电池是电能的池塘,有的大,有的小,有的深,有的浅。
电池无处不在,你每天都会接触到它,但你对它却一无所知。日常生活中需要储存电能的地方都会用到电池,比如手表、手机、笔记本、电动自行车、电动摩托车、电动汽车……
那么我们日常生活中经常出现的电池有哪些呢?
电池系统非常庞大,我们先把这个大系统分为两种:一次电池和二次电池。
一次性电池是指使用后丢弃的电池,例如遥控器使用的5号电池和7号电池。
二次电池是可以充电并重复使用的电池。
一次电池无法充电,可将多节电池组合起来,以增加容量、电压,减少自放电。电压多为1.5伏。
常见电池型号及详细信息如下。
Micro:电压1.5伏,标记:AAA、LR03、S,俗称7号。
:电压1.5伏,符号:AA、LR6、M,俗称5号。
宝贝:电压1.5伏,标识:C、LR14、L,俗称2号。
单声道:电压1.5伏,标记:D、LR20、XL,俗称1号。
E-Block:电压9伏,标志:9V,6LR61,9V。
目前市场上比较成熟的四种二次电池。
铅酸电池
铅酸电池最早问世于1859年,至今已有百余年的历史,在历史长河中不断升级进化,如今已经是一款非常成熟的电池。因为问世早、价格便宜,铅酸电池一直占据着大部分行业的主导地位,价格优势永远是绝对的优势,在电动车等交通工具上最为常见。
铅酸电池:负载能力强,无记忆效应,每个月自放电5%,电压为2伏。
锂离子电池
锂电池直到1991年才出现在人们的视野中。
锂离子电池体积小、储能大、寿命长,这一后起之秀迅速占领了剩余市场,逼近铅酸电池的地位。1990年代,互联网、电脑、手机等新兴电子产品的普及,让锂电池占领了这一市场。
锂离子电池:具有负载能力强、能量密度高、自放电率低、使用寿命长达1000次充电。
另外两种是镍氢电池和镍镉电池,这两种电池通常用在电动剃须刀等家用电器中,市场份额并不大。
镍镉电池:负载能力强,有记忆效应,每月自放电10%,单格电压1.2伏。
氧化镍电池:负载能力强,记忆效应小,每月自放电4%~30%,可循环充电1000次,单格电压1.2伏。
主流市场主要采用锂离子电池和铅酸电池。
锂离子电池体积小、寿命长、无污染,但价格昂贵、储量有限、存在安全问题。
铅酸电池价格低、蓄电量大、安全性高,但体积大、寿命短、容易造成污染事故。
但是不管是哪种电池,它们对环境的污染都很大,大家一定要记住;
废旧电池的危害:
1、自然界中废弃的电池中的汞会慢慢从电池中溢出,进入土壤或者水源,再通过农作物进入人体,损害肾脏。无机汞在微生物的作用下可以转化成甲基汞,在鱼的体内蓄积。人们吃了这种鱼之后,甲基汞就会进入人的脑细胞,对人的神经系统造成严重的损害,严重的话会使人发疯甚至死亡。日本著名的水俣病就是由甲基汞引起的。
2、废旧汽车蓄电池中含有酸性物质和重金属铅,泄漏到自然界中会造成土壤和水体的污染,最终对人体造成危害。
3. 镉渗入土壤和水体,最终进入人体,损害肝脏和肾脏。它还会引起骨质疏松,严重的话还会导致骨骼变形。
4、一节1号电池腐烂在土壤中,可使一平方米土地失去使用价值。一粒纽扣电池可污染60万升水,相当于一个人一生喝的水量。据统计,仅在北京,每年因废旧电池进入自然环境的汞就有29吨。
5、极易引起人体慢性中毒,是毒性很大的重金属,主要症状是肺气肿、骨软化、贫血,容易导致瘫痪。铅进入人体后最难排出,干扰肾脏功能、生殖功能,震惊世界的日本“痛痛”就是由镉污染引起的。
那么废旧电池该如何处理呢?
国际市场上处理废旧电池的方式大致有三种:固化深埋、废弃矿山储存、回收利用。
前两种方法是目前主流的方法,因为废旧电池会被运到专门的有毒有害废物填埋场,但是这种方法成本太高,也会造成浪费,因为其中还有很多有用物质可以作为原料。
因此才有了回收利用的实践;
1.热处理
(1)瑞士有两家工厂专门处理和再利用旧电池。巴特莱克采用的方法是将旧电池磨碎后送入熔炉加热,此时可以提取挥发性汞。当温度更高时,锌也会蒸发,这也是一种贵金属。铁和锰熔合在一起,形成炼钢所需的锰铁合金。该工厂每年可处理2000吨废旧电池,获得780吨锰铁合金、400吨锌合金和3吨汞。
(2)另一家工厂直接从电池中提取铁,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料出售。但热处理方法成本较高,瑞士还向每位电池买家收取少量处理废旧电池的费用。
2.湿法处理
马格德堡郊区正在兴建一座“湿法处理”设施,将除铅酸电池外的所有类型电池溶解在硫酸中,然后借助离子树脂从溶液中提取出各种金属。用这种方法得到的原料比通过热处理得到的原料更纯净,因此在市场上卖得更贵,而且电池中所含各种物质的95%都可以被提取出来。
湿法处理省去了分拣(分拣是一项人工操作,会增加成本)的环节。马格德堡工厂的年处理能力为 7,500 吨,比填埋成本略高,但有价值的原料不会被丢弃,也不会污染环境。
3.真空热处理法
德国阿尔特公司研发的真空热处理法成本更低,但首先需要从废旧电池中分拣出镍镉电池。废旧电池在真空中加热,其中的汞很快蒸发,可回收利用。然后将剩余的原料磨碎,用磁铁将金属铁提取出来,从剩余的粉末中提取镍和锰。这种处理一吨废旧电池的成本不到1500马克(目前约合6345.18元人民币)。
废旧电池对环境的污染问题逐渐受到世界各国的重视,废旧电池的回收、处理和利用是一个系统工程,人们一直在寻求技术上可行、经济上可行的科学处理方法,废旧电池的无害化处理和综合利用对保护环境、节约资源具有重要意义,是功在当代、利在千秋的壮举。