今天带大家认识一下:铅。
铅是大家的 " 老熟人 " 了,在《康熙字典》中都有详细的记录,呈银白色,英文名称 Lead,元素周期表中第 82 号元素。
铅熔点较低,为 327 ℃,放在煤球炉里就会溶化。加热至 400-500 ℃时就有大量铅蒸汽冒出,与空气反应,凝集成铅烟。因此,铅容易造成挥发和环境污染。然而正是具有硬度小、密度大、熔点低、容易提取、比较软、易于加工、在液态下流动性大等特性,并且分布广泛,铅是人类最为广泛使用的金属之一。
然而铅对人类却不那么友好。铅是一种重金属,如果人体内的铅超标,对于全身的各个系统都会有影响。铅会对造血系统产生影响,影响血红蛋白的合成,导致贫血。铅还能导致一系列的神经精神系统的症状。铅对于消化系统的黏膜具有一定的破坏能力,导致消化系统黏膜出现炎症性的变化,如萎缩性胃炎等。铅对于肾脏的损害可以表现为肾小管的萎缩,还有肾间质的纤维化等。铅对于心脑血管系统的影响可能表现在血压升高,甚至是出现中毒性的心肌炎、心肌损害等。
从人们深入认识到铅对人体的毒害作用以来,基于环保要求,铅的应用和消费日益降低。今天,汽油、染料、焊锡和水管一般都不含铅了,但铅及其化合物在一些领域的使用仍相当广泛,如用作蓄电池的电极。
目前,铅主要用于制造铅蓄电池。法国人普兰特 ( GPlante ) 于 1859 年发明铅蓄电池以来,不论是在通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅蓄电池都起到了不可缺少
的重要作用。车用铅蓄电池占整个铅蓄电池用量的 80% 以上,一个铅蓄电池,需用几十斤铅。在铅蓄电池里,一块块灰黑色的负极都是用金属铅做的。正极上红棕色的粉末,也是铅的化合物——二氧化铅。
在铅电池的生产过程中,会产生大量的铅污染。在涂板工序、化成工序以及电池清洗工序会产生含铅的重金属废水;在板栅铸造、合金配置、铅零件及铅粉制造等工序,炼铅、化铅过程中,不可避免地会产生铅烟、铅尘。此外,废铅蓄电池回收环节中,部分回收者随意拆解废铅蓄电池向周围环境中倾倒废电解液。废铅蓄电池铅冶炼过程中的环境污染包括 : 铅污染、SO2 污染、炉渣、酸雾或碱雾、工业废水等。
今天,中国已经发展成为全球铅酸蓄电池的生产基地,全球铅用量的第一大国。在危害比较严重的是废旧蓄电池的回收、拆解及冶炼过程中,具有一定经济规模的大型再生铅企业能做到在环保进行投入,实现在线监测。而小的冶炼厂则设施过于简陋,甚至不投入任何的环保设施,对环境形成较大的污染。
由此可见,解决铅蓄电池对环境的污染问题迫在眉睫。俗话说 " 没有买卖就没有伤害 ",这句话虽然经常被动物保护组织拿来用,但在工业上同样实用。要有效的降低铅污染,最直接的途径就是放弃铅蓄电池的使用,寻找取代品。
虽然要实现一场 " 去铅化 " 变革并没有那么容易,但比亚迪正在做这件事。从 2015 年开始,比亚迪将旗下插电式混动车型的启动电池从铅酸电池全面切换为铁锂电池。这就意味着,以往大量装载在汽车上,给汽车启动、照明、电子器件等提供电力的电瓶,将逐步的去铅化。
前面我们讲过,目前人们对铅的应用主要是在制造蓄电池上,而车用蓄电池占主流。随着含铅蓄电池逐步被淘汰,铅对环境的污染将大幅降低,这对环境保护将会是一件非常有意义的事。中国作为大国,更是需要在维护人类环境中体现应有的担当。10 月 31 日,习总书记在出席二十国集团领导人第十六次峰会并提出,中国将持续推进能源、产业结构转型升级,推动绿色低碳技术研发应用,为全球应对气候变化、推动能源转型的努力作出积极贡献。
比亚迪的 " 去铅换锂 " 行动,不但去掉了铅,还带来性能上的提升。换上铁锂电池后,用户减少了因启动电池亏电而无法启动车辆的问题所带来的困扰,也不需要因电池寿命到期而频繁的更换启动电池,不但使用起来更方便,还节省了换电池的成本。同时,因电池体积的缩小,给车内增加了更多的空间,更有利于各部件的布局。
铅酸电池有着固有的缺点,受其化学特性影响,即便在车辆不使用的情况下,也会自动放电。如果车辆停放时间过长,就可能打不着火。而铁锂电池稳定性更好,并且在比亚迪的插电式混动车型上搭载铁锂电池,系统可自动检测启动电池的电量,如果发现小电瓶电量不足时,大电池会自动给小电池补充电量,从而保证小电车一直拥有充足的电量,不会出现大电池明明有电,但车却因小电车缺电而无法启动的情况。
另外,铁锂电池在使用寿命上大大超过铅酸电池。车一旦搭载了铁锂电池作为启动电池,甚至可以做到在整台车的生命周期里都不需要换电池,这不仅能避免车辆因缺电而趴窝,还可以节省一笔开支。
无论从环保还是性能上来说,铅蓄电池已经跟不上时代发展的步伐,必将退出历史舞台。而比亚迪此举,将加速这一结果的实现。同时,比亚迪的 " 去铅换锂 " 运动,体现了其作为中国企业的责任与担当,给社会各界做了一个很好的表率。
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