退役铅酸蓄电池铅膏回收策略及研究进展

推动再生铅产业的高质量发展,是铅资源实现生产-消费-再生良性循环的重要保障,缓解铅资源枯竭的同时,有效降低铅的生产成本和改善环境污染,对促进铅工业可持续发展具有重要的战略意义。本文概述了近年来铅酸蓄电池铅膏回收的最新研究进展,基于铅酸蓄电池的资源特点和再生产品的经济效益,详细总结了以金属铅、氧化铅、硫化铅及功能性铅基材料为目标的回收工艺技术,重点分析了不同铅产品回收方法的优缺点及需注意的关键环节。结合铅产业链的下游应用,介绍了废铅酸蓄电池再生产品在电池及传感器等领域的应用。最后从实际应用角度出发,展望了未来废铅酸蓄电池铅膏回收及再生铅产品的发展方向。

铅酸蓄电池极柱气孔解决方法研究

极柱是铅酸蓄电池的重要组成部件,起着连接内部单体的作用。气孔缺陷会导致极柱有效承载面积减小,耐腐蚀性、大电流承载能力降低,严重时会导致电池失效。笔者从生产实际出发,分析了极柱气孔产生的原因,在确认气孔检测方法的前提下,从影响气体排出时间与效率的合金凝固时间、脱模剂类型、模具结构三个方面进行了验证对比,提出了改善铅酸蓄电池极柱气孔的方法。

铅酸蓄电池T2型端子烧焊结构研究

铅酸蓄电池用T2型端子在使用中有时会被接线卡子卡裂,造成端子爬酸、漏液的现象。端子烧焊深度浅是造成端子被卡裂的一个非常关键的因素。针对端子烧焊深度浅的问题进行原因分析,对端子烧焊结构进行改进,并通过试验验证结构改进后的端子烧焊效果,提高了改进后的端子烧焊深度及其稳定性,保证了蓄电池使用中的可靠性。

光纤铅酸蓄电池安全在线监测技术研究

铅酸蓄电池的电解液变化对于电池安全运行状态至关重要,研究植入性传感技术有助于精确监控蓄电池内部电解液变化等过程,及时在线获得蓄电池的实时工作性能与状态,在蓄电池安全监测领域具有重要意义。文章提出并设计了一种基于全光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)干涉仪的液体浓度传感器,其探头是由两段单模光纤和一段U形毛细石英玻璃管构成的开放式FP腔,可以使液体轻松进入空腔,不易形成气泡。该结构具有耐强酸强碱、侵入性低、体积小、抗电磁干扰和绝缘体特性等优势,可植入铅酸蓄电池内部,实现对电解液中的硫酸溶液浓度的实时在线监测。结果表明:在硫酸为0~30%的体积分数范围内,FP腔的有效腔长和硫酸溶液的体积分数具有良好的线性度,其拟合系数达0.995,硫酸溶液的体积分数测量值与真实值之间的最大偏移量<±1.05%。

阀控式密封铅酸蓄电池在线监测与健康评估技术综述

阀控式密封铅酸蓄电池由于其价格低廉、稳定性高、不易爆炸、再生技术成熟等优点得到了广泛应用,但同时也存在寿命短、缺陷较多或故障较为频繁等缺点,因此铅酸蓄电池在线监测与健康评估对其稳定运行具有重要作用。鉴于此,首先分析了铅酸蓄电池的失效机理及其对蓄电池性能的影响,然后提出了铅酸蓄电池的在线监测指标及其计算方法,论述了变电站、通信机房和配电终端等铅酸蓄电池直流电源在线监测技术,构建了蓄电池在线监测系统的拓扑图;从健康评估技术角度,归纳了基于单指标和多指标的健康评估方法;最后总结了目前存在的问题及其发展趋势。

阀控铅酸蓄电池的放电测试与维护策略

大量的阀控铅酸蓄电池作为高压直流输电(HVDC)、不间断电源(UPS)及直流屏等设备的后备电源在数据中心使用。蓄电池的健康状态对于业务供电的可靠性至关重要。目前采用蓄电池的在线监测、定期放电测试相结合的方式来检查其健康状态。现行的放电测试主要包括实际负载浅放电、核对性放电和深度放电三种,就蓄电池的放电测试和维护策略展开论述。

新型电力系统背景下铅酸蓄电池监测系统的发展情况探究

在“双碳”背景下,因新能源发电日益增加,传统电力系统结构发生改变,逐渐向着新型电力系统转型。然而新能源本身的波动性会影响新型电力系统的稳定运行,因此需要提高系统的灵活运行能力。在新型电力系统中,铅酸蓄电池作为储备能源而广泛使用,是整个系统安全稳定运行的重要保障。铅酸蓄电池在使用过程中可能会面临热失控、极板硫酸盐化、腐蚀以及失水等问题,通过在线监测铅酸蓄电池的电压、温度、内阻及电流等性能参数,可以准确反映电池内部情况,确保电池的安全使用,为新型电力系统的稳定运行奠定基础。文章主要分析铅酸蓄电池的工作原理,并总结其失效的影响因素,结合铅酸蓄电池的性能参数分析铅酸蓄电池监测系统的现状与发展趋势。

计算机技术在阀控式密封铅酸蓄电池槽设计中的应用分析

能源问题是人类社会生存进化和稳定发展的重要核心,面对能源储备不断减少的困境,储能技术应运而生。储能(stored energy)是指通过介质或者是设备把能源、能量存储起来,在需要时再释放的过程。通常意义上的储能是对电力能源的储备,生活中常见的电力储能设备包括水电能源的抽水蓄能、风电能源的飞轮储能以及新能源产业的动力电池、铅酸电池和锂离子电池等,这些设备大多通过将电能转化为势能或化学能来实现对电力资源的储蓄,被广泛应用于社会生产和生活的各行各业。

阀控式铅酸蓄电池液面参数检测系统硬件设计

介绍一种阀控式铅酸蓄电池(VLRA)液面参数检测系统的硬件结构和特点。系统主机模块采用AT89C51单片机结合显示、扩展存储和看门狗技术;从机模块采用AT89C2051单片机驱动线阵CCD实现非接触测量;红外传输模块采用RS-232串口转红外技术实现数据传输。系统具有布线少、体积小、精度高、非接触测量等特点。

基于复合模型的铅酸蓄电池数据驱动自适应控制

针对复杂非线性时变动态铅酸蓄电池系统,现有控制方法的控制器设计,要么需要已知其精确数学模型或结构信息,要么依赖人工经验,增加了不确定性。为避免该问题,笔者采用基于控制器的动态线性化方法,并利用参数自适应更新算法,基于复合模型给出铅酸蓄电池的数据驱动自适应控制设计过程。仿真结果表明,与经典PID方法相比,所采用方法的电压跟踪过程平稳度可提高48.21%,电流变化平滑度可提高35.56%。所采用方法在仅需铅酸蓄电池输入和输出数据情况下,仍能获得良好控制效果。

废铅酸蓄电池资源回收行业技术与发展

废铅酸蓄电池的资源回收一直受到国家高度重视,其资源回收技术与装备也在不断进步与升级。本文介绍了再生铅行业的发展与技术装备进展,包括废铅酸蓄电池破碎分选、废铅膏资源回收等技术装备与发展,阐述了废铅酸蓄电池机械破碎分选、自动破碎分选、智能破碎分选的进化历程,重点陈述了废铅膏资源回收环节的高温熔炼、预脱硫-低温熔炼、免冶炼转化等技术的进步。废铅酸蓄电池资源回收技术与装备的系统性布局和模块化实施是行业技术装备进步的根本保障,智慧化和绿色化将是未来的发展趋势,废铅酸蓄电池智能破碎分选-废铅膏免熔炼短程制备铅基电源材料技术将有望引领行业的发展,适应“双碳”目标要求。

舰船铅酸蓄电池室氢气浓度特征研究

[目的]为实现舰船铅酸蓄电池室蓄电池析氢特征在线识别和氢气控制系统量化设计,提出基于集总模型,综合考虑蓄电池析氢速率、系统通风净化风量、蓄电池室泄漏风量等关键参数的蓄电池室氢气浓度特征辨识方法。[方法]根据蓄电池室环境特征,建立舰船蓄电池室氢气浓度特征和蓄电池析氢速率预测数学模型,开发相应的计算程序,分析在给定系统运行策略下,不同蓄电池析氢速率和系统通风净化风量下的蓄电池室氢气浓度变化特征。[结果]蓄电池室氢气浓度变化特征受蓄电池析氢速率、蓄电池室泄漏风量和系统通风净化风量等因素共同影响。当析氢速率较低时(如新蓄电池),泄漏风量会显著影响氢气浓度上升速率;在给定策略下的蓄电池氢气净化系统日均运行频次可以反映蓄电池实际析氢速率特征,指导蓄电池寿命评价。[结论]舰船蓄电池析氢速率与多个参数关联,研究开发的预测模型可对舰船蓄电池室蓄电池析氢速率进行准确预测,并为系统设计和运行策略优化提供指导,相关思路和方法亦可推广应用于与氢气控制相似的其它舱室组分。

阀控式铅酸蓄电池成组一致性检测方法研究

基于提高对阀控式铅酸蓄电池一致性测试的实验效率,提出一种适用于阀控式铅酸蓄电池的一致性检测方法,能够快速判断和预测电池的使用情况。在同一产地电池中挑选三个电池,以半容量等电量充放电的实验方法,对电池一致性检测,通过所得到的实验结果进行标准差分析,实验结果反映了该检测方法比较合理。

铅酸蓄电池在电网中的健康监测及梯次利用

铅酸蓄电池作为后备电源在电网中被广泛应用,是维护电网安全运行的重要保障。然而,铅酸蓄电池在服役过程中可能面临极板硫酸盐化、负极汇流排腐蚀、失水和正极板腐蚀等问题,引发蓄电池的热失控和早期容量衰退等失效现象。通过在线监测铅酸蓄电池的电压、温度、内阻和电流等数据,可预测其健康状况。同时,电网系统退役下来的状态较好的铅酸蓄电池,在其他领域仍有利用价值,可进行梯次利用。这样既避免了资源浪费,也有效保护了环境,可为“碳达峰”和“碳中和”作出积极贡献。

阀控式密封铅酸蓄电池槽设计中计算机技术的应用与研究

蓄电池作为直流系统中核心的部分能够给各个重要设备进行不间断的供电,是重要的后备电源。阀控式密封铅酸蓄电池因充电的过程中会产生一定的气压,因此在电池槽的设计过程中应当充分考虑蓄电池的特点和性能。许多厂家通过材料力学无法对电池槽的受力以及变形情况进行准确地描述,采用CAD计算机辅助设计软件能够对材料进行三维有限元计算模型的构建,通过计算机技术对电池的机理强度进行有效计算,能够分析出电池槽具体的应力和变形等情况,同时为电池槽的结构设计提供了有效参考。

铅酸蓄电池正极板栅腐蚀与防护研究进展

铅酸蓄电池以技术成熟、成本低、安全可靠和材料回收率高等优势,广泛应用于电网储能、电信通讯、交通运输等领域。然而,铅酸蓄电池正极板栅的腐蚀问题,严重制约了其服役寿命。针对正极板栅腐蚀这一行业共性问题,讨论了正极板栅腐蚀机理,并从合金添加剂、导电涂层、电解液添加剂等方面,总结了近年来提升正极板栅耐腐蚀性能的研究进展,为发展高性能铅酸蓄电池技术提供改良思路,并展望了未来研发所面临的关键问题和攻关方向。

基于Dropout优化算法和LSTM的铅酸蓄电池容量预测

针对变电站铅酸蓄电池容量预测模型存在的预测准确率低、泛化能力差等问题,提出一种基于Dropout优化算法和长短期记忆LSTM(long short-term memory)神经网络相结合的容量预测模型。该模型以LSTM神经网络为基础,结合变电站蓄电池充放电特性,将长时间跨度的蓄电池运行数据作为模型的输入,建立多层级LSTM预测模型来提升预测结果的准确率。同时基于Dropout优化算法完成LSTM预测模型的训练,提升模型的泛化能力。工程实际应用表明,相较于传统的LSTM神经网络和BP神经网络,改进模型在长时间跨度预测时具有更高的准确率和更好的泛化能力。

废铅酸蓄电池铅膏中物理性杂质的精细分离

废铅酸蓄电池铅膏中物理性杂质(塑料、铅栅/粉和纤维)含量多,对铅膏颗粒的黏连强、难分离,会对铅膏免冶炼回收过程产生重要影响。本文以烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚(APEP)作为分散剂,对废铅膏颗粒进行分散,并设计双旋流强制分散装置和混动力精细筛分装置对物理性杂质进行精细分离。通过考察APEP添加量、pH值及装置参数对分离效果的影响,发现APEP用量为0.1 mg/L、pH值为5.0时,乳化分散效果较好,废铅膏的Zeta电位达到22.5 mV,平均粒径仅为3.2μm;在此条件下进一步优化设备参数,当混合物进口流速和气含率分别为8 m/s和15%、回旋频率和压缩空气量分别为50次/min和2.5 m^(3)/h时,塑料、铅栅/粉和纤维的去除率分别可达到99.75%、82.54%和99.65%,各分离物对铅膏的夹带率仅为0.17%、0.06%和0.36%。该研究为再生铅行业提供了一条生产净铅膏稳定可靠高效的方法,为铅膏免冶炼回收技术的应用提供了有利条件。

汽车专业实训室铅酸蓄电池使用维护浅析

对于燃油汽车、纯电动汽车、油电混合动力汽车,均配备有铅酸蓄电池,汽车专业实训室有大量的铅酸蓄电池用于各种实训中。实训室中的设备及车辆与日常运行的车辆使用情况有较大差别,主要是使用频次及使用强度有较大差别,不同使用条件及充放电状态对铅酸蓄电池的使用寿命有很大影响。本文主要从铅酸蓄电池使用保管注意事项、常用工具检测鉴定蓄电池技术状况及专用快速检测工具检测电池容量进行阐述分析。

通信基站阀控铅酸蓄电池修复试验研究

阀控式密封铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid Battery,VRLA)广泛应用于通信电源系统中,是直流供电系统的重要组成部分,其安全可靠的运行极为重要。由于使用环境差,不适当的使用和维护等因素,阀控蓄电池组的实际使用寿命远不及理论寿命。通过分析阀控铅酸蓄电池失效的主要因素,针对非物理损伤部分进行了修复试验,试验结果证实配置的活化液可提升阀控铅酸蓄电池的电池有效容量,增加其作为备用电源的服务时间,提升使用寿命,增强直流系统的稳定性,增强供电可靠性,避免发生由于直流备用电源引起的供电事故。