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巨江电源科技有限公司 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60 (520)) 生命周期评价报告(LCA 报告)

 

1 基本信息................................................................................................................. 1
1.1 报告信息.....................................................................................................1
1.2 企业介绍.....................................................................................................1
1.3 评估对象信息.............................................................................................2
1.4 编制依据.....................................................................................................3
2 生命周期评价概述................................................................................................. 3
2.1 生命周期评价定义.....................................................................................3
2.2 LCA 的应用领域........................................................................................5
3 研究目标与研究范围............................................................................................. 6
3.1 研究目标.....................................................................................................7
3.2 研究范围.....................................................................................................7
3.2.1 申报功能单位.................................................................................8
3.2.2 系统边界.........................................................................................8
3.2.3 产品分配.........................................................................................9
3.2.4 环境影响指标.................................................................................9
3.2.5 数据的来源和质量.......................................................................10
4 生命周期清单....................................................................................................... 11
4.1 数据收集................................................................................................... 11
4.2 数据来源...................................................................................................12
4.3 数据清单...................................................................................................12
4.3.1 原材料及生产阶段信息.................................................................18
4.3.2 原材料运输阶段.............................................................................19
4.3.3 产品运输信息.................................................................................19
5 生命周期评价......................................................................................................... 19
5.1 GaBi 模型..................................................................................................20
5.2 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期各阶段环境影响
分析....................................................................................................................19
6 结论和建议........................................................................................................... 19
6.1 结论...........................................................................................................19
6.2 建议...........................................................................................................201
1 基本信息
1.1 报告信息
报告名称:巨江电源科技有限公司起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))
生命周期评价报告(LCA 报告)
编制单位:杭州万泰认证有限公司
编制人员:张佩姿
审核人员:杨亮亮
1.2 企业介绍
巨江电源科技有限公司成立于 2008 11 月,位于浙江省兰溪市游埠镇工业
园区。公司前身为浙江威斯康电源制造有限公司,于 2014 年更名为巨江电源科
技有限公司。巨江电源科技是一家集研发、制造和销售汽车起动用高容量免维护
铅酸蓄电池系列产品为一体的实业型企业,主营产品为汽车起动用免维护铅酸蓄
电池,主营产品据不完全统计在国内市场占有率达到 8%左右。目前已经形成国
内售后市场分销、汽车厂主机配套、出口、OEM 的立体多元销售渠道,并与福
田、江准、时风、汉腾、吉利、五菱等整车厂建立了良好的合作关系。在国内汽
车起动用铅酸蓄电池行业内,产销量综合排名前五。企业自创建以来,秉承打造
全球最有效率的蓄电池个制造商的企业理念,通过引进全球一流的自动化生产线,
不断创新、优化产品工艺、控制生产过程、提高产品品质,以质优价廉的产品优
势,赢得了广大客户和市场的认可。2
1.3 评估对象信息
产品名称:起动用铅酸蓄电池
产品型号:6-QW-60
520
技术参数:12V60Ah
产品图片:
产品说明:6-QW-60
520)起动型免维护铅酸蓄电池是运用多项先进技术
和配方开发的新系列电池,电池制造严格遵循 GBJISSCI DIN 多个标准,
低温下起动能力强劲,高温下抗腐蚀能力出众,电池寿命长,抗震性能好,内阻
低,非常适用于汽车、货车、牵引车等交通工具。
性能特点:特殊板栅合金成分及铅膏配方,大幅提升荷电性能及大电流放电
能力,强化低温起动能力;阀控式免维护型电池,使用期间无需添加水或酸,失
水率低,高温环境下循环寿命长;绿色合金配方,板栅抗腐蚀性能优异,有效降
低蠕变几率;迷宫式密封顶盖,防止酸雾逸出及电池漏液,安全可靠;电池结构
特殊设计,电池外壳加强加厚,抗震性能优良。3
1.4 编制依据
GB/T24040-2008 环境管理生命周期评价原则与框架
GB/T24044-2008 环境管理生命周期评价要求与指南
GB/T32161-2015 生态设计产品评价通则
2 生命周期评价概述
2.1 生命周期评价定义
生命周期评价(
Life cycle assessmentLCA)是一种系统(或者服务)的环
境管理工具,可对产品、活动或工艺从原料开采到最终处置整个生命周期过程中
产生的潜在环境进行识别与量化。一般产品生命周期的全过程包括原材料开采加
工、生产、包装、运输、销售、使用、回收、再利用和最终处理等。根据国际标
准化组织 International Organization for Standardization(简称 ISO)对于生命周期
评价的描述,该方法具体包括互相联系的 4 个步骤(如图 2.1 所示),即目的和
范围的确定、清单分析、影响评价以及结果解释,它是一种用于评价产品(或者
服务)在其整个生命周期过程中,即从原材料的获取、产品的生产、使用直至产
品使用后的处置过程中,对环境产生的影响的技术和方法,是一种“从摇篮到坟
墓”或产品“摇篮到大门”的方法。4
2.1 生命周期框架图
1)目标与范围定义
目标与范围的界定是进行生命周期评价研究的基础和关键所在。根据所做研
究的意图、决策者所需结论信息等确定研究的目的,并依据研究目的界定评价范
(包括产品系统的定义与功能、研究的功能单位、系统边界等)。研究目的发生
变动研究范围会随之改变,因此研究目标决定着整个评价的工作程序及结论的准
确性。目的和范围若设定的过大,会使后续的一系列工作量加大;而目的和范围
若设定的过小,则会影响得出结论的可靠性。因此,评价研究要保证研究范围设
定合理,系统边界尽可能包含研究对象的生命周期过程,符合设定的研究目标。
2)清单分析
生命周期清单(LCI)是以功能单位为基准对所研究产品、活动或工艺在全
生命周期过程中的输入(例如:原材料、能源、土地占用等)和输出(例如:废
气、废水、废渣及产品等)的计算及汇编。清单分析需要对数据进行反复的核对
与修改,当发现数据缺失严重时,需要再次进行数据收集。清单数据的采集有多
种方式,如基于单元生产过程进行原始数据集合构建;基于投入与产出的经济分
析,构建资源输入与环境输出的清单;基于国家或机构的统计数据,结合物质代
谢平均值、排污系数等进行构建。前者可以对物质流动方式、生产利用过程及污5
染物排放情况进行更加完整准确的反应,数据质量相对较高,但缺乏一定的代表
性。基于投入产出与统计数据构建的清单代表性较好,但需要依据质量指标法对
数据的质量进行评价与表征,以保证结果的准确性。
3)生命周期影响评价
生命周期影响评价(
LCIA)联系着清单与环境影响,是进行 LCA 研究的关
键过程。LCIA 是根据清单中资源能源投入消耗与排放的环境污染对生态系统、
人类健康、资源消耗等的影响进行量化的一个过程。通过 LCIA 分析可以评估产
品、活动或工艺对环境产生的潜在影响,同时可以将不同量纲的环境影响值进行
无量纲化,从而达到实现比较的目的。LCIA 的组成主要包括影响分类、特征化
与量化三部分。
4)结果解释说明
生命周期评价解释对于系统内的其他过程,包括目标与范围的界定、生命周
期清单分析及影响评价,进行判定、检查、评估并加以表述以实现研究目的的要
求。结果解释部分需要检查系统边界的合理性、数据来源的可靠性、功能单位设
定的正确性以及评价方法的合理性等问题。作为生命周期评价研究的最后一步,
结果解释环节要对结果进行客观的分析,得出正确的结论,从而提出科学合理的
建议,满足研究目标的要求。
2.2 LCA 的应用领域
生命周期评价通过考察产品、行业甚至产业链的整个生命周期,对决策过程
中的环境因素作出评价,这种评价可以是战略性的,也可以是具体运营和细节操
作方面的,从而促使产业内部行为更符合可持续发展的原则。
LCA 在工业部门中的应用有:产品系统的生态辨识与诊断、产品生命周期
影响评价与比较、产品改进效果评价、生态产品设计与新产品开发、循环回收管理及工艺设计以及清洁生产审核。
生命周期评价不仅可以解决微观产品层面的生产、使用、再生和处置等生命
周期各阶段的资源和环境的合理配置,而且可以了解宏观层面上,社会经济体系
和自然生态规律体系之间的相互作用和相互影响,从而为政府管理部门制定地区
和行业的环境发展政策提供依据。
在我国,LCA 评价及其应用从 20 世纪 90 年代以来成为学术界关注的焦点
和研究热点。在政府的引导和支持下,国内大量研究人员围绕 LCA 方法开展了
卓有成效的研究工作,LCA 作为环境管理工具,在我国企业环境管理和清洁生
产等方面都发挥了积极作用。
LCA 的应用研究探索主要在以下几个方面:金属冶炼及清洁生产、废物回
收和处理、农业、建筑设计、交通等。但其应用范围包括但不限于以下几方面:
1)直接用于产品生命周期各个阶段的生命周期分析与评价;
2)为产业、政府或非政府组织决策者制定政策标准、战略规划,以及进
行环境信息交流等提供技术支持;
3)营销,如实施环境标志和发布环境声明;
4)环境影响评价、环境管理会计、物质流分析、风险分析管理等。
3 研究目标与研究范围
研究目标与研究范围的确定是生命周期评价的第一个环节,其重要性在于它
将决定所进行生命周期评价的目的以及阐述所要研究对象的系数和数据形式。它
是生命周期评价的出发点和立足点,影响着研究方向的广度和深度。
生命周期评价的目标应根据研究的具体对象来确定,应明确阐述其使用意图、
开展研究的理由及它的使用对象。研究的目标分为三类:观念的、初步的和完全
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的产品生命周期评价。
1)观念的产品生命周期评价用于解决产品-环境系统的基本问题,主要
向消费者描述环境标志产品应有的品质。
2)初步的产品生命周期评价为半定量或定量地确定产品存在的主要环境
问题,为产品的设计、开发及企业内部环境管理服务,也可用于政府部门有关环
境的决策研究。
3)完全的产品生命周期评价则需要大量数据来支持产品环境体系的全面
评价,用于环境标志的认证、企业的外部宣传和政府的法规制定。
研究范围的界定主要是为了保证研究的广度和深度与要求的目标相一致,主
要有功能单位、系统边界、环境影响类型、假定条件、系统条件等。这些工作随
研究目的的不同会产生很大地变化,没有一个标准的模式可以套用,但必须要保
证收集的原始资料的真实性和有效性。
3.1 研究目标
本报告以生产 1 个起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))作为研究对
象,通过生命周期评价方法,重点建立模型,通过对起动用铅酸蓄电池(型号
6-QW-60
520))生产过程中产生的环境影响要素进行系统性识别、预测和评
估,获得起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期过程的资源环境
影响,寻找最有效的改进途径,提出减少这些影响的对策措施,改进生产工艺,
使其成本降低,环境影响减少,推进滑板产品生产持续保持走绿色、低碳、环保
的可持续发展道路。
3.2 研究范围
LCA 评价范围按不同特性可分为五个阶段,原材料获取阶段、加工生产阶8
段、包装运输阶段、使用阶段和回收处理阶段。LCA 的评价范围包括两种,第
一种是“摇篮到坟墓”,评价范围包括全部五个阶段;第二种是“摇篮到大门”,
考虑阶段包括原材料获取阶段、加工生产阶段、包装运输阶段三个阶段。本次研
究的范围为“摇篮到坟墓”,评价范围包括全部五个阶段。
3.2.1 申报功能单位
LCA 的功能单位是对所研究产品的定量描述,使其具有可比性。本报告以 1
个起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))作为功能单元。本次研究的申报
功能单位是公司 2021 年平均生产 1 个起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))。
3.2.2 系统边界
按照 ISO14040 标准,对产品进行生命周期评价首先要对其生命周期范围即
系统边界进行设定,系统边界的确定是生命周期评价的一个重要环节。此工作步
骤直接决定了整个项目的质量水平及工作方向。本次选取巨江电源科技有限公司
起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生产线、原材料产品的运输、产品
运输作为系统边界。
本研究采用的取舍规则以各项原材料投入占产品重量或过程总投入的重量
比为依据。具体规则如下:
1)普通物料重量<1%产品重量时,可忽略该物料的生产及运输数据;总
共忽略的物料重量不超过 10%
2)大多数情况下,生产设备、厂房、生活设施等可以忽略;
3)大多数情况下,生产设备、厂房、生活设施等可以忽略。
4)在选定环境影响类型范围内的已知排放数据不应忽略。9
3.2.3 产品分配
复杂多样的多产品系统需采用合理的建模方法对整个系统的资源环境影响
进行分配,从而得到主、副产品各自的环境影响。常见方法有分段法、物理化学
性质分配法、经济价值分配法、系统扩展法(替代法)等。本次评价主产品为起
动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520)),生产工艺中不产生副产品。
3.2.4 环境影响指标
环境影响指标的选择取决于研究的目的,选择时可考虑报告的受众和应用,
如目标市场、客户、相关方所关注的环境问题,以及产品特有的环境影响类型。
本研究严格遵从 ISO14040 及其相关规定要求,通过综合参考绿色设计产品评价
技术规范,最终采用五种特征化评价指标:
CML 方法下的全球增温潜势(GWP100
年)、水体富营养化潜势(EP)、酸化潜势(AP)、人体潜在毒性(HTP)和
非生物资源消耗(ADP)。这些评价指标都为环境变化与污染类型,其中全球增
温潜势为全球影响,其余属于区域影响。
CML 评价方法:由荷兰 Leiden 大学研发的环境评价方法,定量评估特征化
和归一化值及权重值,是基于传统生命周期的清单化分析特征化和归一化方法,
采用中点分析减少了假设的数量和模型的复杂性,易于操作。表 3.1 位选取环境
影响指标详细信息。
3.1 环境影响指标选择表
环境影响指标
相关描述
单位
全球增温潜势
GWP100 年)
度量温室气体的排放量,如 CO2和甲烷,这些
气体的排放增加了地球辐射的吸收,加剧了温
室效应
kg CO2当量10
水体富营养化潜势
EP
度量由废水排放引发的水体富营养化,水体富
营养化潜势是一个化学计算的过程,主要是核
算出氮和磷对陆地和海洋系统的影响
kg PO3-4当量
酸化潜势
AP
度量引发酸化潜力的环境影响。酸化潜力是由
硫、氮和卤族元素的相对分子质量而定的
kg SO2当量
人体潜在毒性(HTP
度量对人体的潜在有害性
kg DCB 当量.
非生物资源消耗
ADP
ADP 是非生物资源消耗潜势,用于衡量不可再
生能源消耗。
MJ
3.2.5 数据的来源和质量
数据的来源和质量是生命周期评价(LCA)方法应用的最大制约因素,决定
着研究对象是否符合实际,研究结果是否被大众认可。数据分两类,实景数据和
背景数据,实景数据来自直接调查或请求供应商或他人提供数据,背景数据选择
数据库数据。一般来说,输入数据的质量依赖于数据来源、分析者对所研究的产
品和过程的认识程度、所作的假设以及计算和校验程序。
本研究采用起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))产品生产企业巨江
电源科技有限公司的实际生产工艺数据、环境检测报告中的数据和 GaBi 软件提
供的物料及能源数据。起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生产过程中
的所有相关步骤,及原辅料、产品的运输都已考虑在内并将进行模型的构建,能
真实反映出实际的生产情况及对环境的影响,所有的生产过程与评价目的和范围
一致。
初级数据,如生产制造的物料清单(BOM)由生产厂商及供应商直接提供,
数据等级为实际现场值,数据质量高;次级数据如工艺中使用的电力以及其他能
源来源于 GABI 数据库内的背景数据,其数据库包括 8000 种不同的能源与材料11
流程,同时还能提供 400 种的工业流程,归纳在十种基本流程中,如工业制造、
物流、采矿、动力设备、服务、维修等。该软件的主要特色包括:涉及领域广泛
的最新综合数据库,尤其是率先在世界上发布了电子类产品的环境负荷数据集。
此外在环境影响指标方面,比如全球变暖潜势,臭氧层消耗潜势等影响效果分类
问题,采用了 ISO(际标准化组织)、SETAC(环境毒理学与化学学会),WMO
(国际气象组织),IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)等倡议的最新
解析方法。
4 生命周期清单
清单分析是计算符合 LCA 目的全体边界的资源消耗量和排出物阶段,是目
LCA 中发展最为完善的一部分,也是相当花费时间和劳力的阶段。主要是计
算产品整个生命周期(原材料的提取、加工、制造和销售、使用和废弃处理)的
能源投入和资源消耗以及排放的各种环境负荷物质(包括废气、废水、固体废弃
物)数据。
4.1 数据收集
首先收集分析研究对象产品的制造、使用、废弃的数据,这些数据一般叫做
实景(
Foreground)数据;接着搜集产品使用的原料数据,包括从资源开采制作
成原料使用的电力、燃料等数据,一般叫做背景(Background)数据。
由于这部分数据搜集困难,大多数研究者使用 LCA 软件数据库中的数据。
清单分析需要处理庞大的数据,必须运用软件计算,本项目使用 GaBi 软件进行
研究计算。数据收集过程主要采用产品生产企业填报数据收集表格的方法。12
4.2 数据来源
数据来源包括企业数据(测算过的)、实验数据(模拟的)、政府报告(取
样)、杂志论文(调整过的)、参考书(集合数据)、行业协会(个体观察)、
相关的 LCI(时间上的平均)、产品和生产过程说明书(空间上平均、数字平均)。
本项目采用起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生产商提供的实景数据、
企业报告数据、标准测算和 GaBi 软件提供的工艺数据。
4.3 数据清单
通过公司收集起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生产实际工艺数
据后,根据数据制作各阶段数据清单表,便于数据在 GaBi 软件中进行操作及相
关标准的选择。起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))的生产工艺如下图:13
4.1 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生产工艺流程图
起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))产品具体生产工艺单元(产品
原料,原料运输,产品运输)数据如下表,以 1 个产品为单位。
工艺流程步骤:
电解铅检验入库:主材料电解铅或合金铅进厂后先由质量部门按公司工艺标准进行检验【光谱分析】,合格后计量由仓储部门入库备用。不合格退回送货厂
家。
制板:将熔铅炉熔化的铅合金熔液制成长条的铅带卷成筒,通过拉网机,制
成板栅,待用,制板过程产生边角料及铅粉。
制粉:电解铅投入到温度 400 ~420 度左右的电加热熔铅炉内溶解成液态
铅液,然后由惰性气体的气泵压入到反应锅中,经过反应锅中的横臂搅拌成小雾
滴被空气氧化,氧化的铅粉经旋风分离器和布袋过滤器,将固相铅粉与空气分离
开,再进入集粉塔。用螺旋输送器送入提升机,然后进入铅粉储存器以待用。由
于球磨制粉机生产过程在全密封状态下进行,使用过滤器负压风收集铅粉,全自
动压差控制,因此能大大降低铅粉的外排量。制粉过程产生铅尘及铅烟。
硫酸入库检验:由硫酸供货厂家用储罐把硫酸送到公司,检验部门抽检合格
后使用对接软管抽入公司硫酸储罐内待用,共有 2 40t 储罐。
配酸:通过隔膜泵把浓硫酸送入全封闭的配酸机内与制成的纯水混合,配置
成稀硫酸,配酸机内有散热管道,可以吸收硫酸稀释所产生的热量。配酸设备和
管道采用 PP pvc 材料制作,全过程在密封下进行,基本没有硫酸外泄和腐蚀
产生。配酸过程产生酸雾。
制水:配备一套 10t/h 的纯水制造系统,使用国内外最先进的电渗析、精密
过滤器、离子交换纯水制造线,把自来水通过以上设备进行处理,纯水制成率
75%以上。
和膏:铅膏分为正极膏体和负极膏体,即用铅粉、硫酸、纯水和添加剂,按
照工艺步骤的先后顺序,一定的比例加入后,搅拌混合,制成电池正、负极活性
物,和膏的过程:各种和膏需用材料按配方用量经过全自动称重系统确定配方用
量后通过管道输送到全封闭的和膏机内搅拌,配制成产品种类所需的各类膏体。
合膏过程产生酸雾及铅尘。
1415
涂板:涂板是将铅膏附着在板栅上形成蓄电池极板的过程。该过程是用机器
将铅膏挤压到板栅上的过程。铅膏通过机器涂填后的湿生极板再通过碾压整平在
其表面生成较薄一层相对硬化的硫酸铅层,防止板与板之间的粘连和铅膏水分损
失速率。涂覆后的湿生极板及时进入固化装置中进行保湿或固化。涂板过程铅尘。
固化干燥:涂板后的合格极板叠放装入专用生板框架内(正极板先要在蒸汽
室中进行处理),送入提前加湿的固化室内,在一定的湿度(湿度 95%以上)、
温度(
45-65)℃、时间(
24-48)小时、有氧气参与的条件下固化,从而达到使
膏体中一部分多余的金属铅进一步的氧化为氧化铅、活性物质;另一方面使板栅
与活性物质接触的界面氧化腐蚀,增加膏体与板栅的附着能力。固化完成后进入
干燥阶段,干燥时间为(
14-24)小时,将生板含水量控制在小于 0.5%之后,结
束干燥。
包封配组:引进国外先进的设备,采用全自动包封、配组机,根据产品的工
艺要求,用 PE 隔板以袋式方式包封正极板或是负极板,保证隔板高出极板上边
(5-6)mm,包封完成后进行配组,要求正、负极板面面相对;干燥极板在包封
配组工作过程中产生少量铅尘,经覆盖工作台面上的吸尘罩与管道吸入布袋式的
高效除尘器中,每隔时间段收集做危险固废处理,地面铅尘经吸尘器吸附收集后
再用回用水进行冲洗,冲洗水采用沉淀池进行分步沉淀法收集。
极群焊接(COS):将配组后的极板转入到铸焊机上进行焊接,此工序的生
产有铅烟产生,采用抽尘管道吸收铅烟,通过配套的 HKE 组合式铅烟净化装置
处理后排放。该过程产生铅尘及铅烟。
入槽:按电池极性要求,将检查完好的极群组按串联方式通过机械手进入电
池槽单格底部内,保证极群在槽内不松动,达到紧装配。
穿壁焊:调整极群对焊件与打孔中心对正,设定穿壁焊工艺参数,调整槽体
对焊点与穿壁焊夹头位置,固定好限位板块进行试制后合格方能生产。定期解剖观察焊接面效果,无气孔、假焊现象。该过程产生铅尘及铅烟。
大盖热封:调整大盖热封模具,使大盖与槽体封合后位置对正,固定限位板,
设定热封工艺参数,加热升温至标准温度后,将大盖放入模腔内按运行开关试封
1 只,检查热封效果,确认完好后,进行批量生产。
端子焊接:在热封完好的电池正、负铅套上,分别套上正、负极端子模具,
将焰心对着极柱中心进行焊接,焊接后期用焊头进行熔融,再调整火焰保正端子
圆滑,高度符合标准要求。
大盖气密检测:采用空槽体调整气密检测模板与电眼堵头,使模板压严密盖
体上部充气时不泄露,设定气密检测工艺参数,使电池单格串格与外漏均能报警,
先用空槽样件电池试测,能有效检出再进行正常检测。
初次加酸:检查电解液密度,调整电池注液孔与加液孔位置,并固定限位板,
设定加液量参数,先试灌 1 只电池,检查 6 个单格液量是否一致,否则应重新调
整,该过程产生酸雾。
下槽连线:将加液完成同规格电池以 18 只电池为一组按串联方式连接,使
连接点牢固不松动,把充电机输出端正极与负极分别与电池正极端与负极端连接。
内化成充电:采用电池组串联充电化成【内化成法】。按工艺要求将稀硫酸
溶液灌入电池后,送入化成槽以 18 只电池为一组,用连接条把电池按串联方式
连接起来,通上直流电,使正极板铅膏发生阳极氧化形成 PbO2,负极铅膏发生
阴极还原形成多孔海绵状金属铅,由于是电化学反应在电池内进行,所产生的酸
雾极少。而且电池化成在密封的内化成生产线内,产生的少量酸雾经管道吸入酸
雾净化塔,酸雾在塔内经多面球吸附、碱液雾化中和、气膜中和净化等处理。
倒酸:按电池型号调整倒酸机固定装置,将化成结束后的电池取下连接线送
入倒酸机,设定倒酸参数,按运行开关,电池固定,然后旋转 180 度,把电液
全部倒出,该过程产生酸雾。
16二次加酸:检查电解液密度,调整电池注液孔与加液孔位置,并固定限位板,
设定加液量参数,先试灌 1 只电池,按运行开关,灌酸机 6 个加液孔按设定加液
量自动注酸,检查 6 个单格液量是否一致,否则应重新调整,该过程产生酸雾。
液面调整:调整电池注液孔与加液孔位置及电池液面高度,并固定限位板,
设定抽酸参数,按运行开关,液面调整机 6 个抽酸管会自动落入电池 6 个单格内
抽酸,检查 6 个单格液量是否均匀一致,否则应重新调整。
滤气片安装:将滤气片平放滤气片型腔内压平,并用电烫头将滤气四周固定,
避免滤气片安装不到位,歪斜。
小盖热封:调整小盖热封模具,使小盖与大盖体封合后位置对正,固定限位
板,设定热封工艺参数,加热升温至标准温度后,将小盖放入小盖模腔内,按运
行开关试封 1 只,检查热封效果,确认完好后,进行批量生产。
电池清洗、安装电眼:按照不同规格的电池对应相应规格的电眼尺寸,放入
电眼孔,位置放正,用塑料平板压到电眼面,使用木锤敲塑料平板,把电眼压平;
然后用毛刷将电池四周刷拭干净,按电池壳体不同大小,调整清洗机水管角度,
设定清洗干燥机干燥温度 60 度,当温度达到后,将电池送入清洗干燥机进行处
理。
大电流检测:按照不同规格电池调整大电流正、负极夹头位置,并固定电池
限位板,设定检测工艺参数,按运行开关,大电流检测机正、负夹头分别自动夹
住电池的正极端子与负极端子,开始放电,达不到要求时会自动报警。
打码:按照不同规格电池调整打码机打码头位置,并固定电池限位板,设定
编码,按运行开关,打码机会自动在电池固定的位置打码。
包装:电池清理干净后,准备好相应纸箱、使用说明书、蜂窝纸板,收缩膜、
对每只电池测量端电压,符合要求后,将电池放入包装箱,放上蜂窝纸板,同时
放上说明书后进行包装,然后套上收缩膜,设定收缩机工艺参数,温度达到后,
1718
将电池送入收缩膜机包封码放。
入库:电池包装完成后,码放到托盘上,放 5 层,用叉车运到成品立体仓库
指定位置。
4.3.1 原材料及生产阶段信息
原材料数据来源于企业 2021 年实际消耗量统计,根据“1 个起动用铅酸蓄
电池(型号 6-QW-60
520))进行分配,具体数据如下:
4.1 生产起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))的原料及能耗清单
类型
清单
数量
单位
材质
产品产出
起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))
15.4
kg
/
原料及能
源消耗
电解铅
3.05
kg
0.02
kg
/
钙母合金(以铅为主,铝、钙为辅的合金)
0.19
kg
/
再生(精)铅
4.7
kg
/
浓硫酸(铅膏+化成)
2.753
kg
/
PE 隔板
0.21
kg
PE
铅锑合金
0.96
kg
/
电池槽+电池盖(中盖和顶盖)
928
g
塑料
纸箱
0.3
kg
瓦楞纸
标签
0.02
kg
木托盘
0.25
kg
木材
缠绕膜
0.005
kg
塑料膜
木素
0.01
kg
/
硫酸钡
0.02
kg
/
炭黑
0.01
kg
/
短纤维
0.004
kg
/
过硼酸钠
0.01
kg
/
生产能耗
4.53
kWh
/
0.007
t
/19
4.3.2 原材料运输阶段
原材料运输阶段活动水平为运输距离具体如下:
4-2 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))的原材料运输清单
物料名称
运输方式
运输距离(
km
电解铅
汽运
217
汽运
348
钙母合金(以铅为主,铝、钙为辅的合金)
汽运
217
再生(精)铅
汽运
404
浓硫酸(铅膏+化成)
汽运
31
PE 隔板
汽运
1346
铅锑合金
汽运
247
电池槽+电池盖(中盖和顶盖)
汽运
0.2
纸箱
汽运
34
标签
汽运
34
木托盘
汽运
120
缠绕膜
汽运
20
木素
汽运
1036
硫酸钡
汽运
1036
炭黑
汽运
1036
短纤维
汽运
1036
过硼酸钠
汽运
229
4.3.3 产品运输信息
产品运输阶段活动水平为运输距离,如下:
4-3 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))产品运输清单
客户名称
产品量
单位
产品到客户端的运
输方式
平均运输距离(
km
安徽 HCF、北京
BJCK
42253.92
kvAh
道路运输
508.22
5 生命周期评价
生命周期影响评价的计算过程是将每个工序的清单数据输入到 GaBi 软件中,
构建出对应的工艺模型,然后通过前后各个工序的投入及产出关系,将各个工序20
单元过程进行连接,最后通过软件内置的评价方法,计算各类环境影响指标。通
GaBi 软件计算得到的结果与建模时的层级结构一致,可以展开制造过程各工
艺单元得到其中具体物料投入的各类环境影响指标结果
5.1
GaBi 模型
巨江电源科技有限公司在生产起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))
中所用到的原辅料较多本次模型建立包括的阶段为产品生产阶段、原材料生产阶
段、原料运输阶段及产品运输阶段的模型建立,本次产品生命周期评价报告中涉
及的一个产品起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))。本研究是根据其产
品生产工艺进行建模,模型如下:16
5-1 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 原材料获取阶段模
17
5-2 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 加工生产阶段模型
5-3 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 包装运输阶段模型
5-4 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 使用阶段模型
5-5 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 回收处理阶段模型18
5-6 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期评价 GaBi 总模型19
5.2 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期各阶段环境影响
分析
5.2 生产 1 个起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期各阶段环境影响表
特征化评价指标 数据
原材料获
加工生产 包装运输 使用阶段
回收处理
阶段
合计
ADPMJ
数值
180
0.0122
0.00229
0.044
0.37
180.42849
占比 99.76%
0.01%
0.00%
0.02%
0.21%
100.00%
AP
kg SO2 eq
数值
0.294
0.0000036 0.0000004 0.000013 0.00068 0.294697
占比 99.76%
0.00%
0.00%
0.00%
0.23%
100.00%
EP
kg
Phosphate eq
数值 0.00397 0.0000004 0.0000001 0.0000012 0.0000069 0.0039786
占比 99.78%
0.01%
0.00%
0.03%
0.17%
100.00%
GWP
kg CO2
eq
数值
13.7
0.00122
0.00017
0.0044
0.0299
13.73569
占比 99.74%
0.01%
0.00%
0.03%
0.22%
100.00%
HTP
kg DCB
eq
数值
3.55
0.000109 0.0000041 0.000393
0.0137
3.5642061
占比 99.60%
0.00%
0.00%
0.01%
0.38%
100.00%
6 结论和建议
6.1 结论
根据 GaBi 软件建模进行生命周期环境影响分析,生产和使用 1 个起动用铅
酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))产品的非生物资源消耗(ADP)原材料获取
阶段贡献最大,占比 99.76%;酸化潜势(AP)原材料获取阶段贡献最大,占比
99.76%;水体富营养化潜势(EP)原材料获取阶段贡献最大,占比 99.78%;全
球增温潜势(GWP100 年)原材料获取阶段贡献最大,占比 99.74%;人体潜在
毒性(HTP)原材料获取阶段贡献最大,占比 99.6%。具体详见图 6.120
6.1 起动用铅酸蓄电池(型号 6-QW-60
520))生命周期各阶段排放占比
6.2 建议
1、建议利用本次机会,带动上游原、辅材料供应商开展 LCA 评价,将环境
友好的理念贯彻于整个供应链中,降低产品全生命周期对环境的影响。
2、根据研究可知,在生产过程中主要物料的使用对环境贡献度较高,公司
可从各原料使用量及损耗率等方面进行综合考虑,依据绿色设计的原则,开展相
关原、辅材料可替代性的研究。
3、在生产过程中电力的消耗对环境影响也不小,公司可以改变电的获取方
式,如降低单位产品能耗,增加清洁能源的使用率,从而减少电力消耗所带来的
环境影响。
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