汽車電器與電子技術(shù)論文

1、蓄電池之小論蓄電池的作用及其原理蓄電池是一種化學(xué)電源，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?屬于可逆直流電源.靠內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)儲存電能或向用電設(shè)備供電。汽車上使用蓄電池目的為了滿足起動發(fā)動機(jī)需要，所以通常稱為起動型蓄電池.蓄電池,必須滿足用于汽車上的發(fā)動機(jī)需要,即在15s內(nèi)的短時間內(nèi)，提供汽車起動發(fā)動機(jī)足夠大的電流。汽油機(jī)起動電流為200600A，柴油機(jī)達(dá)1000A。目前燃油汽車上使用蓄電池根據(jù)電解液主要有兩大類：鉛酸蓄電池（以下簡稱鉛蓄電池）和鎳堿蓄電池。鉛蓄電池一般由3個或6個單格電池串聯(lián)而成，每個單格電池標(biāo)稱電壓為2V,3格串聯(lián)為6V。蓄電池的作用1）起動發(fā)動機(jī)時，向起動系和點(diǎn)火系供電。2）當(dāng)發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)

2、，向用電設(shè)備供電。3）當(dāng)發(fā)動機(jī)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)，將發(fā)電機(jī)的剩余電能儲存起來。4）當(dāng)發(fā)電機(jī)過載時，協(xié)助發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電。5）蓄電池還吸收電路中的瞬時過電壓，保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子元件。蓄電池工作原理當(dāng)鉛蓄電池的正、負(fù)極板浸入電解液中時，在正、負(fù)極板間就會產(chǎn)生約2.1V的靜止電動勢，此時若接入負(fù)載，在電動勢的作用下，電流就會從蓄電池的正極經(jīng)外電路流向蓄電池的負(fù)極，這一過程稱為放電，蓄電池的放電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。放電時，正極板上的PbO2和負(fù)極板上的Pb，都與電解液中的H2SO4反應(yīng)生成硫酸鉛（PbSO4），沉附在正、負(fù)極板上。電解液中H2SO4不斷減少，密度下降。理論上，

3、放電過程可以進(jìn)行到極板上的活性物質(zhì)被耗盡為止，但由于生成的PbSO4沉附于極板表面，阻礙電解液向活性物質(zhì)內(nèi)層滲透，使得內(nèi)層活性物質(zhì)因缺少電解液而不能參加反應(yīng)，因此在使用中被稱為放完電蓄電池的活性物質(zhì)利用率只有2030。因此，采用薄型極板，增加極板的多孔性，可以提高活性物質(zhì)的利用率，增大蓄電池的容量。汽車蓄電池的發(fā)展前景電池工業(yè)是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個新熱點(diǎn)，2006年，美國十大科技計(jì)劃中有兩項(xiàng)為電池項(xiàng)目，鉛酸蓄電池行業(yè)銷售總額的三分之一，與電力、交通、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，在汽車、叉車等運(yùn)輸工具和大型不間斷供電電源系統(tǒng)中處于控制地位，是社會生產(chǎn)經(jīng)營活動和人類生活中不可

4、或缺的產(chǎn)品。鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)是二十一世紀(jì)最有發(fā)展前途和應(yīng)用前景的新型綠色能源體系，同時關(guān)系到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。 近年來，鉛酸蓄電池技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)品日臻成熟。起動電池結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化升級，免維護(hù)蓄電池廣泛使用、仍然是軍用、民用交通運(yùn)輸裝備的重要電源裝置，為我國成為世界主要汽車生產(chǎn)國起到重要支撐作用。閥控電池、膠體電池等作為備用電源、大型儲備電源的核心部件，其生產(chǎn)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。鉛酸蓄電池行業(yè)大有可為。 鉛酸蓄電池的主要原料鉛可回收反復(fù)使用，只要出臺廢舊電池回收的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，正確引導(dǎo)市場，就能夠有效解決我國有色金屬短缺、鉛污染等資源、環(huán)境諸多問題。因此，正確認(rèn)識蓄電池行

5、業(yè)現(xiàn)狀、把握發(fā)展趨勢、有效解決其自身存在的問題，是循環(huán)利用資源、建設(shè)節(jié)約型社會，是向國民經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展有效途徑。 一、我國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀自加入WTO后，隨著國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)的拉動及國際電池生產(chǎn)廠商在華投資的增多，中國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，年增長速度超過30%以上。同時隨著國際市場需求的不斷增加，中國也成為了世界上最大的鉛酸蓄電池出口國之一。我國鉛酸蓄電池技術(shù)與國際水平差距不明顯，汽車電池處于國際先進(jìn)水平，動力用、電動自行車用電池技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。經(jīng)過20多年的發(fā)展，免維護(hù)和密封蓄電池技術(shù)進(jìn)步取得了巨大成就，使鉛酸蓄電池不僅在交通運(yùn)輸、軍事國防等傳統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且被廣泛應(yīng)用與太陽能光

6、伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、通信電源、電力變配電系統(tǒng)、鐵路、船舶通訊、起動、照明電源、UPS電源中。技術(shù)進(jìn)步推動了蓄電池行業(yè)的快速發(fā)展，使其成為新興的朝陽產(chǎn)業(yè)之一。但是由于鉛酸蓄電池主要原材料鉛的價格在2004年下半年大幅度增長，并持續(xù)保持高價位運(yùn)行，鉛酸蓄電池的行業(yè)利潤呈下降趨勢。 近年來，隨著市場需求的變化，鉛酸蓄電池的生產(chǎn)方式及工藝不斷完善，制造水平不斷提升，電池比能量、循環(huán)壽命、性能一致性、使用安全性和環(huán)保性不斷提高。隨著電動自行車蓄電池等動力電源的發(fā)展，高溫固化技術(shù)發(fā)展較快。一般認(rèn)為高溫固化可以提高蓄電池的壽命近年來負(fù)極添加劑及配比也積累了大量參數(shù)，并找出了一些有規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)。國內(nèi)對于其他先進(jìn)技

7、術(shù)如卷繞式電池，雙極式，薄型極板等還只是處于研究階段，沒有批量生產(chǎn)。 從我國專利技術(shù)申報情況看，蓄電池行業(yè)在近幾年的總體技術(shù)發(fā)展防線是電池結(jié)構(gòu)改進(jìn)及電池型號開發(fā)。而國外專利技術(shù)則主要涉及現(xiàn)金的薄型極板雙極式鉛電池、使用模塊結(jié)構(gòu)的密封電池和膠體電解液鉛電池。因此，我們的專利技術(shù)與國外還有一定差距。 二、鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)環(huán)?，F(xiàn)狀及存在的問題經(jīng)過多年的建設(shè)與發(fā)展，我國鉛酸蓄電池行業(yè)已基本形成體系并呈快速發(fā)展趨勢 ，環(huán)保問題也取得了突破性進(jìn)展，目前，我國對鉛煙、鉛塵、硫酸霧和水的處理方法和技術(shù)已基本成熟，各大、中型鉛酸蓄電池廠家不斷加大技術(shù)改造力度，更新工藝設(shè)備，普遍采用高效率的濾筒式除塵器替代靜電除塵

8、器，采用濕式除塵器凈化鉛煙，采用湍球式酸霧凈化塔進(jìn)行硫酸霧吸收處理，對含鉛酸廢水絮凝反應(yīng)處理，從技術(shù)上消除或減少污染物對環(huán)境的影響，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境不斷改善，多數(shù)大、中型生產(chǎn)企業(yè)做到了清潔生產(chǎn)，有一部分通過了國家環(huán)境體系認(rèn)證。 但是，由于以下幾個原因，蓄電池生產(chǎn)過程的污染問題沒有得到很好解決，特別是數(shù)量眾多的部分中型及小型企業(yè)生產(chǎn)過程的污染問題嚴(yán)重：生產(chǎn)廠家繁多、規(guī)模小，污染較嚴(yán)重、品質(zhì)參差不齊，一些不具備環(huán)保條件的作坊式工廠一哄而上，約四分之一的企業(yè)未經(jīng)環(huán)保審批擅自選址建設(shè)，污染防治設(shè)施不配套，生產(chǎn)沒有在嚴(yán)格的環(huán)保措施和工業(yè)安全衛(wèi)生條件下進(jìn)行，對操作者和生態(tài)環(huán)境造成了危害。生產(chǎn)許可證制度沒有嚴(yán)把

9、清潔生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)這一關(guān)口。雖然我國自2005年實(shí)行了生產(chǎn)許可證制度，但由于在審批和執(zhí)行中存在一些問題，并沒有真正促使生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，許多不達(dá)標(biāo)廠家都轉(zhuǎn)為合法化（目前發(fā)證企業(yè)已達(dá)930家），造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。與環(huán)保相關(guān)的法律還存在許多不完善和不盡如人意的地方。針對污染企業(yè),環(huán)保等部門罰款數(shù)額是有限的，無法與企業(yè)污染造成的社會損失相提并論。另外，國家沒有指定保護(hù)大、中型蓄電池廠家的政策，且當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門也屬于對小型蓄電池廠家的管理，只重視對大中型企業(yè)的監(jiān)管，致使大中型企業(yè)排污費(fèi)、監(jiān)測費(fèi)、“三同時”評價費(fèi)等等負(fù)擔(dān)沉重。 三、解決環(huán)保問題的關(guān)鍵舉措是全面實(shí)施電池回收政策 我國正在積極推行

10、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，廢舊蓄電池的90%可以回收利用，但是我國產(chǎn)業(yè)政策沒有給廢舊電池回收一個良好的發(fā)展空間，致使其成為長期困擾我國蓄電池發(fā)展的瓶頸。我國沒有一部廢舊鉛酸蓄電池回收管理的法定規(guī)范，全國未建立一家專業(yè)性廢舊鉛酸蓄電池回收公司，無一家專業(yè)再生鉛企業(yè)或蓄電池企業(yè)建立了全國性回收網(wǎng)絡(luò)和地區(qū)性回收網(wǎng)絡(luò)，整個回收工作處于分散經(jīng)營的無序狀態(tài)，廢鉛酸蓄電池的回收率不高。鉛回收的問題出現(xiàn)在不規(guī)范企業(yè)之中，整頓與加強(qiáng)管理勢在必行，國家有關(guān)部門應(yīng)盡快出臺政策，像取締小煤窯、小冶煉一樣，取締小的廢舊鉛回收企業(yè)。同時出臺政策鼓勵、扶持大型蓄電池生產(chǎn)廠家進(jìn)行廢舊電池回收利用。制約我國再生鉛行業(yè)發(fā)展因素主要有：第一，環(huán)保

11、設(shè)備成本負(fù)擔(dān)重。企業(yè)技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保設(shè)備齊全的企業(yè)經(jīng)營效益敵不過技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)“小煉鉛”。第二，監(jiān)管力度不夠。沒有經(jīng)營許可證也在進(jìn)行再生鉛生產(chǎn)，治理整頓治標(biāo)不治本，一度關(guān)閉的“小煉鉛”風(fēng)聲一過，死灰復(fù)燃。第三，產(chǎn)業(yè)政策不利于正規(guī)企業(yè)的發(fā)展。賦稅過重也削弱了大型再生鉛企業(yè)加大環(huán)保治理的能力。 四、我國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢已有百余年歷史的鉛酸蓄電池由于材料廉價、工藝簡單、技術(shù)成熟、自放電低、免維護(hù)要求等特性，在未來幾十年里，依然會在市場中占主導(dǎo)地位，雖然起動用、動力用電池的市場空間可能會有拐點(diǎn)，在近期國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展中仍將占主流地位，中期也將占有一席之地，長期來看，在不需要高重量比能量的用途

12、領(lǐng)域還將繼續(xù)存在。目前，其原有主要應(yīng)用領(lǐng)域如汽車用、摩托車用、備用電源用等在大幅增長，而且也在新的應(yīng)用領(lǐng)域如電動助力車用、游覽車用等得以發(fā)展，閥控式電池技術(shù)的發(fā)展，滿足了高科技如UPS、電力、通信等設(shè)備用電源的需要。由于鉛酸電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得電動助力車產(chǎn)業(yè)獲得巨大發(fā)展，并對減少燃油汽車和燃油摩托車的污染做出了貢獻(xiàn)。免維護(hù)技術(shù)、拉網(wǎng)板柵技術(shù)的發(fā)展，滿足了汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求?？梢哉f在這些應(yīng)用領(lǐng)域中鉛酸蓄電池的技術(shù)進(jìn)步對提高國家競爭力做出了實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)。 電動工具、電動自行車等行業(yè)對小型移動電源的需求刺激了動力電池產(chǎn)業(yè)的快速增長。電動自行車所配置的電池大部分是閥控密封鉛酸蓄電池，經(jīng)過性能

13、改進(jìn)，在比能量和循環(huán)壽命方面有所突破，但目前為止都還存在著在中、高速率比能量不夠高、深循環(huán)壽命不夠長等缺點(diǎn)，在很大程度上影響了電動自行車行業(yè)的高速成長。 電動自行車作為欠發(fā)達(dá)國家的代步工具，近年來發(fā)展迅速，特別是我國。由2000年的29萬輛發(fā)展到2005年的1209萬輛，年平均增長率達(dá)到了174%?？梢灶A(yù)料，在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，電動助力車用蓄電池產(chǎn)品將會蓬勃發(fā)展。我國電動自行車的動力電池95%以上采用鉛酸蓄電池。2006年電動自行車電池的市場容量有40-50億元，到2015年中國電動車的產(chǎn)值將達(dá)到1000億元，其中配套電池160億元。二級市場的替換電池達(dá)480億元，這是一個巨大的市場。五

14、、我國鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向設(shè)想（一）鼓勵企業(yè)做大做強(qiáng)，提高產(chǎn)業(yè)集中度 提升產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)，積極應(yīng)對各種市場風(fēng)險，通過設(shè)備、人才、技術(shù)的有效整合，減少浪費(fèi)，形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化的產(chǎn)品些列，加大環(huán)保投資力度，有效解決生產(chǎn)過程污染問題，進(jìn)一步提高骨干企業(yè)綜合實(shí)力，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、集團(tuán)化發(fā)展。 （二）鉛酸蓄電池呈增長趨勢 抓住市場給予，不斷擴(kuò)大鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模，力爭到2010年產(chǎn)量約13175萬KVAH,銷售收入660億元。 (三）鉛酸蓄電池發(fā)展重點(diǎn) 雖然鉛酸蓄電池技術(shù)在不斷進(jìn)步，但其比功率、循環(huán)壽命等問題仍是產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)研究的課題。因此，加強(qiáng)研發(fā)力量，努力提高科研水平、增強(qiáng)競爭力是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。通過協(xié)會的橋梁與紐帶作用，大力為企業(yè)創(chuàng)造溝通與交流的平臺，同上游鉛、隔板等行業(yè)、下游如車輛、機(jī)電設(shè)備組成聯(lián)合研發(fā)體，集體加入國外ALABC聯(lián)盟或組成類似聯(lián)盟共同研發(fā)，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力。 四）加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，規(guī)范回收與再生市場 增加新型產(chǎn)品比重，發(fā)展無害化和資源節(jié)約型產(chǎn)品，重點(diǎn)發(fā)展密封免維護(hù)鉛蓄電池，逐步淘汰開口式電池。加快鉛酸蓄電池企業(yè)的技術(shù)改造，采用先進(jìn)的工藝設(shè)備，有效控制生產(chǎn)過程的環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。鼓勵膠體鉛蓄電池、卷繞式鉛蓄電池和雙極性等新型蓄電池的研究與發(fā)展，提高比功率和鉛利用率。規(guī)范鉛蓄電池回收與再生市場,減少廢棄鉛蓄電池對環(huán)境的污染，向無害化和資源節(jié)約型方