文档介绍：电池正极材料磷酸铁锂生产项目
可行性研究报告
一、总论
项目名称
电池正极材料磷酸铁锂生产项目
建设内容及规模
建设内容为一条年产200吨磷酸铁锂材料的生产线,及其配套土地、建筑。
本技术包含多条工艺路径。本建议书所选择的为投资额最大的且成本最高的路径,因此各种测算均采用最保守条件下数据。
概算投资
本项目建议投资1000万元。(含土地、基建、流运资金等费用)其中:
设备总投资402万元;(生产设备为362万元,)
土地、土建约250万元;
流动资金约250万元;
其余为试验费、外协费等其他费用。
效益分析
年产值为3000万元/年;
年毛利约1764万元/年;(含人工、水电,不含设备折旧、税费)
%。
二、背景介绍
电池概述
定义
电池的定义是将辐射能或化学能直接转变成电能的直流电压源。
广义的电池既包括化学电池,也包括其它能量转换电池,如太阳能电池、温差电池、核电池等。
化学电池是指通过电化学反应,把正极、负极活性物质的化学能,转化为电能的一类装置。
狭义的电池是指不包括有特殊工作机制的如金属空气电池、燃料电池等在内的化学电池。
本文中主要涉及的是狭义的电池。
分类
电池主要分为原电池和蓄电池两类。
原电池是一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又换一次电池。常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池(指正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是单质锂的电池,与锂离子电池不同,目前通常被称作“锂电池”的事实上是锂离子电池,而非传统意义上的“锂电池”)、锌电池、锌空电池、锌汞电池、水银电池、氢氧电池和镁锰电池。
蓄电池的原理是通过将化学能和直流是电能相互转化,在放电后经充电后能复原,从而达到重复使用效果,故又称可充电电池。
由于一次电池与本文关系不在大因此不展开讨论,且本文中不做特别说明的电池即为蓄电池的缩写。
常见蓄电池
常见的蓄电池包括铅酸电池,镍铁电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等几种。
铅酸电池:是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。一般由正极权、负极板、隔板、电池槽、电解液和接线端子等部分组成。正极板为二氧化铅板(PbO2),负极板为铅板(Pb)。放电后,正负极的主要成分均转变为硫酸铅;充电后,在荷电状态下,正极主要成分回复为二氧化铅,负极主要成分回复为铅。由法国人普兰特于1859年发明,已经历了150余年的发展历程。,,。其优点是发展多年技术成熟,价格低廉。但缺点非常多,例如储能密度极低;寿命短;强酸性、含铅量巨大,拆解后污染严重;电解液为液态强酸,易泄漏,腐蚀严重;气体排放量大,不能密封;除被称为所谓“免维护电池”的阀控型电池以外,需要定期注酸维护等等。
镍铁电池:阴极是氧化镍,阳极是铁,电解液是氢氧化钾。。由爱迪生发明,也是一种历史悠久的电池品种。相对铅酸电池来说,能量密度高、充放电能力强、低温性能好、自放电率低,但它的这些相对优势对比于镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池又成为了劣势,且成本远高于铅酸电池。早已逐步被淘汰出了市场。
镍镉电池:镍镉电池(Ni-Cd,Nickel-Cadmiun Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery)是最早应用于手机、超科等设备的电池种类,它具有相对良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单,一般使用以下反应放电:
Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
充电时反应相反。镍镉电池最致命的缺点是,在充放电过程中如果处理不当,会出现严重的“记忆效应”,使得服务寿命大大缩短。所谓“记忆效应”就是电池在充电前,电池的电量没有被完全放尽,久而久之将会引起电池容量的降低,在电池充放电的过程中(放电较为明显),会在电池极板上产生些许的小气沟,日积月累这些气泡减少了电泽极板的面积也间接影响了电池的容量。而且其能量密度的优势尚不及镍氢电池,也已被淘汰出了主要竞争领域。
镍氢电池:是由氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染。镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。镍氢电池中的“金属”部分实际上是金属互化物。许多种类的金属互化物都已被运用在镍氢电池的制造上,它们主要分为两大类。最常见的是AB5一类,A是稀土元素的混合物(或者)再加上钛(Ti);B则是镍(Ni)、钻