信息技術(shù)的發(fā)展，特別是移動(dòng)通信及過(guò)熱筆記本電腦等的迅速發(fā)展，迫切要求電池小型化、輕型化、長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間、長(zhǎng)工作壽命和免維護(hù)；環(huán)境保護(hù)呼聲越來(lái)越高，這就要求電池本身無(wú)毒和無(wú)污染，因此，新型綠色環(huán)保電池將在發(fā)展電子信息、新能源及環(huán)境保護(hù)等面向21世紀(jì)的重大技術(shù)領(lǐng)域中具有舉足輕重的地位和用途。

但是，近年來(lái)，廢電池的環(huán)境管理問(wèn)題日益引起公眾、媒體和環(huán)境管理部門(mén)等多方面的重視。廢電池中含有大量的重金屬、酸、堿等物質(zhì)，滲漏到環(huán)境中，可能對(duì)環(huán)境造成很大的危害。因此，加強(qiáng)廢電池的環(huán)境無(wú)害化管理是非常必要又迫切的。

1幾種廢電池的回收與再生產(chǎn)

電池中含有的重要污染物質(zhì)包括大量的重金屬以及酸、堿等電解質(zhì)溶液。其中重金屬重要有：鎘、鉛、汞、鎳、鋅、錳等。其中，鎘、汞、鉛關(guān)于環(huán)境和人體健康有較大危害。對(duì)環(huán)境和人體健康危害較大的廢電池類(lèi)別重要為：（1）含汞電池，重要是氧化汞電池，部分汞含量較高的鋅錳和堿錳干電池；（2）鉛酸蓄電池；（3）含鎘電池，重要是Cd-Ni電池。

以下，將分別針對(duì)蓄電池及鎘鎳廢電池的回收及再生產(chǎn)做具體分析，

1.1蓄電池的回收與再生產(chǎn)

鉛酸蓄電池是世界上各類(lèi)電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池，它所消耗的鉛占全球總耗鉛量的82%。我國(guó)鉛酸蓄電池工業(yè)本世紀(jì)80年代進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大，以汽車(chē)、摩托車(chē)及電力、通訊為重要對(duì)象。到90年代，我國(guó)鉛酸蓄電池年產(chǎn)量3000多萬(wàn)kWh。近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)等無(wú)煙交通工具的開(kāi)發(fā)，會(huì)是蓄電池有更大的發(fā)展。鉛酸蓄電池產(chǎn)量越大，報(bào)廢更新的鉛酸蓄電池越多。從環(huán)保的角度來(lái)看，鉛酸蓄電池也范迪塞爾是對(duì)環(huán)境、人類(lèi)健康危害最大的一種電池，如不采取較完善的回收制度，隨意拋置的廢鉛酸蓄電池所分解出的重金屬和有毒廢液會(huì)對(duì)生態(tài)平衡和人體健康造成嚴(yán)重威脅。鉛的急性或慢性攝入人體，會(huì)造成神經(jīng)代謝、生殖及精神等方面的疾病，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。

廢蓄電池是固體廢物中的危險(xiǎn)廢物，應(yīng)遵循分類(lèi)管理、強(qiáng)制處置，對(duì)其收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存、處理等重點(diǎn)環(huán)節(jié)要有嚴(yán)格要求和重點(diǎn)控制，以集中處置的原則進(jìn)行管理。再生鉛工業(yè)是我國(guó)在重視環(huán)境保護(hù)和充分利用金屬再生資源的情況下逐步發(fā)展起來(lái)的新興產(chǎn)業(yè)。隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)、通訊和化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)鉛的需求不斷提高。這樣，既擴(kuò)大了再生鉛的消費(fèi)市場(chǎng)，又因?yàn)樾铍姵叵M(fèi)量的增大而導(dǎo)致廢蓄電池的增多，使再生鉛工業(yè)有了更多的原料來(lái)源。我國(guó)再生鉛工業(yè)正處于非常有利的發(fā)展時(shí)期。

國(guó)外在對(duì)廢蓄電池的處理上也有相應(yīng)的技術(shù)，發(fā)達(dá)國(guó)家重要采用機(jī)械破碎分選和對(duì)含硫鉛膏進(jìn)行脫硫等預(yù)處理技術(shù)，再分別采用火法、濕法、干濕聯(lián)合法工藝回收鉛及其它有價(jià)物質(zhì)，廢蓄電池經(jīng)預(yù)處理后再回收利用鉛，既減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又減少了進(jìn)爐的物料量，提高了爐料的鉛品位，從而減少了煙氣量、棄渣量、煙塵量、能耗、二氧化硫排放量，提高金屬回收率、工效、產(chǎn)量。

1.2鎘鎳廢電池的回收工藝

20世紀(jì)80年代以來(lái)，移動(dòng)電話、筆記本電腦等便攜式電子器材發(fā)展很快。這類(lèi)電子器材所使用的鎘鎳電池的數(shù)量也相應(yīng)迅速新增。雖然金屬氫化物-鎳電池有著鎘鎳電池?zé)o可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其價(jià)格阻礙了其取代鎘鎳電池的步伐，鎘鎳電池仍占有接近一半的市場(chǎng)份額。鎘鎳電池中的鎘是對(duì)人體和動(dòng)植物都有嚴(yán)重毒害用途的元素，鎳、鈷也都是污染環(huán)境的重金屬元素。同時(shí)，由于鎘重要是作為鋅冶煉的副產(chǎn)品生產(chǎn)的，來(lái)源非常有限。鎳和鈷也都是的價(jià)值非常高的有色金屬。因此，對(duì)鎘鎳廢電池如不加以回收，不但會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，也是資源的重大浪費(fèi)。

有關(guān)鎘鎳廢電池的回收和分離，已有多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)發(fā)表。典型的方法是，先用H2SO4將電池完全侵入到溶液中，然后采用下列方法分離鎘和鎳：（1）通過(guò)電解使鎘在陰極電沉積。這種方法要求使用的電流密度較低，必須嚴(yán)格控制，以防止鎳的電沉積，因此這種方法效率低，成本較高。（2）用鋁粉分段置換沉淀鎘和鎳，所回收的鎘和鎳純度較低。（3）用NH4HCO3選擇性地沉淀CdCO3。這種方法在加入NH4HCO3的同時(shí)還須加入大量的（NH4）2SO4，使鎳離子形成鎳氨絡(luò)離子以降低鎳的沉淀量。另外，必須對(duì)過(guò)程嚴(yán)格控制玩。以防止NH4HCO3的分解。

2 新型綠色環(huán)保電池

新型綠色環(huán)保電池是指近年來(lái)已投入使用或正在研制開(kāi)發(fā)的一類(lèi)高性能、無(wú)污染電池。目前已經(jīng)大量使用的金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池、正在推廣使用的無(wú)汞堿性鋅錳原電池和可充電電池以及正在研制開(kāi)發(fā)的聚合物鋰或鋰離子蓄電池、燃料動(dòng)力電池、電化學(xué)貯能超級(jí)電容器、目前已廣泛應(yīng)用的利用太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)電池（又稱(chēng)光伏發(fā)電）等都屬于這一范疇。

金屬氫化物鎳蓄電池（MH-Ni）與鎘鎳蓄電池（Cd-Ni）有相同的工作電壓（1.2V），但由于采用稀土合金或TiNi合金貯氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，不僅使這種新型電池成為一種綠色環(huán)保電池，而且使電池的比能量提高了近40%，達(dá)到60-80Wh/kg和210-240Wh/L。

鋰離子蓄電池由可使鋰離子嵌入及脫嵌的碳負(fù)極、可逆嵌鋰的金屬氧化物正極（LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4）和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為3.6V，因此1個(gè)鋰離子電池相當(dāng)于3個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池。這種電池的比能量可以超過(guò)100Wh/kg和280Wh/L，又大大超過(guò)了金屬氫化物鎳蓄電池的比能量。

堿性鋅錳干電池較同尺寸普通干電池具有更高的容量，并具有大電流放電能力。近年來(lái)已應(yīng)用了無(wú)汞鋅粉，因此使這種電池成為一種綠色電池，并成為原電池中的主流產(chǎn)品。這種電池保持了原電池的放電特性，而且能再充電使用幾十次至幾百次。

聚合物鋰蓄電池（也稱(chēng)為塑料鋰蓄電池）是金屬鋰為負(fù)極，導(dǎo)電聚合物作電解質(zhì)的新型電池，其比能量已達(dá)到170Wh/kg和350Wh/L。聚合物鋰離子蓄電池（也稱(chēng)為塑料鋰離子電池）則是將目前鋰離子蓄電池中的有機(jī)電解液貯存于一種聚合物膜中，或是使用導(dǎo)電聚合物為電解質(zhì)，使電池中無(wú)游離電解液。這種電池可以用鋁塑料復(fù)合膜實(shí)現(xiàn)熱壓封裝，具有質(zhì)量輕、形狀可任意改變、安全性更好的特點(diǎn)。

燃料動(dòng)力電池則是一種利用燃料（如氫氣或含氫燃料）和氧化劑（如純氧或空氣中的氧）直接持續(xù)發(fā)電的裝置，由于避開(kāi)了卡諾循環(huán)的限制，這種發(fā)電裝置不僅效率高（電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)40%以上），且無(wú)污染氣體排出，因此是未來(lái)的高效、清潔發(fā)電方式，也是電動(dòng)汽車(chē)?yán)硐氲膭?dòng)力源。

太陽(yáng)電池是依據(jù)半導(dǎo)體p-n結(jié)的光電效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)能發(fā)電的器件。根據(jù)用戶(hù)對(duì)功率的要求，由這種器件構(gòu)成組件或方陣成為發(fā)電裝置。顯然這種發(fā)電方式具有其他發(fā)電方式不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需燃料、無(wú)污染、無(wú)噪聲、運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠、少維護(hù)、建設(shè)周期短，因此，光伏發(fā)電是未來(lái)世界新能源中俄最有希望的一種。

新型綠色環(huán)保電池在滿(mǎn)足現(xiàn)代化特種裝備及、交通運(yùn)輸、辦公自動(dòng)化、礦產(chǎn)探查、石油鉆井、醫(yī)療器械乃至家用電器等與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們生活息息相關(guān)的領(lǐng)域中的需求方面，也具有非常重要的地位和用途。

3 結(jié)束語(yǔ)

從以上分析可以看出，資源綜合利用是解決資源短缺、治理環(huán)境的有效辦法，也是關(guān)系到有效資源可持續(xù)利用的大問(wèn)題。而新型綠色環(huán)保電池技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際上被公認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)。因此，結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，加速發(fā)展新型綠色環(huán)保電池技術(shù)及相應(yīng)產(chǎn)業(yè)已是刻不容緩的任務(wù)。