电池研究报告

1 / 16 电池研究报告 关于废旧电池的危害以及回收利用的研究 封 面 1 导航目录 2 结题报告 3 附录一：开题报告 17 附录二：活动记录 19 附录三：自我总结表 附录四：组员互评 34 附录五：心得体会 36 附录六：导师指导 43 附录七：评价表 44 附录七：结束语 45 指导老师： 组长： 组员： 29 结题报告 摘要 据调查，仅 2001 年，我国电池消费量就高达 80 亿节。电池对环境污染很严重，专家指出， 1 节废弃 1 号电池能使 1 平方米的土壤失去农用价值， 30 年内寸草不生。一节电池可以污染数十万立方米的水。一节小小的钮扣电池就能污染 60 万升水，相当于一个人一生的饮水量；一节一号电池烂在地里，它的溶出物能使出 1 平方米的土地失去利用价值，而我国每年要消耗钮扣电池 400000 粒； 2002 年全国干2 / 16 电池的产量达到了近 160 亿节，我们有多少水源、土地供其污染呢！但是，废电池并不是仅给人类带来危害，它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣 电池含有锂、锰、银等稀有金属；铅蓄电池中含有铅；手机电池中含有镉，这些物资回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。 关键词：废旧电池、污染、危害、回收站、调查问卷 一问题的提出 大家都知道，随着科学技术的不断发展 ,人民生活水平的不断提高 ,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而，电池可以说是生产多少 ,最终就废弃多少；集中生产 ,分散污染；短期使用 ,长期污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环 境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果，但还不能根本解决这个问题。因此，寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。 我们学生也是使用电池的一个群体。作为跨世纪的一代 ,我们应该提高自己的环保意识 ,回收电池从我做起。因此我们高二六班共有七名同学选择此课题作为自己的研究性课题。 研究过程及结果 3 / 16 二 研究过程 经过本组课题研究决定采用调查法、个案研究法、经验总结法、文献研法。进行资料的收集等方法分别进行了实地考察、 采访和咨询，为的就是能让中学生及家长明白并懂得废旧电池对环境对自然带来的危害，明白这类问题不容忽视。同时提高自身自主学习、自主实践的能力，开拓眼界，增长知识等目标。并对市场上的电池进行了深刻的了解以及探究。 三主要研究成果分析 随着现代社会的发展，电池从最初单纯的干电池已经发展到各种各样，比如，锂电池，培根型氢氧燃料电池，离子交换膜氢氧燃料电池，高温固体电解质燃料电池等等。但化学电池则依然充当了相当重要的角色，它被人们广泛应用在家庭和社会各方面之中。但是对于废旧电池的处理，有人科学 ，但更多的人是盲目，这正是由于大部分人不了解废旧电池的危害。其实废旧电池中包含的各种化学药都有很大的危害。 经过一段时间的实践研究，我们组从当代中学生对废旧电池的危害认识，层层深入，递进到废旧电池的回收与利用。我们通过在学校的问卷调查，对老师，同学对这方面认识进行了调查。废旧电池带来的危害。还对同学们说明了可以如何回收废旧电池。至此，此次课题研究取得了良好的4 / 16 实践效果，基本达到了预期的研究目的 废旧电池的的害处 我们组通过调查发现废旧电池潜在的污染早已引起社会各界的广泛关 注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，我国目前有 1400 多家电池生产企业，1980 年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。 1998年我国干电池的生产量达到 140 亿只， 而同年世界干电池的总产量约为 300 亿只。废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是世界上头号干电池生产和消费大国，有资料表明，我国目前有 1400 多家电池生产企业， 1980 年干电池的生产量已超过美国而跃居世界第一。 1998 年我国干电池的生产量达到 140 亿只，而同年世界干电池的总产量约为 300 亿只。 如此庞大的电池数量，使得一个极大的问题暴露出来，那就是如何让这么多的电池不去破坏污染我们生存的环境。据我们调查，废旧电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒纽扣电池进水里，它其中所含的有毒物质会造成 60 万升水体的污染；废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等，其中镉、5 / 16 铅、汞是对人体危害较大的物质。而镍、锌等金属虽 然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限，也将对人体造成危害。废旧电池渗出的重金属会造成江、河、湖、海等水体的污染，危及水生物的生存和水资源的利用，间接威胁人类的健康。废酸、废碱等电解质溶液可能污染土地，使土地酸化和盐碱化，这就如同埋在我们身边的一颗定时炸弹。因此 ,对废旧电池的收集与处置非常重要，如果处置不当，可能对生态环境和人类健康造成严重危害。随意丢弃废旧电池不仅污染环境，也是一种资源浪费。有人算了一笔帐以全国每年生产 100 亿只电池计算，全年消耗万吨锌，万吨二氧化锰， 2080 吨铜，万吨氯化锌，万 吨氯化铵，万吨碳棒。 汞的毒性 汞即我们俗称的“水银”，是一种常温下为液体的物质，可以阻止电早在以前采用的锌做阴极度的电池几乎都有一定量的汞做防腐剂。但是汞和汞的化合都具有神经毒性，对内分泌系统，免疫系统等也有不良影响，它会引发人的口齿不清、步态不稳、四肢麻痹，最后导致全身痉挛，精神失常而死。 随着科技的进步，电池开始逐渐实行低汞化和无汞化，汞的代替品表面活性剂 Forafac 氟化聚合物，在防止锌的腐蚀上取得了良好的效果。 长期以来，我国在生产干电池时，要加入一 种有毒6 / 16 物质 汞或汞的化合物。我国的碱性干电池的镉的毒性 镉不是人体所必需的痕量元素，新生婴儿体内并没有镉，而是随着年龄的增长，逐渐累积起来的。镉具有肾毒性，它所致的肾损伤是不可逆的。同时肾损伤后还可能继发骨质疏松、软骨症和骨折。在 1993 年，国际抗癌联盟就将镉定为 IA 级致癌物。基于以上原因，许多发达国家已建议禁止使用镉镍电池而镍氢电池已取代镉镍电池，避免了镉的使用。而我国的绝大多数电池生产企业仍用镉作为生产电池的原料，使得电池的危害进一步加大。 废电池虽小，危害却甚大。但是，由于废 电池污染不象垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以没有得到应有的重视。目前，我国以成为电池生产和消费的大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。 尽管先进的科技已给了我们正确的指向，但我国的电池污染现象仍不容乐观。要告诉大家的是目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，一旦种植作物，重金属则可能在作物中积聚，通过食物链而最终影响人体健康。 . 废电池回收利用技术 1锌锰干电池 7 / 16 湿法冶金法 该法基于，可溶于酸的原理，将电池中的，与酸作用生成可溶性盐进入溶液，溶液经过净化后电解生产金属锌和电解或生产其它化工产品、化肥等。湿法冶金又分为焙烧 浸出法和直接浸出法。 焙烧 浸出法是将废电池焙烧，使其中的氯化铵、氯化亚汞等挥发成气相并分别在冷凝 株洲南车时代高新投资担保有限公司 2016 年 10 月 目 录 UU 第 一 部 分 电池概述 . 3 一、电池的分类 . 3 二 、 二 次 电 池 的 种类 . 3 三、近年来国产 二 次 电 池 增 长 趋势 . 4 四、动力电池的主要种类及补贴政策 . 4 五、衡量电池8 / 16 性 能 的 主 要 技 术 指标 . 5 六、电池产业一般特征 . 6 七、电池行业发展态势 . 6 第 二 部 分 锂 离 子 电 池 概况 . 7 一、锂离子电池 的组成 . 7 二、锂离子电池原理图 . 7 三 、 锂 离 子 电 池 常 用 的 金 属 材料 . 7 四、锂离子电池技术不断提高 . . 8 五、锂离子电池的应用领域 . 9 六、锂离子电池行业竞争格局 . 9 七、国内 制 造 基 地 分 布 情 况 及 产 业 概况 . 10 八、国内主要的锂离子电池制造商及其经营态势 . 9 / 16 11 九 、 锂 离 子 电 池 技 术 的 发 展 方向 . 12 十、锂离子 电 池 未 来 应 用 的 发 展 方向 . 12 十一、主要电池 厂 商 材 料 选 用 情况 . 13 十二、锂电池 材 料 的 市 场 空间 . 13 第三部分 锂 离 子 电 池 正 极 材料 . 14 一、正极材料的分类及其运用 . 14 二、各种正极材料的性能比较 . 14 三、国内 生 产 正 极 材 料 的 主 要 企业 . 15 四、下游厂商选择正极材料考虑因素 . 15 五、正极材料行业竞争格局 . 15 六、主要正极材 料 的 制 备 流程 . 16 七、最10 / 16 受 关 注 的 正 极 材 料 磷酸铁锂 . 16 八、正极材料的主要原材料 碳酸锂 . 18 九 、 锰 酸 锂 的 重 要 原 材 料 二氧化锰 . 19 十、正极材料的毛利润水平 . 19 第四部分 锂离子电池负极材料 . 20 一、负极材料的种类 . 20 二 、 国 内 负 极 材 料 的 主 要 生 产 企业 . 20 第五部分 锂 离 子 电 池 电 解液 . 21 一、国内生产锂电池电解液 的主要企业 . 21 二、关键原材料 六氟磷酸锂 . 21 三 、 六 氟 磷 酸 锂 在 国 内 的 进展 . 21 第 六 部 分 锂 离 子 电 池 其 他 组成 . 23 一、隔膜 .11 / 16 . 23 二 、 电 池 组 管理 . 23 三、动力电池生产 . 24 第七部分 国内主要竞争者的简单情况 . 25 一、中信国安 . 25 二、杉杉股份 . 25 三、中国宝安 . 26 四、湖南瑞翔 . 27 五 、 国 泰 华 荣 化工 . 28 主 要 资 料 和 数 据 来源 . 29 0B 第一部分 电池概述 一、电池的分类 1、按电解液种类划分 12 / 16 2、按正负极材料种类区分 3、按工作性质和储能方式 二、二次电池的种类 三、近年来国产二次电池增长趋势 四、动力电池的主要种类及补贴政策 1、动力电池主要包括：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池 2、动力电池的发展方向 镍氢能量密度低；燃料电池都只能小流量放电，而且没有合适的燃料，作为中间能量介质的氢由电解制造，逻辑上就不经济，而且液态氢需要要配套纯氧来燃烧，两者在存储和使用上有很大的安全问题。国际上对燃料电池的研发经历了几次热潮，前后开发了 50 年。 大多数人认为镍氢电池肯定会被取代，燃料电池现在看不到希望，近几年应该会是锂电池发展起来。 3、动力电池的补贴政策 汽车行业的危机以及各国对环境、能源问题的忧虑推动了新型动力汽车的应用。美国奥巴马宣布 ，到 2016 年力争使美国的新型动力汽车销量达到 100 万辆。我国科技部表示到 2016 年新型动力汽车的产能将达到 100 万辆。主要补贴政策 6 亿 Ah 动力锂离子电池项目 行 性 研 究 报 13 / 16 山东恒瑞锂电科技有限公司 可 告 目 录 第一章 总论 第一节 项目简介 第二节 项目提出的背景 第三节 项目实施方案及效果 第二章 项目技术可行性分析 第一节 产品制造工艺流程 第二节 技术创新点 第三节 产品特点 第四节 产品种类及型号 第三章 建设条件与厂址选择 第一节 厂址地点与地理位置 第二节 建设条件 第三节 社会经济概况 第四章 产品目标市场分析 第一节 市场容量分析 第二节 产品应用领域 第三节 目标市场分析 第四节 产品竞争力分析 第五节 产品市场营销 第五章 环境保护 第一节 设计依据和采用的主要标准 第二节 主要污染源及治理措施 第六章 安全卫生与消防 第一节 安全与卫生 第二节 消防 第七章 节 能 第一节 用能标准及节能设计规范第二节 建筑节能 第三节 节能措施和节能效果分析第八章 投资预14 / 16 算 第一节 基建投资 第二节 设备投资 第三节 流动资金 第九章 经济和社会效益分析 第一节 经济效益 第二节 社会效益 第十章 项目实施方案 第一节 生产线建设及试生产阶段第二节 大规模阶段 第十一章 项目总体评价 第一章 总 论 第一节 项目简介 一、项目概况 1、项目名称 6 亿 Ah 动力锂离子电池项目 2、项目承办单位 企业名称：山东恒瑞锂电科技有限公司 法定代表人：田家礼联系电话： 0546 68722613、项目性质新建 4、建设规模 设计生产能力：年产 6 亿 Ah 动力锂离子电池 建设科研综合楼、总装化成厂房、部件装配厂房、制浆涂覆厂房、动力厂房、新品试验及材料加工厂房、原料库房、培训中心、食堂、活动中心、专家宿舍楼等。 总占地面积 40 万平方米 5、项目建设期三年 6、项目建设地点东营市经济开发区内。 7、项目投资规模 15 / 16 总投资： 20 亿元，其中固定资产投资 12 亿元，新增流动资金 8 亿元。 8、项目经济效益 年产值达到 60 亿元人民币，年利润达 19 亿元，利税 2 亿元。 二、项目承办单位简介 山东恒宇橡胶有限公司始建于 XX 年 8 月，座落于黄河三角洲广饶县大王镇，是以生产全钢子午线轮胎、工程轮胎、