Лужні та вугільно-цинкові батареї поширені в багатьох автономних пристроях.Однак, коли батарея розряджається, її більше не можна використовувати та викидають.За оцінками, щороку у світі виробляється та продається близько 15 мільярдів батарей.Більша частина потрапляє на звалища, а частина переробляється на цінні метали.Однак, незважаючи на те, що ці батареї непридатні для використання, зазвичай у них залишається невелика кількість заряду.Насправді приблизно половина з них містить до 50% енергії.
Нещодавно група дослідників з Тайваню досліджувала можливість отримання цієї енергії з одноразових (або первинних) відпрацьованих батарейок.Команда під керівництвом професора Лі Цзяньсіна з Університету Ченда на Тайвані зосередила свої дослідження на цьому аспекті, щоб сприяти циркулярній економіці використання відпрацьованих батарейок.
У своєму дослідженні дослідники пропонують новий метод під назвою Адаптивний імпульсний розряд (SAPD), який можна використовувати для визначення оптимальних значень для двох ключових параметрів (частота імпульсів і робочий цикл), які: Цей параметр визначає струм розряду.викинутий акумулятор.Акумулятор.Простіше кажучи, високий струм розряду відповідає великій кількості відновленої енергії.
«Відновлення невеликої кількості залишкової енергії з побутових батарей є відправною точкою для зменшення відходів, а запропонований метод відновлення енергії є ефективним інструментом для повторного використання великої кількості викинутих первинних батарей», — сказав професор Лі, пояснюючи обґрунтування свого дослідження. .опубліковано в IEEE Transactions on Industrial Electronics.
Крім того, дослідники створили прототип апаратного забезпечення для запропонованого ними методу відновлення залишкової ємності акумуляторної батареї, здатної вмістити від шести до десяти різних марок батарей.Їм вдалося відновити 798–1455 Дж енергії з ефективністю відновлення 33–46%.
Дослідники виявили, що для викинутих первинних осередків метод розряду короткого замикання (SCD) мав найвищу швидкість розряду на початку циклу розряду.Однак метод SAPD показав більш високу швидкість розряду в кінці циклу розряду.При використанні методів SCD і SAPD відновлення енергії становить 32% і 50% відповідно.Однак, коли ці методи поєднуються, 54% енергії можна відновити.
Для подальшої перевірки здійсненності запропонованого методу ми вибрали кілька викинутих батарей AA та AAA для відновлення енергії.Команда може успішно відновити 35–41% енергії з відпрацьованих батарей.«Хоча споживання невеликої кількості енергії від однієї викинутої батареї, здається, не має ніяких переваг, відновлена енергія значно збільшується, якщо використовується велика кількість викинутих батарей», — сказав професор Лі.
Дослідники вважають, що може бути прямий зв’язок між ефективністю переробки та залишковою ємністю викинутих батарей.Щодо майбутнього впливу їхньої роботи, професор Лі припускає, що «розроблені моделі та прототипи можуть бути застосовані до типів батарей, відмінних від AA та AAA.Окрім різних типів первинних батарей, також можна вивчати акумуляторні батареї, такі як літій-іонні батареї.щоб надати більше інформації про відмінності між різними батареями».
Час публікації: 12 серпня 2022 р
