Alkaliska och kol-zink batterier är vanliga i många självförsörjande enheter.Men när batteriet är urladdat kan det inte längre användas och slängs.Det uppskattas att omkring 15 miljarder batterier tillverkas och säljs över hela världen varje år.Det mesta hamnar på deponier, och en del bearbetas till värdefulla metaller.Men även om dessa batterier är oanvändbara har de vanligtvis en liten mängd ström kvar i dem.Faktum är att ungefär hälften av dem innehåller upp till 50 % energi.
Nyligen undersökte ett team av forskare från Taiwan möjligheten att utvinna denna energi från engångsbatterier (eller primära batterier).Ett team ledd av professor Li Jianxing från University of Chengda i Taiwan fokuserade sin forskning på denna aspekt för att främja den cirkulära ekonomin för förbrukade batterier.
I sin studie föreslår forskarna en ny metod kallad Adaptive Pulsed Discharge (SAPD) som kan användas för att bestämma de optimala värdena för två nyckelparametrar (pulsfrekvens och arbetscykel) som: Denna parameter bestämmer urladdningsströmmen.kasserat batteri.Batteri.Enkelt uttryckt motsvarar en hög urladdningsström en stor mängd återvunnen energi.
"Att återvinna en liten mängd restenergi från hushållsbatterier är en utgångspunkt för att minska slöseriet, och den föreslagna energiåtervinningsmetoden är ett effektivt verktyg för att återanvända en stor mängd kasserade primärbatterier", sa professor Li och förklarade skälen till sin forskning .publicerad i IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Dessutom byggde forskarna en hårdvaruprototyp för deras föreslagna metod för att återställa den återstående kapaciteten hos ett batteripaket som kan hålla sex till 10 olika märken av batterier.De lyckades återvinna 798–1455 J energi med en återvinningseffektivitet på 33–46 %.
För utstötta primärceller fann forskarna att kortslutningsurladdningsmetoden (SCD) hade den högsta urladdningshastigheten i början av urladdningscykeln.SAPD-metoden visade dock en högre urladdningshastighet i slutet av urladdningscykeln.Vid användning av SCD- och SAPD-metoderna är energiåtervinningen 32 % respektive 50 %.Men när dessa metoder kombineras kan 54 % av energin återvinnas.
För att ytterligare testa genomförbarheten av den föreslagna metoden valde vi flera kasserade AA- och AAA-batterier för energiåtervinning.Teamet kan framgångsrikt återvinna 35–41 % av energin från förbrukade batterier."Även om det inte verkar vara någon fördel med att förbruka en liten mängd ström från ett enda kasserat batteri, ökar den återvunna energin avsevärt om ett stort antal kasserade batterier används", säger professor Li.
Forskarna tror att det kan finnas ett direkt samband mellan återvinningseffektivitet och den återstående kapaciteten hos kasserade batterier.När det gäller den framtida effekten av deras arbete, föreslår professor Lee att "de utvecklade modellerna och prototyperna kan tillämpas på andra batterityper än AA och AAA.Utöver olika typer av primärbatterier kan även uppladdningsbara batterier som litiumjonbatterier studeras.för att ge mer information om skillnaderna mellan olika batterier.”
Posttid: 2022-aug-12
