電池回收前景精選(九篇)

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第1篇：電池回收前景范文

近日，日本福井大學(xué)和一化工企業(yè)聯(lián)合宣布，已經(jīng)共同研發(fā)成功一種可從液體中高效率回收稀有金屬的纖維制品，液體的來(lái)源可以是工廠排出的廢水或者海水。而且，該纖維制品的最大優(yōu)勢(shì)是可以有選擇地吸收所需收集的金屬，回收量是傳統(tǒng)工藝的10倍以上!

據(jù)悉，該技術(shù)使用的是一種叫做“乙烯醇共聚物(EVAL)”纖維制造的無(wú)紡布，厚度僅僅數(shù)毫米，采用特殊工藝讓這種布接受電子射線(xiàn)照射后，就變得極易吸收水中的金屬離子，再經(jīng)過(guò)特殊的配比，就能達(dá)到選擇性吸收和高效率吸收的目的。

上文所說(shuō)的稀有金屬，其實(shí)就是稀土。稀土一詞是歷史遺留名稱(chēng)，18世紀(jì)末被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)習(xí)慣把不溶于水的固體氧化物統(tǒng)稱(chēng)為土。

前景

稀土在高科技制造中必不可少，但產(chǎn)量極為稀少，提取工藝復(fù)雜，因而價(jià)格昂貴。日本和美國(guó)是稀土的主要使用國(guó)，而中國(guó)是稀土出口的第一大國(guó)，儲(chǔ)量豐富，堪稱(chēng)最重要的戰(zhàn)略資源。因此，日本掌握了稀土的循環(huán)再利用技術(shù)，對(duì)世界稀土能源格局的影響極大。

0.3毫米厚度電池

技術(shù)

人們總是希望手機(jī)越來(lái)越薄，待機(jī)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，而現(xiàn)有的鋰電池顯然難以勝任，好在還有有機(jī)游離基電池。

有機(jī)游離基電池比鋰電池更輕、更薄、更柔軟，而且輸出功率高，能夠快速充電。NEC展示的成品，厚度僅0.3毫米，可以用手彎曲，真是輕薄如紙。

現(xiàn)在一般的IC卡厚度為0.76毫米，此前研制的世界最薄電池厚度也達(dá)0.7毫米，要大規(guī)模商用在IC卡上幾無(wú)可能。

這次，NEC創(chuàng)造性地印刷出0.05毫米的聚合物負(fù)極電路薄膜，然后直接在薄膜上敷設(shè)絕緣層和游離基聚合物正極層等，才一舉突破0.3毫米電池大關(guān)。

在測(cè)試中，游離基電池的實(shí)用性能出色，充放電500次以后，還能保持75％的電量。一片邊長(zhǎng)3厘米的正方形薄片，可儲(chǔ)電3mAh，輸出功率5kW／L，單次充電可刷新2000次LCD畫(huà)面、閃光燈發(fā)光360次或發(fā)送定位信息35次。

第2篇：電池回收前景范文

[關(guān)鍵詞]智能分類(lèi)；垃圾箱；紅外感應(yīng)；客戶(hù)端瀏覽；數(shù)據(jù)收集

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.02.182

1 引 言

我們生活中每天都會(huì)扔出許多生活垃圾，目前城市中對(duì)生活垃圾多采用填埋、焚燒、堆肥等方法處理。垃圾填埋的費(fèi)用很高，處理1噸垃圾的費(fèi)用為200元至300元。另外，還存在著占用土地資源，污染空氣、地表水和地下水等諸多問(wèn)題。

目前市場(chǎng)上垃圾分類(lèi)技術(shù)相對(duì)欠缺，應(yīng)用不足，造成大量可利用資源浪費(fèi)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的初步分類(lèi)，從而有效地利用垃圾資源，同時(shí)又滿(mǎn)足節(jié)能環(huán)保等要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款新型的智能分類(lèi)垃圾箱，以滿(mǎn)足大眾的要求。

2 市場(chǎng)前景

目前市面上銷(xiāo)售的帶蓋垃圾箱，開(kāi)蓋時(shí)均需采用手動(dòng)或腳踩方式實(shí)現(xiàn)，這種開(kāi)蓋方式主要的缺點(diǎn)是既不衛(wèi)生又不方便。市場(chǎng)上也有部分智能垃圾箱出售，但開(kāi)發(fā)及使用的程度并不高，主要以自動(dòng)感應(yīng)翻蓋為主，而且不能主動(dòng)對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)、沒(méi)有垃圾滿(mǎn)箱提示等智能化功能，因此我們研發(fā)了智能分類(lèi)垃圾箱，該產(chǎn)品能夠?qū)悄芊诸?lèi)，提升垃圾的回收率，減少對(duì)環(huán)境污染，同時(shí)，該產(chǎn)品還可利用互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)收集，計(jì)算出各區(qū)域消費(fèi)者人群消費(fèi)檔次及消費(fèi)傾向，并把該數(shù)據(jù)賣(mài)給商品供應(yīng)商，供應(yīng)商即可根據(jù)該數(shù)據(jù)將對(duì)應(yīng)區(qū)域消費(fèi)者群體所需求的商品及時(shí)銷(xiāo)售給消費(fèi)人群，省卻中間時(shí)間與金錢(qián)的消耗，提供給人們更加便利的生活，迎合數(shù)據(jù)時(shí)代的需求。智能分類(lèi)垃圾箱既滿(mǎn)足家庭、社區(qū)的垃圾收集處理需求，又能結(jié)合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的需求，具有很大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景，一經(jīng)推廣，必將獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 智能分類(lèi)垃圾箱的設(shè)計(jì)與研發(fā)

3.1 產(chǎn)品構(gòu)造

該產(chǎn)品桶體上側(cè)設(shè)置有開(kāi)口，開(kāi)口上設(shè)置有桶蓋，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：所述開(kāi)口設(shè)置在桶體上側(cè)中部，所述桶蓋的一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在開(kāi)口一側(cè)的桶體上，桶蓋的另一端搭在開(kāi)口另一側(cè)的桶體上，與桶蓋活動(dòng)一側(cè)相應(yīng)地在開(kāi)口側(cè)方的桶體上設(shè)置有輕觸開(kāi)關(guān)：桶體底部設(shè)置有兩個(gè)隔板，所述隔板高度的2/3，桶體內(nèi)部上方的一側(cè)設(shè)置有蓄電池和吹風(fēng)機(jī)，吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇設(shè)置在開(kāi)口下部側(cè)方，蓄電池的下方設(shè)置有磁鐵，磁鐵與蓄電池之間設(shè)置有擋板；桶體內(nèi)部上方的另一側(cè)設(shè)置有智能芯片和紅外感應(yīng)裝置，桶蓋上安裝有發(fā)聲裝置，在桶體上方設(shè)置有太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池板與蓄電池相連，蓄電池分別給智能芯片、紅外感應(yīng)裝置、發(fā)聲裝置、吹風(fēng)機(jī)供電；紅外感應(yīng)裝置的輸出端連接智能芯片，智能芯片的輸出端連接發(fā)聲裝置（見(jiàn)下圖）。

3.2 具體設(shè)計(jì)與研發(fā)方案

從垃圾箱的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，主要從垃圾箱的外觀、智能分類(lèi)回收、惡氣臭味處理，以及語(yǔ)音提示、自動(dòng)檢測(cè)等方面進(jìn)行多功能的垃圾箱設(shè)計(jì)，力求其不僅滿(mǎn)足收集垃圾的功能，同時(shí)還能夠自動(dòng)分類(lèi)、消除異味、語(yǔ)音報(bào)警、GPS定位等功能。

3.2.1 初步分類(lèi)垃圾

當(dāng)物體從上口進(jìn)入時(shí)，感應(yīng)器發(fā)出信號(hào)，內(nèi)部開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，物體先掉落在傳送帶上進(jìn)行緩沖，然后隨著傳送帶的移動(dòng)落入桶口，風(fēng)扇會(huì)將輕小的物品（如紙張、塑料）吹至最右側(cè)的桶中。磁鐵可吸引金屬由于磁力作用被吸引落入最左側(cè)的桶中，其余既無(wú)法被磁鐵吸引，又無(wú)法被風(fēng)扇吹走的物品垂直落入中間的垃圾桶中，且各垃圾桶間有擋板進(jìn)行隔離。

3.2.2 內(nèi)部設(shè)計(jì)

將垃圾箱設(shè)置成3個(gè)子桶，其中兩個(gè)為可回收桶，涂成綠色，并在顯著位置標(biāo)記可回收標(biāo)志和字樣；另一個(gè)為不可回收桶，涂成紅色，標(biāo)記不可回收標(biāo)志和字樣，在垃圾桶的側(cè)壁處可掛置小的廢舊電池回收箱。

3.2.3 節(jié)能環(huán)保

設(shè)置太陽(yáng)能電池板，可自主地收集能源進(jìn)行運(yùn)作，每天可節(jié)約0.87度電，每月可節(jié)約18.27元的電費(fèi)（按工廠電價(jià)每度0.7元計(jì)算）。

3.2.4 自動(dòng)檢測(cè)提示

在垃圾箱的集成電路上安裝智能芯片，當(dāng)垃圾快要收滿(mǎn)時(shí)，垃圾箱會(huì)發(fā)出電波到管理者的手機(jī)上提示。并且當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，非處理人員進(jìn)行移動(dòng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，通過(guò)O2O將它的位置傳達(dá)給我們的服務(wù)站，從而使服務(wù)站人員更加及時(shí)地進(jìn)行維護(hù)、搜尋。

3.2.5 自動(dòng)報(bào)警

通過(guò)GPS定位，當(dāng)非工作人員移動(dòng)垃圾箱時(shí)，發(fā)聲器會(huì)發(fā)出警告，并且將信號(hào)和位置發(fā)送給我們的服務(wù)站與工作人員。

3.2.6 手機(jī)提示

垃圾箱發(fā)出的信號(hào)會(huì)通過(guò)工作人員的手機(jī)進(jìn)行接收提示，方便操作。

3.2.7 物聯(lián)網(wǎng)通知

垃圾箱內(nèi)置傳感器和物聯(lián)網(wǎng)模塊，當(dāng)垃圾筒內(nèi)垃圾即將填滿(mǎn)時(shí)會(huì)自動(dòng)連接物聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)站可以實(shí)時(shí)反映出環(huán)保箱狀態(tài)，并推送信息至相關(guān)工作人員客戶(hù)端，提醒及時(shí)回收垃圾。

3.2.8 客戶(hù)端瀏覽

配有專(zhuān)屬的IOS、Android客戶(hù)端，可以隨時(shí)隨地了解區(qū)域內(nèi)智能分類(lèi)況，瀏覽方式分為列表模式、地圖模式、通知模式，直觀明了。

3.2.9 中央處理裝置

中央處理裝置連接風(fēng)扇、電磁鐵、傳送帶、監(jiān)測(cè)裝置、紅外感應(yīng)器、GPS、桶蓋控制開(kāi)關(guān)、路由器、（IOS、Android）客戶(hù)端、報(bào)警器、計(jì)時(shí)器等。用于信號(hào)的接收、處理和發(fā)送，作為信息交流的樞紐。

3.2.10 在線(xiàn)瀏覽

智能分類(lèi)垃圾箱配有專(zhuān)屬的管理平臺(tái)，管理人員可以通過(guò)PC隨時(shí)隨地訪問(wèn)平臺(tái)，了解智能垃圾筒及工作人員狀況。

3.2.11 線(xiàn)路規(guī)劃

需回收垃圾時(shí)，在Android、IOS客戶(hù)端中，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)云計(jì)算，顯示出最優(yōu)的清理回收路徑，使垃圾回收更高效。

3.2.12 人員/系統(tǒng)管理

垃圾箱屬管理系統(tǒng)，可以為客戶(hù)提供多項(xiàng)便利的辦公服務(wù)，如位置簽到、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、人員調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)圖片上傳、通知信息群發(fā)等。

3.2.13 數(shù)據(jù)共享

能夠通過(guò)高度感應(yīng)器對(duì)垃圾箱內(nèi)垃圾每天達(dá)到上限高度的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而了解產(chǎn)品覆蓋區(qū)內(nèi)，人們生活質(zhì)量、消費(fèi)水平和人流高峰期?？蓪⑹占臄?shù)據(jù)賣(mài)給其他需要的公司，該公司通過(guò)數(shù)據(jù)的處理后可在需要時(shí)候?qū)a(chǎn)品帶入宣傳，節(jié)省了調(diào)查的人力、物力和時(shí)間，解決囤貨等問(wèn)題。

3.2.14 垃圾壓縮

可將垃圾壓縮至1/5體積，其容量可達(dá)普通環(huán)保箱的5～10倍。原來(lái)清潔人員每天收集一次垃圾，如今只要每周收集1～2次。有效提高垃圾運(yùn)載率、降低垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)頻率、節(jié)省垃圾運(yùn)輸費(fèi)用、改善交通擁擠狀況和消除清運(yùn)中的二次污染等。

4 結(jié) 論

智能分類(lèi)垃圾箱可以篩選不同材料的垃圾，然后進(jìn)一步分類(lèi)，篩選出利用性比較大的物品，從而變廢為寶，支持節(jié)能的發(fā)展，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，增強(qiáng)國(guó)家綜合實(shí)力。隨著市場(chǎng)的不斷延伸，智能化家居的不斷發(fā)展，以及人們對(duì)高品質(zhì)生活的向往，智能化家居將成為未來(lái)的主要家居模式，人們也必將緊跟時(shí)代的潮流，智能化家居在市場(chǎng)上將獨(dú)占鰲頭。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：電池回收前景范文

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化程度高 多地形作業(yè) 低耗能

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)新能源的大力開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。隨之而來(lái)對(duì)太陽(yáng)能電池板的清洗就成了一大難題，解決太陽(yáng)能電池板的清潔問(wèn)題日益迫切。于是 “太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人”應(yīng)運(yùn)而生，其主要解決在平地、山地、沙漠等地形下太陽(yáng)能電池板的清潔問(wèn)題。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有及時(shí)清洗的情況下，由于表面灰塵的積累導(dǎo)致發(fā)電量降低7%-35%，從而降低整個(gè)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益；采區(qū)手動(dòng)清理會(huì)消耗大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間。此款機(jī)器人具有成本造價(jià)低、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，可以大幅度解放勞動(dòng)力、減少企業(yè)開(kāi)支、增加發(fā)電量、提高光伏電廠的經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)。

1 發(fā)展背景

在節(jié)能環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，新能源的研發(fā)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速崛起。在這一背景下，大同市不止在加快推進(jìn)煤電一體化項(xiàng)目，還抓住國(guó)家能源局批復(fù)的大同市采煤沉陷區(qū)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地的機(jī)會(huì)，大力推動(dòng)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能、抽水蓄能電站等能源項(xiàng)目建設(shè)。靈丘縣生態(tài)治理的100萬(wàn)千瓦光伏項(xiàng)目，渾源、天鎮(zhèn)光伏扶貧項(xiàng)目正加速推進(jìn)。天鎮(zhèn)光伏、晉能陽(yáng)高項(xiàng)目，阿特斯陽(yáng)高常規(guī)光伏項(xiàng)目進(jìn)程不斷加速。預(yù)計(jì)至2020年，全市的光伏產(chǎn)業(yè)扶貧、常規(guī)光伏項(xiàng)目總裝機(jī)容量可以增加到300萬(wàn)千瓦。因?yàn)樘?yáng)能電池板受到環(huán)境的影響致使清潔度下降，發(fā)電率降低7%―35%，但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并沒(méi)有適用于清潔太陽(yáng)能電池板的清洗機(jī)器人。針對(duì)這一現(xiàn)狀，項(xiàng)目組研發(fā)了一款專(zhuān)門(mén)用于清潔太陽(yáng)能電池板的智能機(jī)器人，此款機(jī)器人可用于平地、山地和沙漠等地域。

2 產(chǎn)品介紹

2.1 模型圖（如圖1）

2.2 車(chē)體基本情況

如表1。

2.3 一臺(tái)樣機(jī)所需成本

如表2。

3 研究計(jì)劃

（1）進(jìn)一步制定詳盡的研究工作計(jì)劃和課題實(shí)施方案；對(duì)已建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性；

（2）第一階段仿真實(shí)驗(yàn)，機(jī)器人的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，信號(hào)傳輸系統(tǒng)的基于無(wú)線(xiàn)基站器件的物理實(shí)驗(yàn)；

（3）第二階段機(jī)器人原理樣機(jī)的研制，物理機(jī)器人測(cè)試，機(jī)器人的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完善；

（4）第三階段信號(hào)傳輸系統(tǒng)的基于無(wú)線(xiàn)基站器件的物理實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人改進(jìn)樣機(jī)的研制。

4 市場(chǎng)

4.1 市場(chǎng)需求規(guī)模。

大同市規(guī)劃從2015-2017年，在三年的時(shí)間于左縣區(qū)新榮區(qū)和南郊區(qū)的十三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，1687.8平方公里采煤沉陷區(qū)范圍內(nèi)，建成3000000千瓦光伏發(fā)電項(xiàng)目。而對(duì)這些太陽(yáng)能電池板的清潔就成了一個(gè)大難題，如果是依靠人工白天作業(yè)不僅會(huì)影響發(fā)電效率還會(huì)浪費(fèi)水，而且人工費(fèi)也是一筆不小的開(kāi)銷(xiāo)。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的清潔太陽(yáng)能電池板的機(jī)器人，僅僅對(duì)于大同市而言太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人市場(chǎng)前景就不小。按照每平方千米2臺(tái)機(jī)器人，那么大同市的需求量就是3376臺(tái)，由此可見(jiàn)太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人的市場(chǎng)需求規(guī)模很大。

4.2 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，我國(guó)西部地區(qū)大力發(fā)展光伏發(fā)電，但是隨著集中式光伏電站的大規(guī)模建設(shè)，一些問(wèn)題已經(jīng)有所顯現(xiàn)。部分地區(qū)用電量低，已經(jīng)無(wú)法完全消納這些電量，并且受到電力系統(tǒng)接納能力限制，發(fā)電廠的大規(guī)模發(fā)展也因此受限。因此，國(guó)家鼓勵(lì)東、中部地區(qū)發(fā)展分布式發(fā)電，鼓勵(lì)自發(fā)自用，這將成就光伏發(fā)電的發(fā)展方向。當(dāng)下，廣東、浙江、山東等省份的光伏發(fā)電建設(shè)規(guī)模宏大，預(yù)計(jì)于2020年將分別達(dá)到400萬(wàn)千瓦、600萬(wàn)千瓦、400萬(wàn)千瓦，屆時(shí)對(duì)這些太陽(yáng)能電池板的清潔工作將為機(jī)器人清潔提供了更加廣闊的前景。

5 營(yíng)銷(xiāo)

5.1 公司可根據(jù)市場(chǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行有計(jì)劃的營(yíng)銷(xiāo)

5.1.1 開(kāi)發(fā)商合作

合作營(yíng)銷(xiāo)方式：定點(diǎn)展示合作和項(xiàng)目合作。

（1）項(xiàng)目合作：主要是針對(duì)那些剛剛起步的項(xiàng)目，把太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人研制這一塊納入預(yù)算中，這樣對(duì)產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人可以提高太陽(yáng)能電池板的清潔度，使太陽(yáng)能電池板發(fā)電量增加30%。

銷(xiāo)售模式的優(yōu)缺點(diǎn)：影響大、利潤(rùn)豐厚、可是工期長(zhǎng)、投資額度大、資金回收時(shí)間長(zhǎng)。

（2）定點(diǎn)展示合作：在發(fā)電站設(shè)點(diǎn)展示，演示太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人。

銷(xiāo)售模式的特點(diǎn)：成交期短、成交率高是最直接的接觸方式，貨款可立刻收到，最直接、最經(jīng)濟(jì)最實(shí)用、最有效、貨款結(jié)算方式：與生產(chǎn)商交付場(chǎng)地費(fèi)、月租費(fèi)結(jié)算貨款。

5.1.2 加盟商合作

通過(guò)地方性質(zhì)的招商形式找尋下一級(jí)和經(jīng)銷(xiāo)商，分享太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人的樂(lè)趣、投資商機(jī)，統(tǒng)一的政策。

5.1.3 專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)設(shè)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)設(shè)點(diǎn)銷(xiāo)售、宣傳太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人，如大型建材市場(chǎng)、專(zhuān)業(yè)電子市場(chǎng)等，因?yàn)閬?lái)這里的客戶(hù)大部分為準(zhǔn)客戶(hù)。

銷(xiāo)售模式的特點(diǎn)：成交率高、客戶(hù)群集中、成交速度快、資金回收快是比較經(jīng)濟(jì)而且穩(wěn)定的銷(xiāo)售方式。

貨款結(jié)算方式：與客戶(hù)直接結(jié)算貨款。

5.2 研發(fā)方向

可以轉(zhuǎn)向現(xiàn)有產(chǎn)品的互補(bǔ)型產(chǎn)品，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的已經(jīng)太過(guò)于飽和，研發(fā)新產(chǎn)品的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于互補(bǔ)型產(chǎn)品的研發(fā)。

5.3 擴(kuò)展策略

努力發(fā)展現(xiàn)有產(chǎn)品，使本公司具有一定的知名度。以后再根據(jù)自身能力，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品.同時(shí)兼并其他具有發(fā)展?jié)摿Φ墓?，使本公司有能力擴(kuò)展。

第4篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜燃料電池；雙極板；電極；催化劑

1質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)及原理

按照電解質(zhì)的不同可將燃料電池分為磷酸燃料電池、堿性燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池及質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）等五類(lèi)。PEMFC單電池由質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散電極、雙極板等構(gòu)成，圖1是其結(jié)構(gòu)與工作原理示意圖。

PEMFC的基本工作過(guò)程如下：

（1）氫氣通過(guò)雙極板上的導(dǎo)氣通道到達(dá)電池的陽(yáng)極，氫分子在催化劑的作用下解離形成氫離子和電子；

（2）氫離子以水合質(zhì)子H+（xH2O）的形式通過(guò)電解質(zhì)膜到達(dá)陰極，電子在陽(yáng)極側(cè)積累；

（3）氧氣通過(guò)雙極板到達(dá)陰極后，氧分子在催化劑的作用下變成氧離子，陰、陽(yáng)極間形成一個(gè)電勢(shì)差；

（4）陽(yáng)極和陰極通過(guò)外電路連接起來(lái)，在陽(yáng)極積聚的電子就會(huì)通過(guò)外電路到達(dá)陰極，形成電流，對(duì)負(fù)載做功。同時(shí)，在陰極側(cè)反應(yīng)生成水；

（5）只要持續(xù)不斷地提供反應(yīng)氣體，PEMFC就可以連續(xù)工作，對(duì)外提供電能。

2質(zhì)子交換膜燃料電池的特點(diǎn)

（1）高效率。PEMFC以電化學(xué)方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，不存在燃燒過(guò)程，不受卡諾循環(huán)限制，其理論熱效率可達(dá)85-90%，目前的實(shí)際效率大約是內(nèi)燃機(jī)的兩倍。傳統(tǒng)動(dòng)力源為了提高效率必須將負(fù)荷限制在很小范圍內(nèi)，而PEMFC幾乎在全部負(fù)荷范圍內(nèi)均有很高效率。

（2）模塊化。PEMFC在結(jié)構(gòu)上具有模塊化的特點(diǎn)，可根據(jù)不同動(dòng)力需求組合安裝，采用“搭積木”式的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)化了不同規(guī)模電堆的設(shè)計(jì)制造過(guò)程。

（3）高可靠性。由于PEMFC電堆采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)。一旦某個(gè)單電池發(fā)生故障，可自動(dòng)采取適當(dāng)屏蔽措施，只會(huì)使系統(tǒng)輸出功率略有下降，而不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的癱瘓。

（4）燃料多樣性。PEMFC動(dòng)力系統(tǒng)既可以純氫為燃料，也可以重整氣為燃料。氫氣的來(lái)源可以是電解水的產(chǎn)物，也可以是對(duì)汽油、柴油、二甲醚等化石類(lèi)燃料重整的產(chǎn)物。氫氣的存儲(chǔ)方式可以是高壓氣罐、液氫、金屬氫化物等。

（5）環(huán)境友好。當(dāng)采用純氫為燃料時(shí)，PEMFC的唯一產(chǎn)物是水，可以做到零排放。以重整氣為燃料時(shí)，相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)而言，排放也極大降低。此外，PEMFC噪聲水平也很低，各結(jié)構(gòu)部件均可回收利用。3研究現(xiàn)狀

3.1關(guān)鍵部件

電解質(zhì)膜、雙極板、催化劑及氣體擴(kuò)散電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的四大關(guān)鍵部件。

電解質(zhì)膜是PEMFC的核心部件，它直接影響燃料電池的性能與壽命。1962年美國(guó)杜邦公司研制成功全氟磺酸型質(zhì)子交換膜，1966年開(kāi)始用于燃料電池，其商業(yè)型號(hào)為Nafion，至今仍廣泛使用。但由于Nafion膜成本較高，各國(guó)科學(xué)家正在研究部分氟化或非氟質(zhì)子交換膜。

雙極板在PEMFC中起著支撐、集流、分割氧化劑與還原劑并引導(dǎo)氣體在電池內(nèi)電極表面流動(dòng)的作用，目前廣泛采用的是以石墨為材料，在其上加工出引導(dǎo)氣體流動(dòng)的流場(chǎng)，基本流場(chǎng)形式有蛇形、平行、交指及網(wǎng)格狀等。

鉑基催化劑是目前性能最好的電極催化劑，為提高利用率，鉑以納米級(jí)顆粒形式高分散地?fù)?dān)載到導(dǎo)電、抗腐蝕的擔(dān)體上，目前廣泛采用的擔(dān)體為乙炔炭黑，比表面積約為250m2/g，平均粒徑為30nm。

PEMFC的氣體擴(kuò)散電極由兩層構(gòu)成，一層為起支撐作用的擴(kuò)散層，另一層為電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所催化層。擴(kuò)散層一般選用炭材如石墨化炭紙或炭布制備，應(yīng)具備高孔隙率和適宜的孔分布，不產(chǎn)生腐蝕或降解。根據(jù)制備工藝和厚度不同，催化層分為厚層憎水、薄層親水及超薄三種類(lèi)型。

3.2測(cè)控系統(tǒng)

PEMFC的工作性能受多種因素（溫度、壓力等）的影響，為確保PEMFC正常運(yùn)行，提高其可靠性和有效性，就必須監(jiān)測(cè)各個(gè)影響因素。即運(yùn)用有效的措施來(lái)連續(xù)監(jiān)測(cè)PEMFC運(yùn)行的關(guān)鍵或重要狀態(tài)，并對(duì)收集到的信息進(jìn)行必要的分析和處理，以便做到故障預(yù)測(cè)和及時(shí)診斷，為PEMFC管理系統(tǒng)提供依據(jù)。目前，進(jìn)行PEMFC測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)方面研究的公司和機(jī)構(gòu)眾多，但仍沒(méi)有制定出有關(guān)PEMFC測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備，不過(guò)已有實(shí)用的測(cè)試系統(tǒng)投入使用。加拿大Hydrogenics公司的燃料電池測(cè)試站（FCATS）、美國(guó)Arbin公司的集成燃料電池測(cè)試系統(tǒng)（FCTS）是其中的突出代表。

4質(zhì)子交換膜燃料電池的應(yīng)用

質(zhì)子交換膜燃料電池是目前各種燃料電池中實(shí)用程度較高的一類(lèi)。其優(yōu)越性不僅限于能量轉(zhuǎn)換效率高、工作溫度低，還體現(xiàn)在其可在較大的電流密度下工作，適宜于較頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合。因此世界各大汽車(chē)生產(chǎn)廠商一致看好其在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用前景，PEMFC已成為現(xiàn)今燃料電池汽車(chē)動(dòng)力的主要發(fā)展方向。目前，通用、豐田等世界上知名的汽車(chē)公司，都在積極開(kāi)發(fā)以PEMFC系統(tǒng)為動(dòng)力源的PEMFC電動(dòng)車(chē)，曾先后推出各種類(lèi)型的樣車(chē)，并進(jìn)行PEMFC電動(dòng)車(chē)隊(duì)的示范運(yùn)行。PEMFC電動(dòng)車(chē)以其優(yōu)異的性能和環(huán)境污染很少等突出特點(diǎn)引起了人們的普遍關(guān)注，甚至被認(rèn)為將是21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)最為有力的競(jìng)爭(zhēng)者。

此外，在航空航天特別是無(wú)人飛行器領(lǐng)域，以及家庭電源、分散電站、移動(dòng)電子設(shè)備電源、水下機(jī)器人及潛艇不依賴(lài)空氣推進(jìn)電源等方面也有廣泛應(yīng)用前景。

5質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展趨勢(shì)

在關(guān)鍵部件方面，圍繞電解質(zhì)膜、催化劑及雙極板的研究方興未艾。全氟型磺酸膜價(jià)格昂貴，開(kāi)發(fā)非全氟的廉價(jià)質(zhì)子交換膜是今后的研究方向。近年來(lái)，新型質(zhì)子交換膜的的研究熱點(diǎn)是開(kāi)發(fā)能夠在100℃以上使用的高溫電解質(zhì)膜。在催化劑方面，研制高性能抗CO中毒電極催化劑是最緊迫的任務(wù)，此外，還要尋找非貴金屬氮化物或碳化物作為現(xiàn)有鉑催化劑的替代。目前廣泛使用的石墨板具有較好的耐腐蝕能力和較高的熱導(dǎo)率，但成本較高，加工難度大，強(qiáng)度、電導(dǎo)率和可回收性均不如金屬板。金屬板目前急需解決的問(wèn)題是表面處理，以提高其耐腐蝕能力。復(fù)合材料雙極板則結(jié)合了純石墨板和金屬板的優(yōu)點(diǎn)，具有耐腐蝕、體積小、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大及工藝性良好等特點(diǎn)，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

在電堆方面，今后的研究重點(diǎn)將是使電堆中的電池單元的性能接近于單電池的性能，這就需要對(duì)電堆的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，保證電堆中每一片電池單元的整個(gè)活性面積處于一致的操作環(huán)境，并優(yōu)化水、熱管理，改善電流密度分布的均勻性。

參考文獻(xiàn)

第5篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)電池；鉛酸蓄電池；氫鎳電池；鋰離子電池

中圖分類(lèi)號(hào)：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.33.054

1 前言

在現(xiàn)代化的今天，汽車(chē)已由一種奢侈品變?yōu)橐环N生活必需品。然而汽車(chē)的發(fā)展卻帶來(lái)一系列的問(wèn)題。據(jù)有效統(tǒng)計(jì)，全球汽車(chē)持有量依舊在持續(xù)增加，汽車(chē)數(shù)量的日益龐大，一方面使由于燃油等不可再生能源的大量消耗而引起的能源危機(jī)變得越來(lái)越嚴(yán)重，另一方面更使得汽車(chē)尾氣排放所造成的環(huán)境污染的程度變得越碓講荒芎鍪印N了有效緩解這一問(wèn)題，目前許多國(guó)家把拓展電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域提上了日程。電動(dòng)汽車(chē)是一種主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。它作為一種高效率、無(wú)污染的新型汽車(chē)，將不使用任何液態(tài)式燃料，沒(méi)有發(fā)動(dòng)引擎裝置，更不會(huì)產(chǎn)生污染性的汽車(chē)尾氣，是一種純“綠色”的出行工具，其作用已經(jīng)在人們的日常生活中越來(lái)越重要。

2 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池

一種交通工具最重要的組分是它的動(dòng)力系統(tǒng)，電動(dòng)汽車(chē)也不例外。電動(dòng)車(chē)電池的質(zhì)量，不僅對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的成本有著決定性的作用，而且對(duì)汽車(chē)的行駛里程有著非常重要的影響。能否在成本和行駛里程這兩方面取得突破性進(jìn)展是電動(dòng)汽車(chē)能否贏得與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。因此，開(kāi)發(fā)出能夠滿(mǎn)足人類(lèi)日常生活需求的高性?xún)r(jià)比電池對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要。

目前來(lái)講，電池車(chē)電池領(lǐng)域依舊具有很大的發(fā)展空間。在確保汽車(chē)的安全性、經(jīng)濟(jì)性原則的基礎(chǔ)上，為了提升電動(dòng)汽車(chē)的性能，動(dòng)力電池通常需要滿(mǎn)足以下條件：

（1）高比能量、高比功率：高比能量意味著在相同的質(zhì)量和體積下電池能攜帶更多的能量，能提高電池的單次行駛里程。而高比功率意味著良好的汽車(chē)動(dòng)力性能和較高的最大速度。

（2）循環(huán)性能優(yōu)異：電動(dòng)汽車(chē)的最大行駛里程不僅取決于單次行駛里程，還取決于電池的循環(huán)次數(shù)。優(yōu)異的循環(huán)性能能提高電池的使用壽命，降低電動(dòng)汽車(chē)的平均使用成本。

（3）可靠性高，安全性好：一個(gè)安全性能好的電池要能夠在正常行駛時(shí)不燃燒，不爆炸。在非正常條件下也要能保證使用者的安全。

（4）綠色環(huán)保：電動(dòng)汽車(chē)電池要在生產(chǎn)、使用和回收階段做到對(duì)環(huán)境基本無(wú)污染，材料最好可以回收利用。

（5）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。電池要能應(yīng)對(duì)各種極端環(huán)境，如高溫、低溫、沙塵暴等。

（6）價(jià)格低廉。電動(dòng)汽車(chē)要想被大眾接受，電池價(jià)格必須低廉，原材料最好有豐富的儲(chǔ)量。

雖然人們對(duì)于電動(dòng)車(chē)電池的要求非常具體，但目前能同時(shí)滿(mǎn)足以上要求的電動(dòng)汽車(chē)電池還未研制成功?；诖?，本文將主要介紹鉛酸蓄電池、氫鎳電池、鋰離子電池這三種目前已商業(yè)化的電池。表1為三種電池的綜合性能比較。

2.1 鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池于1860年被研制出來(lái)，是一種有一百多年歷史的電池，其電池總反應(yīng)方程式如下：

2PbsO4+2H2OchangedischargePbO2+Pb+2H2SO4

鉛酸蓄電池的正極材料是PbO2，負(fù)極材料主要是鉛，電解質(zhì)則采用硫酸。

從最初的開(kāi)口式鉛酸蓄電池到閥控式鉛酸蓄電池再到最近正在研制的新型鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池正一步步地發(fā)展和改進(jìn)?，F(xiàn)在質(zhì)量比能量已經(jīng)可以達(dá)到30-40Wh/kg，循環(huán)次數(shù)已經(jīng)達(dá)到500次。鉛酸蓄電池的主要特點(diǎn)是安全密封，沒(méi)有自由酸，有一個(gè)泄氣系統(tǒng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性高，并具有技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，安全性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，不容忽視的是比能量低，循環(huán)次數(shù)少，充電慢，未有效回收的廢棄電池對(duì)環(huán)境影響大等主要缺點(diǎn)。目前鉛蓄電池攻關(guān)的主要方向是克服上述缺點(diǎn)。

目前國(guó)際上對(duì)于鉛酸蓄電池的研究比較多，主要包括：（1）卷繞式鉛酸電池：把正極，負(fù)極，隔板交替放置并繞在一起形成的電池；（2）水平鉛布式鉛酸電池：采用復(fù)合材料制成，擁有水平雙極結(jié)構(gòu)、重量輕、強(qiáng)度高、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)；（3）雙極性鉛酸蓄電池：擁有將正極與負(fù)極合并的雙極性板，能顯著減少鉛的消耗量。

2.2 氫鎳電池

氫鎳電池是前些年研制出的一種新型無(wú)污染電池，于20世紀(jì)末開(kāi)始進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，其電極反應(yīng)方程式如下：

MH+NiOOHchangedischargeM+Ni（OH）2

它的正極材料為NiOOH，負(fù)極材料為金屬氫化物，通常會(huì)使用貴金屬催化劑，電解質(zhì)為KOH水溶液。

氫鎳電池具有高比能量（其比能量約為鉛酸蓄電池的2倍），高比功率，質(zhì)量輕，體積小等優(yōu)點(diǎn)，但是它的缺點(diǎn)也很明顯。氫鎳電池不耐高溫，工作溫度一般不超過(guò)50℃，充電時(shí)和使用時(shí)溫度過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響電池的容量和使用壽命。除此之外，氫鎳電池還有內(nèi)阻較大，自放電率高（30%），成本較高等不足，這些都是阻礙氫鎳電池進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

為了解決氫鎳電池存在的問(wèn)題，許多企業(yè)投入大量資金研發(fā)新型氫鎳電池。其中比較成熟的是日本松下公司的氫鎳電池，其部分指標(biāo)如下，電壓：12V；容量：100Ah；比能量70Wh/kg。

雖然氫鎳電池有一些不足，但它清潔無(wú)污染、沒(méi)有記憶效應(yīng)、輸出功率較高，這些優(yōu)點(diǎn)能讓電動(dòng)汽車(chē)有更好的加速性能。

2.3 鋰離子電池

鋰離子電池是近年開(kāi)發(fā)的新型高性能電池，已被廣泛應(yīng)用為移動(dòng)設(shè)備電源，其反應(yīng)方程式如下：

LiC6+CoO2changedischarge6C+LiCoO2（以鈷酸鋰為例）

它的正極材料為鈷酸鋰或錳酸鋰，也有電池用磷酸鐵鋰。負(fù)極活性物質(zhì)為石墨，電解質(zhì)為有機(jī)溶劑，還有一個(gè)只允許鋰離子通過(guò)的高分子薄膜。

20世紀(jì)70年代，科學(xué)家發(fā)明了金屬鋰電池，但這種電池循環(huán)性能很差，安全性不高，易產(chǎn)生鋰枝晶，后來(lái)發(fā)明了鋰離子電池。鋰離子電池?fù)碛泻芨叩谋饶芰?，所以與相同容量的鉛酸蓄電池相比，鋰離子電池的體積和質(zhì)量要小很多。它的循環(huán)壽命超過(guò)了1000次，是鉛酸電池的兩倍以上，也高于氫鎳電池。同時(shí)，它還具有自放電率小，沒(méi)有記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。使用鋰離子電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電源將顯著降低汽車(chē)的整體重量，增加電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程。然而將鋰離子電池汽車(chē)大規(guī)模投放市場(chǎng)需要首先解決兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是鋰離子電池的安全性問(wèn)題，另一個(gè)是鋰離子電池的價(jià)格問(wèn)題。

鋰離子電池有很高的能量密度，一旦正負(fù)極物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)（短路），那么原本用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)行走的能量將轉(zhuǎn)化為熱量，使電池?zé)崾Э?，再加上有機(jī)電解質(zhì)具有易燃易爆的性質(zhì)，這使鋰離子電池的安全性飽受質(zhì)疑。鋰離子電池按電解質(zhì)不同分為兩種，一種采用固體聚合物電解質(zhì)，一種采用膠體電解質(zhì)。使用固體聚合物電解質(zhì)可以避免漏液，提高電池的安全性，還可以避免鋰枝晶的生成，但是固體電解質(zhì)離子導(dǎo)電率不高，這是使用固體聚合物電解質(zhì)的電池難以克服的障礙。膠體電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率高于固體聚合物電解質(zhì)，這賦予膠體電解質(zhì)電池更大的優(yōu)勢(shì)。不過(guò)凝膠狀態(tài)的膠體電解質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度不高，穩(wěn)定性不強(qiáng)，工藝也不成熟，要實(shí)現(xiàn)實(shí)用化還有很長(zhǎng)的路要走。

限制鋰離子電池大規(guī)模使用的另一個(gè)因素是昂貴的價(jià)格。鋰離子電池的價(jià)格是鉛酸蓄電池的5倍左右，因此生產(chǎn)出來(lái)的鋰離子電動(dòng)車(chē)很難被消費(fèi)者普遍接受。不過(guò)價(jià)格昂貴主要是鋰離子電池工藝不成熟造成的，一旦鋰離子電池工藝成熟，價(jià)格會(huì)逐漸開(kāi)始為消費(fèi)者接受。

目前鋰離子電池的研究熱點(diǎn)很多，除了改進(jìn)電解質(zhì)外還有對(duì)電池正負(fù)極材料的研究。正負(fù)極材料影響電池的成本，使用壽命，安全性……目前負(fù)極材料中石墨仍然是居于主要地位，其他的處于研究階段的還有硅基負(fù)極，氧化物負(fù)極，鈦酸鋰等。正極材料除鈷酸鋰、錳酸鋰外還有磷酸釩鋰，聚合物電極等。

C合比較來(lái)看，鉛酸蓄電池是目前最為成熟的一種電池，由于其成本較低，工藝成熟，短時(shí)間內(nèi)很難被完全取代，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)鉛酸蓄電池因鉛礦資源短缺等原因價(jià)格將會(huì)上升，低成本優(yōu)勢(shì)不存，而污染大且較低的比能量、比功率將進(jìn)一步制約鉛酸蓄電池的發(fā)展。氫鎳電池具有低于鉛酸蓄電池的價(jià)格，但其與比能量比功率低于鋰離子電池，且自身存在自放電率高的問(wèn)題，導(dǎo)致其不會(huì)擁有很高的市場(chǎng)份額。不同于前兩種電池，鋰離子電池的市場(chǎng)占有率在逐年上升，它的高比能量、高比功率、長(zhǎng)循環(huán)壽命受到各家公司的青睞，但鋰離子電池要實(shí)現(xiàn)最大市場(chǎng)化必須要解決安全性和價(jià)格這兩大問(wèn)題。目前來(lái)講，鋰離子電池是最適合電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池。

3 電動(dòng)汽車(chē)電池展望

電動(dòng)汽車(chē)從無(wú)到有發(fā)展迅速，相應(yīng)的配套設(shè)施也在建設(shè)之中，但是因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車(chē)在性能上還不盡如人意，無(wú)法和燃油汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)，因此目前市面上的電動(dòng)汽車(chē)大多數(shù)是混合動(dòng)力車(chē)。在大氣污染嚴(yán)重的今天，混合動(dòng)力車(chē)盡管無(wú)法做到零污染，但其污染和能耗要遠(yuǎn)小于純?nèi)加推?chē)，且其性能也可以和燃油汽車(chē)媲美。目前，很多地方都在對(duì)這種混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行補(bǔ)貼，使市場(chǎng)上混合動(dòng)力汽車(chē)的銷(xiāo)售業(yè)績(jī)逐漸上揚(yáng)。純電動(dòng)汽車(chē)將是解決石油資源匱乏問(wèn)題的最有效的工具之一，我們有理由相信，電動(dòng)汽車(chē)及其電池也將會(huì)有更大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]徐保伯，劉務(wù)華，劉怡等.電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展及其動(dòng)力電池的選擇[J].電池工業(yè)，2003，8（5）：200-203.

第6篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：雙極膜；環(huán)境工程；水解離電滲析；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.086

1 工作原理簡(jiǎn)述

雙極膜也叫雙極性膜，是一種新型的特種離子交換膜，通常由一張陽(yáng)膜和一張陰膜復(fù)合而成。該膜的特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)膜復(fù)合層間的解離成和并分別通過(guò)陰膜和陽(yáng)膜，作為和離子源，通過(guò)一系列電化學(xué)反應(yīng)公式，達(dá)到有效處理環(huán)境污染問(wèn)題的目的。與國(guó)外的研究相比，我國(guó)對(duì)雙極膜技術(shù)的研究起步較晚，最近幾年市場(chǎng)上才開(kāi)始出現(xiàn)商品化雙極膜。目前雙極膜已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中在環(huán)境工程中的應(yīng)用效果顯著。

2 雙極膜在環(huán)境工程中的應(yīng)用

2.1 處理廢水

2.1.1 處理工業(yè)廢水

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，針對(duì)不同性質(zhì)的工業(yè)廢水，往往采取不同的方法凈化。在處理含有重金屬的廢水，通常是將這些重金屬先經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)變成氫氧化物沉淀并除去。若采用納濾膜技術(shù)，則可以對(duì)廢水進(jìn)行有效回收，回收率可達(dá)90%以上，同時(shí)還能濃縮重金屬離子，使其具備回收利用價(jià)值。

2.1.2 處理生活污水

在處理生活產(chǎn)生污水時(shí)，一般采用生物降解與化學(xué)氧化兩者結(jié)合的方法處理，但往往氧化劑的用量太大，會(huì)剩余較多殘留物。因此如果在它們之間加上一個(gè)納濾環(huán)節(jié)，讓能被微生物降解的小分子透過(guò)，截留住大分子，然后用化學(xué)氧化器處理大分子物質(zhì)，使其進(jìn)行生物降解，這樣便可以充分利用生物降解性，節(jié)約氧化劑和活性炭的用量，并且減少最終殘留物的含量。由于水污染的問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們的飲用水質(zhì)量也受到威脅。利用雙極膜納濾法不僅可以有效去除消毒過(guò)程中產(chǎn)生的微毒副產(chǎn)物等化學(xué)殘留物，而且還具有化學(xué)藥劑用量少、節(jié)能、占地少、便于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 處理廢氣

工廠在生產(chǎn)過(guò)程中，除了會(huì)產(chǎn)生廢液污染，還會(huì)排放一些對(duì)大氣有污染的氣體，也需要進(jìn)行有效處理凈化。目前，工廠在燃燒過(guò)程釋放出來(lái)的酸性污染氣體主要以COx、NOx、SOx 為主。這些大氣污染氣體物種每年的排放量非常大，例如 SOx，我國(guó)每年大約向大氣排放1900～2100萬(wàn)噸的大氣污染物。這些過(guò)量排放的酸性氣體是引起全球溫室效應(yīng)、酸雨等污染問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)?，?duì)人類(lèi)日常生活的危害十分嚴(yán)重，因此必須要及時(shí)采取有效措施來(lái)進(jìn)行治理。

利用雙極膜技術(shù)處理這類(lèi)酸性氣體方法簡(jiǎn)單有效，并且易于操作。以從廢氣中回收二氧化硫?yàn)槔?，回收步驟為：一、先用堿液如氫氧化鈉進(jìn)行吸收；二、吸收液通過(guò)雙極膜電滲析，在酸室里得到硫酸溶液；三、堿室里得到的主要成分是和液，這些液體可以返回工序的第一步重新吸收尾氣。在整個(gè)回收過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了零排放，從而也就避免了二次污染。在最大化回收廢氣中有用物質(zhì)實(shí)現(xiàn)二次利用的同時(shí)還有效地緩解了環(huán)境污染問(wèn)題。

2.3 綠色能源――雙極膜蓄電池

在工業(yè)冶金過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸堿除了可以用納濾膜技術(shù)進(jìn)行廢水跟重金屬離子的回收，還可以通過(guò)雙極膜技術(shù)做成蓄電池進(jìn)行發(fā)電。計(jì)算顯示，一摩爾每升的酸和一摩爾每升的堿反應(yīng)，可以得到 0.828 V的理論電位，數(shù)值上剛好等于雙極膜水解電離時(shí)產(chǎn)生的電壓降。以往這部分的電能很難加以有效利用，現(xiàn)在通過(guò)雙極膜水解電離池，不僅可以充分利用這部分電能，而且還能夠借助于可逆電極，實(shí)現(xiàn)充電的過(guò)程。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以由數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)基本單元組成雙極膜蓄電池，使其達(dá)到人們?nèi)粘Ｉ钏璧碾妷杭拜敵龉β?。日常生產(chǎn)中，通常會(huì)產(chǎn)生大量的酸性與堿性廢液，通過(guò)雙極膜技術(shù)對(duì)這些工業(yè)廢液進(jìn)行回收，并制成蓄電池，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用，由此可見(jiàn)，雙極膜電池具有很高的開(kāi)發(fā)價(jià)值和顯著的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展前景光明。

2.4 用于垃圾發(fā)酵連續(xù)制備有機(jī)酸

在日常生活中產(chǎn)生的廚房垃圾，一般采取直接填地的處理方法，這對(duì)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生一些較小的污染。目前處理廚房生活垃圾的主要方式是通過(guò)發(fā)酵處理的方法來(lái)制成有機(jī)酸，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，充分發(fā)揮這些垃圾的經(jīng)濟(jì)效益。由于在傳統(tǒng)的發(fā)酵制作過(guò)程中，反應(yīng)生成的有機(jī)酸會(huì)影響環(huán)境的PH值，不利于微生物的生長(zhǎng)、發(fā)酵，影響了反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，不少企業(yè)會(huì)向發(fā)酵池中加入酸堿來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)境的PH值，這種方法，不僅工序步驟復(fù)雜，而且還消耗了大量的酸堿，反應(yīng)剩余的廢液殘?jiān)矊?duì)環(huán)境造成二次污染。而如果以雙極膜電滲析解離作為氫離子和氫氧根離子的供應(yīng)源，則可以直接從發(fā)酵液中生產(chǎn)出有機(jī)酸，免去了投放酸堿的過(guò)程，，也就避免了資源浪費(fèi)和二次污染的問(wèn)題。

3 展望

在社會(huì)工業(yè)化快速發(fā)展的今天，環(huán)境問(wèn)題應(yīng)受到人們的高度重視，只有保護(hù)好我們賴(lài)以生存的環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。雙極膜作為一種全新的技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程領(lǐng)域，它有效解決了傳統(tǒng)方法在環(huán)境治污過(guò)程中存留的技術(shù)疑難問(wèn)題。目前看來(lái)，雙極膜的應(yīng)用前景非常廣闊，可以通過(guò)改進(jìn)制備工藝過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，研究開(kāi)發(fā)出更高性能的雙極膜，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：廢舊手機(jī)；回收；處理方法；資源利用

收稿日期：20130521

基金項(xiàng)目：上海市教育委員會(huì)創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：12ZZ194）；重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：J51803）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：50974087）資助

作者簡(jiǎn)介：陳立樂(lè)（1988—），男，安徽人，上海第二工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院碩士研究生。

通訊作者：王景偉（1963—），男，內(nèi)蒙古人，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事電子廢棄物資源化方面的教學(xué)與研究工作。中圖分類(lèi)號(hào)：TK09 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16749944（2013）07017304

1 引言

近年來(lái)，隨著電子科技和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，手機(jī)更新?lián)Q代速率不斷加快，進(jìn)而導(dǎo)致了大量廢棄手機(jī)的產(chǎn)生。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前全球每年廢棄的手機(jī)約有4億部，其中，中國(guó)有近1億部。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署近期的《化電子垃圾為資源》報(bào)告預(yù)測(cè)，到2020年，中國(guó)廢棄手機(jī)數(shù)量將比2007年增長(zhǎng)7倍。另外，我國(guó)同時(shí)也是一個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，根據(jù)2002～2009年《中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)統(tǒng)計(jì)，從2002～2009年，我國(guó)手機(jī)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2008年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響增長(zhǎng)較慢，其他年份生產(chǎn)均呈快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，2009年手機(jī)產(chǎn)量是2002年產(chǎn)量的5倍多。2009年，我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量超過(guò)6億部，2010年，我國(guó)手機(jī)產(chǎn)量達(dá)到10億部。因此，廢舊手機(jī)的回收處理，已成為我國(guó)當(dāng)前亟待解決的一項(xiàng)重大難題。

2 廢舊手機(jī)的危害性和資源性

廢舊手機(jī)主要由塑料外殼、鋰電池、線(xiàn)路板、顯示器等幾大部分組成。這些部件中含有鉛、鉻、汞等有毒有害物質(zhì)，隨意拋棄將會(huì)嚴(yán)重污染土壤和地下水，對(duì)人類(lèi)的身體健康構(gòu)成巨大的威脅；廢舊線(xiàn)路板中還有含多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等含溴阻燃劑，具有致癌、致畸、致突變的危害。同時(shí)，廢舊手機(jī)中還含有大量的有價(jià)金屬，特別是貴金屬。一項(xiàng)研究表明，從1t廢棄手機(jī)中能提取150g黃金、100kg銅以及3kg銀。依照我國(guó)目前每年廢棄1億部手機(jī)估算，這些廢舊手機(jī)總重達(dá)1萬(wàn)t，若回收處理能提取 1500 kg黃金、100萬(wàn)kg銅、3 萬(wàn)kg銀。因此，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)效益，資源綜合利用，還是環(huán)境保護(hù)方面，廢舊手機(jī)的高效回收和利用，都有十分重要的意義。

3 廢舊手機(jī)主要部件的回收利用

3.1 廢舊手機(jī)塑料外殼的回收

手機(jī)外殼制造時(shí)一般會(huì)在內(nèi)側(cè)標(biāo)明其材質(zhì)。手機(jī)外殼材料大多采用熱塑性工程塑料，如聚碳酸酯（PC）、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯合成樹(shù)脂（ABS）、PC/ABS合金、聚甲醛及聚氨酯。工程塑料具有很高的回收利用價(jià)值，對(duì)廢舊塑料進(jìn)行回收，并加以循環(huán)利用，對(duì)于提高資源利用率，解決廢舊手機(jī)廢棄物的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題具有重要意義。

廢舊手機(jī)外殼塑料的回收，一般通過(guò)物理化加以回收。將回收的手機(jī)拆除外殼，統(tǒng)一運(yùn)送到專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)塑料的企業(yè)，對(duì)手機(jī)塑料外殼進(jìn)行破碎，然后，進(jìn)行造粒，作為其他家用或工業(yè)電器、通訊等設(shè)備的原材料。物理方法具有工藝簡(jiǎn)單、處理效率高、污染少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于手機(jī)中不能重復(fù)利用的塑料還可以用作燃料，用于發(fā)電、冶煉等使用，這樣既可以節(jié)約能源，又可以減少溫室氣體的排放。

3.2 廢舊手機(jī)線(xiàn)路板的回收

手機(jī)線(xiàn)路板中金屬的含量很高，尤其是貴金屬，具有較高的回收價(jià)值。Luciana Harue Yamane 等對(duì)手機(jī)線(xiàn)路板和電腦線(xiàn)路板中的金屬成分分別進(jìn)行了分析，分析結(jié)果：手機(jī)線(xiàn)路板中的金屬含量為63%，電腦線(xiàn)路板中的金屬含量為45%，其中手機(jī)線(xiàn)路板中銅的含量為34.5%，電腦線(xiàn)路板中銅的含量為20%。

對(duì)于廢舊手機(jī)線(xiàn)路板的回收，主要是回收其中的有價(jià)金屬，特別是金、銀、銅、鈀等貴重金屬。目前主要通過(guò)物理、化學(xué)及生物的方法加以分離回收。

3.2.1 物理處理法

從工藝方法來(lái)說(shuō)線(xiàn)路板的物理法處理可分成兩大類(lèi)：干法和濕法。干法指的是根據(jù)物料間的電、磁、形狀、密度等特性差異，利用單個(gè)或組合設(shè)備加以有效處理的技術(shù)方法，其間沒(méi)有液相的存在，這也是研究較多應(yīng)用較廣泛的技術(shù)方法。濕法多是利用物料的密度差異性質(zhì)結(jié)合液相的動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行有效的成分分離。

干法回收主要通過(guò)各種機(jī)械的方法，或者幾種方法相結(jié)合的方式，首先對(duì)線(xiàn)路板進(jìn)行破碎，然后根據(jù)金屬和非金屬磁性、密度、比重、導(dǎo)電性等的不同，對(duì)其中的金屬和非金屬加以分離。處理方法主要包括破碎、磁選、靜電分選、渦電流分選等工藝流程，還有重選、空氣搖床等方法，一般采用其中的兩三種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行分選。

馬國(guó)軍等采用磁選和重選回收廢舊電路板中的金屬。結(jié)果表明，采用干法磁選工藝，可回收的鐵磁性物質(zhì)約占廢舊電路板質(zhì)量分?jǐn)?shù)的8.23 %，重液分選可使金屬與非金屬有效分離，采用磁選和重選聯(lián)合工藝可使Fe、Cu、Pb、Zn、Ni和Sn的回收率分別達(dá)到約100%、80%、65%、75%、88%和56%。

北京航空航天大學(xué)的沈志剛在其專(zhuān)利中利用空氣分離筒設(shè)備進(jìn)行了廢棄電路板物理法資源化研究，該工藝回收的金屬材料純度為 95%，回收率達(dá)到 95%，具體工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 廢棄線(xiàn)路板物理法空氣分離工藝流程

濕法回收是利用水等作為分選介質(zhì)，根據(jù)金屬和非金屬密度或比重的不同加以分離，例如浮選法、水力搖床、螺旋溜槽等。

譚之海采用“濕法破碎——浮選”工藝流程來(lái)回收廢棄線(xiàn)路板中金屬成分，結(jié)合傳統(tǒng)礦物浮選的4個(gè)常用浮選動(dòng)力學(xué)模型，研究了廢棄線(xiàn)路板自然疏水性浮選和藥劑浮選的浮選動(dòng)力學(xué)模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了5個(gè)不同條件下建立得動(dòng)力學(xué)模型，為廢棄線(xiàn)路板浮選工藝參數(shù)的優(yōu)化、浮選流程的簡(jiǎn)化奠定了理論基礎(chǔ)。

綜上所述，物理法資源化處理線(xiàn)路板的方法很多，不同種類(lèi)的線(xiàn)路板和不同的工藝流程，往往會(huì)取得不同的分離回收效果。廢舊手機(jī)線(xiàn)路板相對(duì)電腦等其他線(xiàn)路板，具有金屬含量高，板體薄等特點(diǎn)，因此，對(duì)于廢舊手機(jī)線(xiàn)路板的回收，相關(guān)的物理回收工藝，還需要進(jìn)一步的研究和優(yōu)化，才能取得較好的分離效果。

3.2.2 化學(xué)處理法

化學(xué)處理法主要是利用濕法冶金的方法，對(duì)線(xiàn)路板中的貴賤金屬加以分離回收。濕法冶金技術(shù)回收貴金屬的基本原理是利用廢料中的絕大多數(shù)金屬能在硝酸、王水等強(qiáng)氧化性介質(zhì)中溶解而進(jìn)入液相的特性，使絕大部分貴金屬和其他金屬進(jìn)入液相而與其他物料分離，然后從液相中分別回收金等貴金屬和其他賤金屬。目前已經(jīng)得到應(yīng)用的將電子廢棄物中的金轉(zhuǎn)入溶液的工藝有硝酸王水濕法工藝、雙氧水硫酸濕法工藝、鼓氧氰化濕法工藝等幾種。

曹人平等應(yīng)用煅燒浸出法研究了廢舊手機(jī)中 Au、Pd、Ag 的回收技術(shù)及工藝，其回收率都>95%，回收得到的產(chǎn)物經(jīng)精制，其純度>99.9%。其具體工藝流程如下圖（圖2）。

圖2 廢舊手機(jī)中Au、Ag、Pd的回收工藝流程

李晶瑩[11]等采用硫脲作為浸出試劑，用Fe3+離子作為氧化劑，對(duì)廢舊手機(jī)線(xiàn)路板中的金、銀的浸出回收進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，酸性條件下，樣品破碎到100目以下，控制硫脲濃度24g/L，F(xiàn)e3+離子濃度06%，室溫下反應(yīng)2h，金和銀的浸出率分別達(dá)到90%和50%。

Vinh Hung Ha 等采用Cu2+-硫代硫酸鹽-氨體系對(duì)廢棄手機(jī)線(xiàn)路板中的金的浸出進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)硫代硫酸鹽濃度0.12mol/L，Cu2+20mmol/L，氨濃度0.2mol/L，2h后，金的浸出率高達(dá)98%，取得較好的試驗(yàn)成果。

3.2.3 生物法處理技術(shù)

生物處理技術(shù)，就是利用某些微生物的吸附、氧化和代謝作用，來(lái)提取廢舊電子產(chǎn)品中金屬的一種手段。生物提取技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是生物浸出周期長(zhǎng)，浸出率較低，目前還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，生物法是具有發(fā)展前景的新技術(shù)之一。

3.3 液晶顯示屏的回收

液晶顯示屏中主要成分為金屬銦和玻璃。銦是各類(lèi)平面液晶顯示器生產(chǎn)中至關(guān)重要的成分。世界市場(chǎng)上平面顯示器的快速增長(zhǎng)成為全世界銦的生產(chǎn)的最主要的最終用戶(hù)，包括平面電視、臺(tái)式計(jì)算機(jī)顯示器、可上網(wǎng)的筆記本電腦、手機(jī)等主要的平面顯示器的快速發(fā)展和應(yīng)用，使得國(guó)際市場(chǎng)對(duì)銦的需求急劇增長(zhǎng)，而且目前還沒(méi)有新的替代材料研究出來(lái)。液晶顯示屏中銦的含量大約在20×10-6～200×10-6，具有一定的回收利用價(jià)值。玻璃可作為一般的廢物回收利用。

3.4 廢舊手機(jī)鋰電池的回收與利用

現(xiàn)行的大多數(shù)手機(jī)電池為鋰離子電池，鋰、鈷是鋰離子電池的最重要成分，其中鈷在自然界含量稀少，價(jià)格昂貴，如果得到回收，將會(huì)獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)于廢舊鋰電池的回收利用，國(guó)內(nèi)在這方面的研究相對(duì)國(guó)外較少。中南大學(xué)鐘海云等采用堿浸——酸溶——凈化——沉鈷工藝流程，從鋰離子二次電池正極廢料——鋁鈷膜中回收鋁、鈷。本工藝鈷的直收率達(dá)到95.75%，鋁達(dá)到94.84%。

韓國(guó)礦產(chǎn)資源科學(xué)研究院回收研究所研究開(kāi)發(fā)了從失效鋰離子電池中再生鈷酸鋰的濕法冶金方法——非晶型檸檬酸鹽沉淀法。工藝流程為：失效鋰離子電池——熱預(yù)處理（電池解離、硬化塑料）——一次破碎——一次篩分——二次熱處理——二次篩分——高溫焙燒——硝酸介質(zhì)還原浸出（H2O2作還原劑）——凈化除雜——檸檬酸沉淀——高溫焙燒——鈷酸鋰。日本索尼公司和住友金屬礦山公司合作開(kāi)發(fā)了從失效鋰離子電池中回收鈷等元素的技術(shù)。其工藝為先將電池焚燒，以除去有機(jī)物，再篩選去鐵和銅，將殘余的粉末溶于熱的酸溶液中，用有機(jī)溶劑提取鈷。

4 廢舊手機(jī)回收利用現(xiàn)狀和建議

我國(guó)是一個(gè)人口眾多、手機(jī)使用量較大的國(guó)家，廢舊手機(jī)的回收利用，需要一個(gè)完善系統(tǒng)，從政府、生產(chǎn)者、經(jīng)銷(xiāo)商、運(yùn)營(yíng)商到個(gè)人的積極參與和配合，才能實(shí)現(xiàn)廢舊手機(jī)綜合利用。廢舊手機(jī)的回收利用體系的建立，是一個(gè)逐漸完善的過(guò)程。目前，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)，在廢舊手機(jī)的回收和利用方面，已經(jīng)有了一個(gè)相對(duì)完備的法律體系及回收處理系統(tǒng)，因此，我們國(guó)家在這方面，可以結(jié)合我國(guó)國(guó)情，予以借鑒。

4.1 完善法律法規(guī)，合理回收利用

專(zhuān)門(mén)法律法規(guī)的制定，是廢舊手機(jī)得以高效回收利用的前提和保證。2003年1月我國(guó)實(shí)施了《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，2005年4月實(shí)施了《固體廢棄物污染環(huán)境防治法》，2007年3月實(shí)施《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》，2011年1月1日起，正式實(shí)施《廢棄電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》，并頒布了《廢棄電器電子產(chǎn)品處理目錄》，對(duì)廢舊電視、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、電腦等廢舊家用電器的回收處理做出了相關(guān)規(guī)定，但是，對(duì)于廢舊手機(jī)的回收處理，依然還沒(méi)有做出相關(guān)規(guī)定。因此，國(guó)家需要盡快完善相關(guān)法律法規(guī)，將廢舊手機(jī)的回收利用納入其中，才能保證廢舊手機(jī)的合理回收與利用。

4.2 設(shè)立專(zhuān)門(mén)的回收機(jī)構(gòu)，規(guī)范回收市場(chǎng)

目前，我國(guó)廢舊手機(jī)的回收，主要依靠小商販走街串巷進(jìn)行回收，或者賣(mài)給手機(jī)維修點(diǎn)，然后，通過(guò)相關(guān)商家進(jìn)行翻新，重新回到市場(chǎng)，欺騙消費(fèi)者。對(duì)于不能使用的，進(jìn)行簡(jiǎn)單的拆除，只回收利用其中一些有用的零部件。這種不規(guī)范的回收方式，不僅回收效率低，而且對(duì)環(huán)境的污染破壞大，對(duì)正規(guī)回收系統(tǒng)的建立，也產(chǎn)生一定的阻礙作用。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前廢舊手機(jī)的回收利用情況，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，借鑒國(guó)外的回收體系，在全國(guó)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的回收網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行有償回收，比如利用銷(xiāo)售商和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行回收，同時(shí)，堅(jiān)決取締非法渠道進(jìn)行回收。

4.3 建立規(guī)劃化、產(chǎn)業(yè)化的處理企業(yè)

廢舊手機(jī)的拆解、處理工作，需要先進(jìn)的處理技術(shù)、工藝、專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員，進(jìn)行高效的無(wú)害化的拆解，才能避免對(duì)環(huán)境的二次污染和破壞。因此，廢舊手機(jī)的回收、處理，要兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益，走規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化的道路，既可以高效的回收利用，又不會(huì)造成環(huán)境的破壞，同時(shí)可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，促進(jìn)就業(yè)。因此，要堅(jiān)決取締、嚴(yán)格查辦一些沿海地區(qū)非法的手工拆解作坊，政府可以出資成立專(zhuān)門(mén)的處理企業(yè)，或者鼓勵(lì)一些有實(shí)力、有技術(shù)、有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行廢舊手機(jī)的拆解處理。對(duì)于相關(guān)的企業(yè)，政府給予一定的照顧，如減免稅收、財(cái)政補(bǔ)貼等。

2013年7月 綠 色 科 技 第7期4.4 大力宣傳，提高公民環(huán)保意識(shí)

相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，公民的環(huán)保意識(shí)較薄弱，需要政府和相關(guān)企業(yè)機(jī)構(gòu)宣傳、教育和引導(dǎo)，增強(qiáng)公民的環(huán)保意識(shí)，倡導(dǎo)綠色消費(fèi)，提高公民環(huán)保的積極性。同時(shí)，政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)定期開(kāi)展一些廢舊手機(jī)的回收活動(dòng)，比如，以舊換新、廢舊手機(jī)換話(huà)費(fèi)、廢舊手機(jī)換取日用品、換取積分等，從而增加民眾主動(dòng)交回廢舊手機(jī)的主動(dòng)性。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是一個(gè)手機(jī)使用大國(guó)，也是一個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，每年廢棄的手機(jī)將達(dá)到上億部。然而，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于廢舊手機(jī)回收利用方面的研究較少，對(duì)于廢舊手機(jī)的回收利用，還沒(méi)有形成相對(duì)完善的體系。如何有效的回收利用這些廢舊手機(jī)，是當(dāng)前我國(guó)急需解決的一項(xiàng)重大難題。無(wú)論是法律法規(guī)的健全、回收系統(tǒng)的完善、專(zhuān)門(mén)處理企業(yè)的建立，還是工藝技術(shù)的研發(fā)，都將是今后研究的重點(diǎn)。

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第8篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力汽車(chē)；原理；發(fā)展前景

0 引言

隨著政府對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)的投入與開(kāi)發(fā)的力度不斷加大，我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)迎來(lái)了重要的發(fā)展機(jī)遇。2015年1月13日，科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼指出，科技部將按照部署，繼續(xù)推動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵性技術(shù)等領(lǐng)域的研究，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，開(kāi)發(fā)和使用混合動(dòng)力汽車(chē)已經(jīng)成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必然方向。

1 混合動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)

混合動(dòng)力汽車(chē)是指采用傳統(tǒng)燃料，同時(shí)輔助動(dòng)力單元通常采用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)組，混合動(dòng)力車(chē)輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比較，混合動(dòng)力汽車(chē)在油耗、排放等方面有較大程度的改善?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)：一是可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過(guò)充、過(guò)放，減少蓄電池容量和體積的同時(shí)提高了汽車(chē)最高速度，提高電驅(qū)動(dòng)續(xù)駛里程，延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命，降低成本；二是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)集燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、儲(chǔ)能器件良好匹配和優(yōu)化控制，大大提升了續(xù)駛里程，可達(dá)到燃油汽車(chē)水平，十分方便地解決純電動(dòng)汽車(chē)遇到的難題；三是采用混合動(dòng)力后可以自由調(diào)整負(fù)荷少或者多時(shí)的功率輸出與能量控制，在車(chē)輛行駛的過(guò)程中可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量?；旌蟿?dòng)力車(chē)普遍具有低油耗、少污染的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也提高了能量的利用率。四是低排放，混合動(dòng)力汽車(chē)由于在運(yùn)行過(guò)程中所應(yīng)用的燃料與常規(guī)動(dòng)力有著很大的區(qū)別，所以具備低排放和零排放的相關(guān)要求。

2 混合動(dòng)力汽車(chē)原理

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)和常規(guī)動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)有著一定的區(qū)別，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等是混合動(dòng)力汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?gòu)成。

2.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)工作原理

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)是由內(nèi)燃機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，在這種情況下產(chǎn)生的電能通過(guò)控制單元經(jīng)過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化為汽車(chē)所需要的動(dòng)能，最后完成驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的任務(wù)。這種動(dòng)力系統(tǒng)的汽車(chē)在各大城市的公交上應(yīng)用比較多，也取得了很好的應(yīng)用效果，但是轎車(chē)上很少使用?，F(xiàn)將串聯(lián)式混合動(dòng)力的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)列舉如圖1：

工作原理：蓄電池組使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工況，車(chē)輛開(kāi)始行駛時(shí)，蓄電池組電量飽和，在這種情況下，汽車(chē)就不需要輔助動(dòng)力系統(tǒng)工作，從而達(dá)到正常行駛的目的；在當(dāng)電池電量低于60%時(shí)，汽車(chē)就要依靠輔助動(dòng)力系統(tǒng)完成行駛目的，在這個(gè)過(guò)程中，輔助動(dòng)力系統(tǒng)還可以給蓄電池組進(jìn)行充電，使蓄電池組再次能夠重新工作。如果車(chē)輛在行駛的過(guò)程中需求的動(dòng)力過(guò)大，蓄電池組和輔助動(dòng)力系統(tǒng)就可以同時(shí)工作，以便能夠提供充足的動(dòng)力；當(dāng)車(chē)輛能量需求較小時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)就可以完成給蓄電池組進(jìn)行充電的任務(wù)。

2.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況，它有傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)既可以各自單獨(dú)工作，也可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以直接用來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，沒(méi)有能量轉(zhuǎn)換，能量損失小。發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用“并聯(lián)”的方式組成并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。

并聯(lián)式混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)如圖2：發(fā)動(dòng)機(jī)、耦合器、變速器、電動(dòng)機(jī)、功率變速器以及蓄電池組成并聯(lián)式混合動(dòng)力動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。

工作原理：該系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)是并列連接到驅(qū)動(dòng)橋上的，汽車(chē)行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)可以分別獨(dú)立或共同向汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的后輪動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的前輪動(dòng)力進(jìn)行組合，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)，動(dòng)力性較好。

2.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)在起步和低速段采用純電動(dòng)和串聯(lián)模式，兼顧了串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的功率輸出和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)?；炻?lián)模式比串、并聯(lián)模式更加節(jié)油，采用混合驅(qū)動(dòng)模式，綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系，可以在急加速、爬陡坡等特種工況下，保證動(dòng)力性的同時(shí)兼顧系統(tǒng)效率。 混聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式為同軸直聯(lián)式，由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)三大動(dòng)力混聯(lián)組成，是一種相對(duì)比較完善的動(dòng)力系統(tǒng)，具有很好的燃油經(jīng)濟(jì)性和較低的排放，加速性和平穩(wěn)性也很好。

混聯(lián)式混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)圖如圖3： （下轉(zhuǎn)第140頁(yè)）

（上接第67頁(yè)）

工作原理：1） 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能可通過(guò)機(jī)械裝置直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；2）發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；3）電池連接到發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間，可接受充電或提供輔助動(dòng)力。

3 混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展前景

3.1 發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要

隨著石油資源會(huì)在不久的將來(lái)可能枯竭，各個(gè)國(guó)家對(duì)于傳統(tǒng)主要以石油為燃料的動(dòng)力汽車(chē)開(kāi)始改進(jìn)，以求能夠更好地應(yīng)對(duì)石油枯竭的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。另外，人們環(huán)保意識(shí)的提高，電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)將成為新世紀(jì)前幾十年汽車(chē)發(fā)展的主流，這種新形式的動(dòng)力汽車(chē)相對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)是一場(chǎng)新的汽車(chē)革命，研究與發(fā)揮好混合動(dòng)力汽車(chē)有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē)是控制城市污染的需要

隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越能夠體現(xiàn)出它的重要性。由于全球變暖、厄爾尼諾現(xiàn)象等大氣與環(huán)境問(wèn)題，世界各國(guó)開(kāi)始更多的關(guān)注大氣污染問(wèn)題。其中，常規(guī)化石能源就是導(dǎo)致環(huán)境惡劣的主要因素之一。在這種背景下，世界各國(guó)紛紛制定了相關(guān)嚴(yán)格的汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)，改變了以往對(duì)于大氣污染的無(wú)視與忽視。由于國(guó)家對(duì)于大氣保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)的相關(guān)要求，人們對(duì)于清潔能源的呼吁等因素，今后，混合動(dòng)力汽車(chē)在今后的發(fā)展中有著廣闊的市場(chǎng)空間，也是人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的需要，特別是開(kāi)發(fā)用于城市交通和城市之間的混合動(dòng)力汽車(chē)在我國(guó)有著得天獨(dú)厚的發(fā)展條件和廣闊的應(yīng)用前景。

4 總結(jié)

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的提高，混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)，作為一種可持續(xù)、多樣化、可再生新能源時(shí)代的共性技術(shù)，為人們?cè)诩缺Ｗo(hù)環(huán)境的同時(shí)、又能夠享受到科學(xué)技術(shù)給人們帶來(lái)的幸福感，相信它的明天一定更有前途！

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第9篇：電池回收前景范文

關(guān)鍵詞：電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛、蓄電池、環(huán)保

能源和環(huán)保問(wèn)題是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大難題，近幾年的國(guó)際石油價(jià)格大幅攀升、《京都議定書(shū)》的生效以及世界經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)所引發(fā)的石油危機(jī)帶來(lái)的壓力，必將促進(jìn)電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛的廣泛使用。

從技術(shù)角度看，影響電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛發(fā)展的關(guān)鍵是蓄電池技術(shù)。目前廣泛使用的鉛酸蓄電池存在體積大、質(zhì)量大、衰退嚴(yán)重、壽命短以及嚴(yán)重的重金屬污染等突出問(wèn)題，已不能適應(yīng)電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛的發(fā)展需求，急需研制高效、壽命長(zhǎng)、比能高、安全可靠的環(huán)保新型蓄電池。同時(shí)，解決制約電動(dòng)車(chē)輛推廣使用的蓄電池問(wèn)題，又能夠極大地釋放市場(chǎng)需求。

技術(shù)可行性分析

目前，電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低、充電速度較慢、壽命較短，逐漸被其他類(lèi)型的蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，新型電源為電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。

總體上，電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛對(duì)動(dòng)力源系統(tǒng)的要求體現(xiàn)在：高比能量、高比功率、快充和深放電能力；壽命長(zhǎng)；安全性好，且成本低廉；對(duì)環(huán)境無(wú)危害，可回收性好。

表1為現(xiàn)有的蓄電池系統(tǒng)簡(jiǎn)單比較，可以看出，磷酸鐵鋰蓄電池能很好地適應(yīng)電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛使用要求。與鉛酸蓄電池相比，磷酸鐵鋰蓄電池在電動(dòng)工程車(chē)輛中應(yīng)用時(shí)，存在以下突出優(yōu)勢(shì)：

1　大幅提高了蓄電池的使用壽命

在合理充放電的情況下，磷酸鐵鋰蓄電池的循環(huán)使用壽命是鉛酸蓄電池的3～4倍，是替代鉛酸電池的理想能源。

2　充電快速，提高整機(jī)使用效率

可快速充電，同時(shí)，磷酸鐵鋰電池?zé)o記憶性，可隨充隨用，無(wú)需先放完再充電，用戶(hù)可根據(jù)自己的使用要求隨充隨用，大大提高了電動(dòng)車(chē)輛的實(shí)用性和方便性。

3　高比功率、高比能量

高比能量的磷酸鐵鋰蓄電池的工作時(shí)間是同等質(zhì)量鉛酸電池的3～4倍，同時(shí)減少了工業(yè)車(chē)輛運(yùn)行作業(yè)的“虛功”。高比功率擺脫了電池體積、重量的限制，外觀設(shè)計(jì)更加靈活，使電動(dòng)車(chē)更具個(gè)性化、人性化，因?yàn)橘|(zhì)量小，平時(shí)可隨車(chē)攜帶備用電池，如此一來(lái)，工業(yè)車(chē)輛的使用率幾乎可達(dá)100％。

4　輸出特性好

鉛酸蓄電池會(huì)因電容量的下降而影響到輸出電壓，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行能力降低；磷酸鐵鋰蓄電池完全沒(méi)有這一顧慮，因?yàn)樗挥性陔娙萘渴Ｓ?0％左右時(shí)，電壓才會(huì)開(kāi)始下降，而在此之前，電壓都是保持穩(wěn)定。

5　綠色環(huán)保

磷酸鐵鋰材料無(wú)任何有毒有害物質(zhì)，且在生產(chǎn)及使用中均無(wú)污染，是真正意義上的綠色環(huán)保產(chǎn)品，被世界公認(rèn)為綠色環(huán)保電池，因此被列入“十五”期間的“863”國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃。

風(fēng)險(xiǎn)分析

雖然磷酸鐵鋰蓄電池?fù)碛泻芏鄡?yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在使用安全性及可靠性的問(wèn)題。由于磷酸鐵鋰蓄電池的比能量很高，在電動(dòng)工業(yè)車(chē)輛多變的環(huán)境下使用時(shí)，容易出現(xiàn)著火等危險(xiǎn)。此外，還需解決各單體電池之間的均衡電壓控制，以及在顛簸的作業(yè)路面上運(yùn)行時(shí)，各單體電池間的連接可靠性等問(wèn)題。

目前，市場(chǎng)上采用鉛酸、鎳氫、鎳鎘等動(dòng)力電池居多，但隨著近幾年的使用推廣，這些曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的電池逐漸暴露出各自的弊端，例如，鉛酸電池的比能量低，循環(huán)壽命短，比功率低，需經(jīng)常維護(hù)；錳酸鋰、鈷酸鋰電池濫用測(cè)試時(shí)容易導(dǎo)致熱失控(同時(shí)釋放助燃劑氧)，進(jìn)而起火、爆炸。由此可見(jiàn)，選用適合的蓄電池作為動(dòng)力電源非常重要。經(jīng)濟(jì)性分析