中包含的各種物質(zhì)有 95%都能提取出來。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。 20xx年一 20xx年逐漸完善嚴格限制汽體排放污染環(huán)境汽車生產(chǎn)廠家針對怠速停行車混合動力汽車高電壓 (42V)系統(tǒng)車等環(huán)保車型加大了開發(fā)力度 .日本 開發(fā)研制出汽車用卷繞式結(jié)構(gòu)的高性能鉛蓄電池從對蓄電池大功率輸出輸人性能強烈要求的角度及優(yōu)于傳統(tǒng)電池的觀點出發(fā) ,研發(fā)了新型鉛蓄電池 ,卷繞結(jié)構(gòu)高性能鉛蓄電池研究的主要為低電阻新品電池正極板負極板均為低電阻的薄型大面積極板隔板采用薄型貧液式 ,同時研討了可提高抗張強度及耐浸透短路性能 。 基十近幾年來 CO2,排放量的增加 ,導致氣候變暖 ,日本政府開始構(gòu)建 近期的戰(zhàn)略計劃 ,增加混合電動汽車千占潔柴油年 插電式混合電動汽車等項目的 開 發(fā) 。 我國的燃料電池技術(shù)目前燃料電池雖然由于成本昂貴、技術(shù)尚未完全成熟而無法得以廣泛應用 ,但以其具清潔、高效、無污染等優(yōu)點必將擁有廣泛的應用前景。采用自制電極與 Nafion112膜組裝的單電池性能遠遠優(yōu)于美國 E2TEK 公司的電極 Pt 催 劑。目前 PEMFC本體技術(shù)已趨于成熟 ,其關(guān)鍵部分 )))質(zhì)子交換膜已達到商品化階段。電極擴散層的制備工藝 。比功率高 ,特別適用于軍用或民用的可移動電源及電動車輛 。單電池由表面涂有催化劑的多孔陽極、多孔陰極和置于其間的固體聚合 物電解質(zhì)構(gòu)成 ,PEMFC 之所以成為當前國際上燃料電池研制、開發(fā)的熱點 ,是基于以下幾個突出的優(yōu)點 :工藝結(jié)構(gòu)簡單 ,開發(fā)投入相對較少 。雖以后采用全氟磺酸膜 (Nafion),解決了電池壽命和水污染的問題 ,但仍讓位于堿性燃料電池 (AFC),導致其研究長時間處于低谷。 （ 5） 質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC) PEMFC 是繼 AFC、 PAFC、 MCFC、 SOFC 之后迅猛發(fā)展起來的溫度最低、比能最高、啟動最快、壽命最長、應用最廣的新一代燃料電池。美國最早在 60年代后期就開始對 PAFC 進行評價研究 ,是最早發(fā)展 PAFC電站技術(shù)的國家 ,而日本是 PAFC電站技術(shù)發(fā)展最快的國家 ,它僅用 10~15a 時間就與美國并駕齊驅(qū)。 (6)PAFC 電站可以使用各種氣態(tài)或液態(tài)燃料 ,主要是使用天然氣或液 化天然氣 ,也可以使用液化石油氣、甲醇、煤油、沼氣等。 (3)隨著技術(shù)不斷改進 ,PAFC 電站 ,特別是 50kW 和 200kW 電站 ,其無故障連續(xù)運行時間不斷加長。 PAFC 基本元件有陽極、陰極和電解質(zhì) ,單電池之間由隔板連接。美國、丹麥、荷蘭、日本等國都很重視 SOFC,其中美國西屋 (Westinghouse)公司的研究工作較為突出 ,研制的 25kW 的 SOFC 電池組已經(jīng)通過了長期示范試驗 ,建造在荷蘭的 100kW 示范裝置也已于 1997年啟用 ,250kW 至 7MW 發(fā)電裝置的建設正規(guī)劃中。其燃料轉(zhuǎn)換效率高 ,高溫余熱可很好利用 ,從而提高燃料的總利用效率。日本熔融碳酸鹽研究協(xié)會在日本月光計劃和新日光計劃的支持下 ,一個 1000kW 系統(tǒng)正在組裝以評價此技術(shù)。不需要復雜昂貴的外重整設備。 70年代初承擔了航天用堿性石棉膜型燃料電池的研制 ,研制成兩種類型的電池。在國外 ,將 AFC用于潛艇及汽車的嘗試已不再繼續(xù) ,目前 AFC主要用作短期飛船和航天飛機的電源。質(zhì)子交換膜燃料電池燃料電池有多種類型 ,按使用的電解質(zhì)不同來分類 ,主要有堿性燃料電池 (AFC)、熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)、固體氧化物燃料電池 (SOFC)、磷酸燃料電池 (PAFC)及質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)等。其中著重介紹了當今國際上應用較廣泛、技術(shù)較為成熟的磷酸燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。三是一次電池和儲備電池產(chǎn)業(yè)將穩(wěn)中有升；鉛酸電池產(chǎn)業(yè)將穩(wěn)步增長；鎳鎘、鎳氫電池產(chǎn)業(yè)將逐步被鎳氫或鋰離子電池取代；鋰離子電池產(chǎn)業(yè)仍將高速增長，尤其是二元 /三元聚合物鋰電池和磷酸鐵鋰電池將進入產(chǎn)業(yè)化的高潮；太陽能電池產(chǎn)業(yè)短期受金融風暴影響，但長期仍將保持增長，其中薄膜電池優(yōu)勢將日益凸顯并會壓縮硅基 電池的市場份額；燃料電池使用成本過高，技術(shù)還有待進一步提高，短期內(nèi)不可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。世界各國政府和大企業(yè)都十分重視燃料電池的發(fā)展，美國、日本、歐洲共同體等國家和他們的大企業(yè)都投入了巨資來推動燃料電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。燃料電池是由含催化劑的陽極、陰極和離子導電的電解質(zhì)構(gòu)成。在各類太陽能電池中，晶硅電池占據(jù) 80%以上的比重，其在性能上優(yōu)于薄膜電池，但薄膜電池在價格上具備一定的優(yōu)勢，未來市場份額會有所 上升。由于鋰離子電 池技術(shù)發(fā)展速度迅猛，很多電池只能僅僅作為過渡電池（不能完全消除安全隱患），只有聚合物鋰電池和磷酸鐵鋰電池代表了鋰離子電池發(fā)展的方向。鎳氫電 池最終將被市場所淘汰。鎳氫電池：鎳氫電池是早期的鎳鎘電池的替代產(chǎn)品，從 20世紀 90年代開始投放市場。 目前，日本等發(fā)達國家出于降低成本和環(huán)保考慮，已將生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到國外，我國已經(jīng)成為世界鎳鎘電池的主要生產(chǎn)基地。缺點是鎘金屬對環(huán)境有污染，電池容量小，壽命短，所以鎳鎘電池是最低檔的電池是最低檔的電池，是鎘金屬對環(huán)境有污染，電池容量小，壽命短，所以鎳鎘電池是最低檔 的電池，有記憶效每次充電都須先放電，否則它的記憶功能將大大降低手機的充電量， 應 每次充電都須先放電，否則它的記憶功能將大大降低手機的充電量，只有將電池中的余電放凈后再進行充電才能保持電池的充電量。鎳鎘電池：它是由兩個極板組成，一個是用鎳做的，另一個是鎘做的，鎳鎘電池：它是由兩個極板組成，一個是用鎳做的，另一個是鎘做的，這兩種金屬在電池中發(fā)生可逆反應，因此電池可以重新充電。它是目前世界 上廣泛使用的一種化學電源，具有電壓平穩(wěn)、安全可靠、價格低廉、適用范圍廣、原材料豐富和回收再生利用率高等優(yōu)點，是世界上各類電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池。物理電池主要是指太陽能電池，化學電池分一次電池和二次電池，一次電池有普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、鋰 錳電池、鋅 空氣電池、一次鋅銀電池和鋅汞電池，二次電池包括鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸蓄電池、鋰離子電池（鈷酸鋰電池、鎳酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池以及鎳錳、鎳鈷、鎳錳鈷聚合物鋰電池），此外還有燃料電池、核電池等新型電池。廢電池作 為生活垃圾進行焚燒處理時，廢電池中的 Hg、 Cd、 Pb、 Zn 等重金屬一部分在高溫下排人大氣，一部分成為灰渣，產(chǎn)生二次污染。 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） 9 第三章 廢舊汽車蓄電池對社會和環(huán)境的影響 廢舊蓄電池對環(huán)境的影響 隨著我國 社會 經(jīng)濟的快速發(fā)展 ,琳瑯滿目的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在我們的身邊 .在人類享受現(xiàn)代物質(zhì)文明的同時 ,我們不應該忽視其對 環(huán)境 產(chǎn)生的負面影響 .據(jù)資料摘一粒紐扣大的電池放在水里 ,會污染 60萬升的水 .這是一個人一生飲用水的總量 .放入土壤里 ,會使 1平方米的土地失去使用價值 .而一個大塊頭的 蓄電池 被隨意遺棄將會產(chǎn)生怎樣的污染則不言而喻 .隨著我國電器產(chǎn)品的增多 ,蓄電池 的報廢量正在逐年增加 ,但統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明 ,我國 廢舊 電池的平均回收率僅為 2%.雖然在干電池方面在我國政策引導下 ,逐漸生產(chǎn)堿性電池 ,逐步實現(xiàn)無汞化 ,對土壤不會造成污染 和 危害 ,不需要特別回收 ,可以同普通生活垃圾一起處理 .而對 廢舊 手機電池 和廢舊 電動自行車 蓄電池 的處理還處于一個盲區(qū) .。比如，鎳鎘電池只放出 80%的電量后就開始充電，充足電后，該電池也只能放出 80%的電量，這種現(xiàn)象稱為記憶效應。氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液的電阻系數(shù)隨密度而變。它們能使電解液的電阻增大，并且低溫時容易結(jié)晶，堵塞極板微孔，使蓄電池容量顯著下降。 電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。 使用不同成分的電解液，對蓄電池的容量和壽命有一定的影響。 表示式如下： Q=I 鎳鎘蓄電 池的端電壓隨充放電過程而變化，可用下式表示： U充 =E充 +I 充 R 內(nèi) U放 =E放 I 放 R 內(nèi) 從上式可以看出，充電時，電池的端電壓比放電時高，而且充電電流越大，端電壓越高；放電電流越大，端電壓越低。然后，兩個三價鎳離子與兩 個氧負離子和剩下的二個氫氧根離子結(jié)合，生成兩個氫氧化鎳晶體： 即得鎳鎘蓄電池充電時的電化學反應： 蓄電池充電終了時，充電電流將使電池內(nèi)發(fā)生分解水的反應，在正、負極板上將分 別有大量氧氣和氫氣析出 。與此同時，溶液中每兩個水分子電離出的兩個氫離子進入正極板，與晶格上的兩個氧負離子結(jié)合，生成兩個氫氧根離子，然后與晶格上原有的 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） 5 兩個氫氧根離子一起，與兩個二價鎳離子生成兩個氫氧化亞鎳晶體。 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） 4 鎳鎘蓄電池充電后，正極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸嚒?NiOOH〕，負極板上的活性物質(zhì)變?yōu)榻饘冁k；鎳鎘電池放電后，正極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸瘉嗘嚕摌O板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸k。當環(huán)境溫度較低時，使用密度為 ～ （ 15℃ 時）的氫氧化鉀溶液。從上面可以看出，鉛酸蓄電池充電時，電解液中的硫酸不斷增多，水逐漸減少，溶液比重上升。在負極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價鉛離 子（ Pb2）和硫酸根負離 （ SO42）由于負極不斷從外電源獲得電子，則負極板附近游離的二價鉛離子（ Pb2）被中和為鉛（ Pb），并以絨狀鉛附著在負極板上。電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場的作用下分別移向電池的正負極，在電池內(nèi)部形成電流，整個回路形成，蓄電池向外持續(xù)放電。同時在電池內(nèi)部進行化學反應。 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） 2 第二章 汽車蓄電池的工作原理 鉛酸蓄電池的工作原理 、鉛酸蓄電池電動勢的產(chǎn)生 鉛酸蓄電池充電后，正極板二氧化鉛（ PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物質(zhì) 氫氧化鉛（ Pb(OH)4），氫氧根離子在溶液中，鉛離子（ Pb4）留在正極板上，故正極板上缺少電子。 鉛蓄電池目前仍是 化學電池中市場份額最大 、 使用范圍最廣的電池 ， 銷售額居二次電池之首 ， 特別在起動和大型儲能等應用領域較長時期內(nèi) 尚難以被其他新型電池替代 。 future battery 黃石理 工學院 畢業(yè)設計（論文） III 目錄 第一章概述 ...............................................................................................................................................................1 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