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1、 黄石理工学院 毕业设计（论文）摘 要概述了各类汽车蓄电池的工作原理及发展现以及废旧蓄电池对人类环境的危害，通过与美日等发达国家铅蓄电池产业的对比分析了我国铅蓄电池产业发展存在的主要问题展望和分析了国内铅蓄电池产业的发展前景和趋势,国内外处理废旧蓄电池的方式，以及国内外一些蓄电池的新技术，如：环境友好型蓄电池、燃料电池。以及对未来蓄电池做一些展望。关键词：汽车蓄电池;现状;发展趋势;回收利用；环境友好型蓄电池；燃料电池；未来蓄电池AbstractAn overview of all types of car batteries and the working principle of the
2、development and the waste batteries on the human environment, with the developed countries such as Japan lead storage battery industry comparative analysis of accumulator of our country lead industry development existing problems analysis and forecast of domestic battery industry development prospec
3、t and trend at home and abroad, treatment of waste battery way at home and abroad, as well as some battery new technology, such as : the environment friendly battery, fuel cell. As well as the future of battery to do some prospect.Key words : car battery; present situation; development trend; treatm
4、ent and recovery environmental friendly battery; fuel cell; future battery翻译结果重试抱歉，系统响应超时，请稍后再试 支持中英、中日在线互译 支持网页翻译，在输入框输入网页地址即可 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看，使您体验更加流畅毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过
5、的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内
6、容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目录第一章概述11.1课题来源11
7、.2汽车蓄电池的现状1第二章汽车蓄电池的工作原理22.1铅酸蓄电池的工作原理22.1.1、铅酸蓄电池电动势的产生22.1.2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应22.1.3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应32.1.4、铅酸蓄电池充放电后电解液的变化32.2镍镉蓄电池的工作原理32.2.1.放电过程中的电化学反应42.2.2.充电过程中的化学反应52.2.3.端电压62.2.4.容量和影响容量的主要因素62.2.5.内阻72.2.6.效率与寿命82.2.7.记忆效应8第三章废旧汽车蓄电池对社会和环境的影响93.1废旧蓄电池对环境的影响93.2常用蓄电池中的各种有害成份93.3蓄电池对人类身体的影响9第四
8、章现代新技术在汽车废旧汽车蓄电池的研究与应用114.1汽车蓄电池的现状与前景114.2燃料电池144.3环境友好型汽车用铅蓄电池技术的现状184.3.1混合电动汽车用VRLA电池194.3.2怠速停行车用高性能VpLA电池194.3.3汽车用卷绕高性能铅蓄电池19第五章汽车废旧蓄电池再生技术研究的展望205.1国际废旧蓄电池的处理方式205.11固化深埋、存放于废矿井215.12回收利用215.2未来的汽车用铅酸蓄电池215.2.1汽车蓄电池的功能和处境215.2.2对蓄电池的要求225.2.3蓄电池技术235.2.4富液式铅酸蓄电池245.2.5阀控式铅酸蓄电池245.2.6先进的蓄电池25
9、5.2.7超级电容器和超级电池26第六章总结与展望28致谢29参考文献:30V第一章 概述1.1课题来源本课题是根据学院老师结合当今汽车工业发展趋势。考虑到汽车蓄电池在汽车中占据重要部分，但又由于汽车蓄电池在使用后会变成环境的重要污染者，而导致环境破坏。故而基于这一想法出发，提出“废旧蓄电池再生研究”这一论文，并根据这些提出设计方案以及对其进行分析。1.2汽车蓄电池的现状铅蓄电池是一种传统的电池产品，自发明至今已有多年的历史，但该产业的发展仍方兴未艾。铅蓄电池目前仍是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池，销售额居二次电池之首，特别在起动和大型储能等应用领域较长时期内尚难以被其他新型电池替
10、代。铅蓄电池具有技术成熟、性能稳定、安全、成本低、资源再生回收率高等比较优势，但和锂离子电池相比能量密度较低循环寿命偏短，主要原材料铅是一类有毒物质，电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险，管理不善可能会对环境造成危害。科学技术进步和管理水平提高将促进铅蓄电池生产和再生铅过程的铅污染实现可控、可治，污染风险减小。随着新技术的突破和新结构的应用，铅蓄电池将进入新技术时代，其比能量和比功率将大幅度提高循环寿命延长，未来较长时期内铅蓄电池仍将在起动储能动力等应用领域发挥更重要的作用。第二章 汽车蓄电池的工作原理2.1铅酸蓄电池的工作原理2.1.1、铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池充电后，正极板二氧
11、化铅（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质-氢氧化铅（Pb(OH)4），氢氧根离子在溶液中，铅离子（Pb4）留在正极板上，故正极板上缺少电子。铅酸蓄电池充电后，负极板是铅（Pb），与电解液中的硫酸（H2SO4）发生反应，变成铅离子（Pb2），铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子（2e）。 可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，如右图所示，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。2.1.2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正
12、极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子（Pb2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）。正极板的铅离子（Pb4）得到来自负极的两个电子（2e）后，变成二价铅离子（Pb2），与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（PbSO4）。正极板水解出的氧离子（O-2）与电解液中的氢离子（H）反应，生成稳定物质水。电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。放电时H2SO4浓度不断下降，正负极上的硫酸铅（Pb
13、SO4）增加，电池内阻增大（硫酸铅不导电），电解液浓度下降，电池电动势降低。2.1.3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应 充电时，应在外接一直流电源（充电极或整流器），使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子（Pb2）和硫酸根负离子（SO4-2），由于外电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子（Pb2）不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子（Pb4），并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅（PbO2）。在负极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子（Pb2）和硫酸根负
14、离（SO4-2）由于负极不断从外电源获得电子，则负极板附近游离的二价铅离子（Pb2）被中和为铅（Pb），并以绒状铅附着在负极板上。电解液中，正极不断产生游离的氢离子（H）和硫酸根离子（SO4-2），负极不断产生硫酸根离子（SO4-2），在电场的作用下，氢离子向负极移动，硫酸根离子向正极移动，形成电流。充电后期，在外电流的作用下，溶液中还会发生水的电解反应。2.1.4、铅酸蓄电池充放电后电解液的变化 从上面可以看出，铅酸蓄电池放电时，电解液中的硫酸不断减少，水逐渐增多，溶液比重下降。从上面可以看出，铅酸蓄电池充电时，电解液中的硫酸不断增多，水逐渐减少，溶液比重上升。实际工作中，可以根据电解液比重的变化来判断铅酸蓄电池的充电程度。2.2镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。当环境温度较高时，使用密度为1.171.19（15时）的氢氧化钠溶液。当环境温度较低时，使用密度为1.191.21（15时）的氢氧化钾溶液。在-15以下时，使用密度为1.25-1
