[科普中国]-混合电池

主要包括纽扣电池和柱形电池(碱性和非碱性电池、锌碳电池等)。

分类基于现有的各种能源技术，可用与电动汽车的混合动力系统包括蓄电池与蓄电池的混合动力、蓄电池与超级电容的混合动力以及燃料电池与蓄电池的混合动力和飞轮混合电池。

由于超级电容比能量低，难于满足电动汽车的实际应用，必须与其他的能源结合使用。作为电电混合的超级电容和蓄电池混合储能系统，蓄电池提供高的能量密度，超级电容提供高的功率密度，这样可以同时延长电动车的续驶里程、改善电动车的启动/加速性能并回收制动能量，这种混合储能结构的研究有助于加快实现用纯电动车越来越多地取代内燃机汽车的发展目标，减轻环境污染和能源危机。该混合动力系统需要在蓄电池和超级电容器之间安装个功率变换器，这是基于超级电容器的工作电压比较低来考虑的(即使采用多个电容器组合使用，工作电压通常也小于100V)。目前，使用阀控铅酸电池和超级电容的混合动力系统(由阀控铅酸电池输出车辆平均的能量消耗，超级电容输出峰值功率)已经引起广泛关注。在车辆低功率行驶时，由阀控铅酸电池为超级电容器充电，而在车辆再生制动期间，由超级电容吸收再生能量。其他可能的混合动力系统还有MH/Ni电池和超级电者器混合动力、锂离子电池和超级电容器混合动力。1

混合电池的资源化技术瑞士Recytec公司利用火法与湿法相结合的方法，处理不分拣的混合电池，并回收其中的各种重金属。据介绍，整个过程无二次污染，废电池组分可达到95%回收利用，废水和酸闭路循环。

澳大利亚Voest-Alpine上程公司处理混合废电池。混合废电池主要包括纽扣电池和柱形电池(碱性和非碱性电池、锌碳电池等)。首先进行分选，分别将废电池分为纽扣电池和柱形电池。纽扣电池进人65012高温处理，汞被蒸发、冷凝并回收。剩下的残渣被溶解于硝酸，而其中的不锈钢壳等物不溶解，将其分离，用盐酸加人溶液，然后分离出氯化银。氯化银用金属锌还原成金属银。在该过程中产生的废水用固定电解床去除所有微量汞，然后中和排放。

标准电池首先被粉碎、筛分；通过磁选分离筛上物中的含铁碎片，剩下的是塑料和纸片；筛下物中主要含有氧化锰、锌粉和碳，通过热处理去除其中的汞和锌。热处理残渣通过淋溶除去钠和钾，剩下的产物可以用于生产电磁氧化物。所产生废水同处理纽扣电池产生的废水合并处理。2

废电池的回收混合电池可利用火法和湿法结合的方法，处理不分拣的混合废电池，并分别回收其中的各种重金属。首先将混合废电池在600～650℃的负压条件下进行热处理。热处理产生的废气经过冷凝将其中的大部分组分转化成冷凝液。冷凝液经过离心分离成3部分，即含有氯化铵的水、液态有机废物以及汞和镉。废水用铝粉进行置换沉淀去除其中含有的微量汞后，通过蒸发进行回收。从冷凝装置出来的废气通过水洗后进行二次燃烧以去除其中的有机成分，然后通过活性炭吸附，最后排人大气。

热处理剩下的固体物质先要经过破碎，而后在室温至50℃的温度下水洗。使氧化锰在水中形成悬浮物，同时溶解锂盐、钠盐和钾盐。清洗水经过沉淀去除氧化锰(其中含有微量的锌、石墨和铁)，然后经过蒸发，部分回收碱金属盐。废水进入其他过程处理，剩余固体通过磁选回收铁。最终的剩余固体进入被称为“电化学系统和溶液”的工艺系统中。这些固体是混合废电池的富含金属部分，主要有锌、铜、锡、镍以及银等金属，还有微量的铁。在这一系统中，利用氟硼酸进行电解沉淀。不同的金属用不同的电解沉淀方法回收，每种方法都有它自己的运行参数。3

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学