电动选择引发了对电池回收的新担忧。

　　出于众所周知的原因，人们对新的、改进的电池化学成分和结构给予了很多关注。毕竟，即使电池体积或重量性能的微小改进也会对储能和按需供电的大局产生重大影响。尽管如此，研究人员仍在寻求重大突破，虽然有人声称中小型电池，但从改进电池的实验室版本到即使是适度的试运行，与具有数百万个单位和长期性能问题的真正大规模生产非常不同。

　　还有另一面或一面 电池 非常重要的方程式：回收放电的初级(不可充电)电池和耗尽的二次(可充电)电池。当然，两者都是矿物和其他材料的主要消费者，但由于所有类型的电动汽车(EV)和储能系统(ESS)的增长，可充电锂离子电池受到最多关注。. 现实情况是，电池回收没有单一循环(图1).

　　从电池材料的采购到最初的电池使用，再到回收和再利用，有很多途径。(来源：阿贡国家实验室)

　　现在有多少部分的一次电池和二次电池被回收利用?与许多此类问题一样，答案取决于问题的上下文和数据来源。例如：

　　• 您是否通过电池的数量、重量或能量容量来衡量?

　　•您是否包括通常扔进垃圾桶的小纽扣和纽扣电池(即使它们不应该扔进垃圾桶)，笔记本电脑和智能手机的中型包装，以及更大的 电池组件 在电动汽车和储能系统中?

　　• 您使用国家、地区还是全球号码?

　　• 送去回收的电池数量或重量与实际回收和可重复使用的材料量有何关系?

　　• 电池化学成分的数量有何不同?

　　最后，始终存在的统计数据可信度问题：这些数字通常给出的表观精度是否也具有相应的准确性?

　　对这些问题的研究表明，数字无处不在。其中似乎具有一定的一致性和可信度的是，至少有95%的经典且仍然广泛使用的铅酸电池被回收，而只有约5%的锂基电池(“其他”)被回收，(图2) 在欧盟;美国的数字大致相同。(此处介绍的研究来自不需要年度订阅即可访问的来源。

　　欧盟对铅酸(上)、镍镉(中)和“其他”化学品(下)使用再生电池材料的逐国估计数;请注意，这些数字高于除铅酸以外的其他估计值，“其他”类别包括锂基电池，估计仅为5%左右。(资料来源：欧盟统计局)

　　为什么回收与电池类型不同?有几个原因。

　　首先，在技术上，回收和回收电池中的铅比在我们所谓的“锂”电池中对钴、锰、磷酸盐和锂等矿物质的复杂融合进行回收要简单得多。

　　此外，铅酸电池的物理外形相对较少。

　　最后，这些电池有一个完善的回收链，通常在汽车经销商、汽车供应店或废料场被移除。

　　尽管如此，回收电池和回收/再利用组成材料的潜在好处吸引了很多兴趣，这转化为金钱，投资改进基础技术，以及建造设施来做到这一点。 《华尔街日报》 最近报道了资金浪潮(一些政府拨款，一些私人投资)用于回收研究和大型工厂。其中一些工厂是独立的运营，然后将回收材料转售给任何可能的人，而其他工厂则与电池制造商正式或非正式地结盟。 汽车制造商.

　　他们都面临的问题是现代技术的结果，它不仅仅是电池。

　　使我们的许多成就成为可能的原因是，我们通过材料科学学会了如何改性、组合、混合和适应基本物质(石材、木材、矿物、元素、石油、天然气和矿石)，以创造具有正确性能的材料，以提供跨多个属性所需的性能。(想想“简单”连接器，其玻璃环氧树脂主体、金属合金触点和各种类型的薄表面镀层。因此，您不是在产品或设备中使用基本的、易于定义的材料，而是将所有修改和合并的复杂组合。

　　分解这些材料以将它们恢复到原来的，因此可以重复使用的成分是困难的，有时是不可能的。这不仅仅是拧开、解胶或解开有形部件的问题，而是需要大量的能源、化学品、物理空间等，并且通常还会产生令人讨厌的残留物。通俗地说，除非你应用大量的技术和精力，否则很难解开那个鸡蛋。

　　也许这是熵原理的另一种表现，具有普遍无序的趋势，因此试图重建秩序即使不是不可能，也是一项艰巨的任务。想想气体释放到腔室时的随机混合

　　实用有效的电池回收和随后的材料回收是否需要突破?(例如，阿贡国家实验室声称锂电池取得了“突破”，但这在早期阶段是一个很大的主张，见 参考文献 1).还是只是缓慢而稳定的进展会让我们到达那里?只有当开采和精炼新矿物和材料的稀缺性和成本变得比回收和再利用现有产品更加繁重时，它才会变得可行吗?整个回收链在确保稳定供应或纯材料方面的作用是什么?

　　只是希望它如此不一定能实现它，尽管有金钱和最好的意图。回收、回收和再利用这些先进的配方比对纸张等简单产品进行回收、回收和再利用要困难得多，甚至这非常复杂。敬请期待，这是一次有趣的旅程。

　　引用

　　阿贡国家实验室，”突破性研究使电池回收更经济"

　　欧盟统计局，”废物统计 – 电池和蓄电池的回收"

　　废物潜水，”投资浪潮只是电动汽车电池回收的开始"

　　美国化学学会，化学与工程新闻，”是时候认真对待锂离子电池的回收了"

　　Ars Technica，”锂要花很多钱，那么我们为什么不回收锂电池呢?"

　　Ars Technica，”电动汽车电池可能值得回收，但公交车电池还不值得回收"

　　全球通讯社，”电池回收的全球市场(2021年)：COVID-19的成长与变化"

　　《华尔街日报》，”电池回收竞赛在通货膨胀降低法案后升温“， 2022 年 9 月 14 日

　　本文最初发表于 电子电气时报.

　　比尔·施韦伯 是一名电子工程师，撰写了三本关于电子通信系统的教科书，以及数百篇技术文章、观点专栏和产品功能。在过去的职位上，他曾担任多个EE Times网站的技术网站经理，并在EDN担任执行编辑和模拟编辑。在ADI公司，他从事营销传播工作;因此，他一直在技术公关职能的两边，向媒体展示公司产品、故事和信息，并作为这些的接收者。在加入 Analog 之前，Bill 是其受人尊敬的技术期刊的副主编，并在其产品营销和应用工程团队工作。在这些职位之前，他曾在英斯特朗公司， 为材料试验机控制进行实际的模拟和电源电路设计和系统集成。他拥有哥伦比亚大学的电子工程学士学位和马萨诸塞大学的电子工程硕士学位，是一名注册专业工程师，并持有高级业余无线电执照。他还计划、编写和演示了有关各种工程主题的在线课程，包括 MOSFET 基础知识、ADC 选择和驱动 LED。