混合電池

主要包括紐扣電池和柱形電池(鹼性和非鹼性電池、鋅碳電池等)。

基本介紹

• 中文名：混合電池
• 外文名：Hybrid cell
• 所屬領域：能源
• 廢電池處理：熱處理
• 特點：混合動力
• 套用：混合動力電車

分類

基於現有的各種能源技術，可用與電動汽車的混合動力系統包括蓄電池與蓄電池的混合動力、蓄電池與超級電容的混合動力以及燃料電池與蓄電池的混合動力和飛輪混合電池。

由於超級電容比能量低，難於滿足電動汽車的實際套用，必須與其他的能源結合使用。作為電電混合的超級電容和蓄電池混合儲能系統，蓄電池提供高的能量密度，超級電容提供高的功率密度，這樣可以同時延長電動車的續駛里程、改善電動車的啟動/加速性能並回收制動能量，這種混合儲能結構的研究有助於加快實現用純電動車越來越多地取代內燃機汽車的發展目標，減輕環境污染和能源危機。該混合動力系統需要在蓄電池和超級電容器之間安裝個功率變換器，這是基於超級電容器的工作電壓比較低來考慮的(即使採用多個電容器組合使用，工作電壓通常也小於100V)。使用閥控鉛酸電池和超級電容的混合動力系統(由閥控鉛酸電池輸出車輛平均的能量消耗，超級電容輸出峰值功率)已經引起廣泛關注。在車輛低功率行駛時，由閥控鉛酸電池為超級電容器充電，而在車輛再生制動期間，由超級電容吸收再生能量。其他可能的混合動力系統還有MH/Ni電池和超級電者器混合動力、鋰離子電池和超級電容器混合動力。

混合電池的資源化技術

瑞士Recytec公司利用火法與濕法相結合的方法，處理不分揀的混合電池，並回收其中的各種重金屬。據介紹，整個過程無二次污染，廢電池組分可達到95%回收利用，廢水和酸閉路循環。

澳大利亞Voest-Alpine上程公司處理混合廢電池。混合廢電池主要包括紐扣電池和柱形電池(鹼性和非鹼性電池、鋅碳電池等)。首先進行分選，分別將廢電池分為紐扣電池和柱形電池。紐扣電池進人65012高溫處理，汞被蒸發、冷凝並回收。剩下的殘渣被溶解於硝酸，而其中的不鏽鋼殼等物不溶解，將其分離，用鹽酸加入溶液，然後分離出氯化銀。氯化銀用金屬鋅還原成金屬銀。在該過程中產生的廢水用固定電解床去除所有微量汞，然後中和排放。

標準電池首先被粉碎、篩分；通過磁選分離篩上物中的含鐵碎片，剩下的是塑膠和紙片；篩下物中主要含有氧化錳、鋅粉和碳，通過熱處理去除其中的汞和鋅。熱處理殘渣通過淋溶除去鈉和鉀，剩下的產物可以用於生產電磁氧化物。所產生廢水同處理紐扣電池產生的廢水合併處理。

廢電池的回收

混合電池可利用火法和濕法結合的方法，處理不分揀的混合廢電池，並分別回收其中的各種重金屬。首先將混合廢電池在600～650℃的負壓條件下進行熱處理。熱處理產生的廢氣經過冷凝將其中的大部分組分轉化成冷凝液。冷凝液經過離心分離成3部分，即含有氯化銨的水、液態有機廢物以及汞和鎘。廢水用鋁粉進行置換沉澱去除其中含有的微量汞後，通過蒸發進行回收。從冷凝裝置出來的廢氣通過水洗後進行二次燃燒以去除其中的有機成分，然後通過活性炭吸附，最後排人大氣。

熱處理剩下的固體物質先要經過破碎，而後在室溫至50℃的溫度下水洗。使氧化錳在水中形成懸浮物，同時溶解鋰鹽、鈉鹽和鉀鹽。清洗水經過沉澱去除氧化錳(其中含有微量的鋅、石墨和鐵)，然後經過蒸發，部分回收鹼金屬鹽。廢水進入其他過程處理，剩餘固體通過磁選回收鐵。最終的剩餘固體進入被稱為“電化學系統和溶液”的工藝系統中。這些固體是混合廢電池的富含金屬部分，主要有鋅、銅、錫、鎳以及銀等金屬，還有微量的鐵。在這一系統中，利用氟硼酸進行電解沉澱。不同的金屬用不同的電解沉澱方法回收，每種方法都有它自己的運行參數。