アルカリ電池と炭素亜鉛電池は、多くのセルフパワー デバイスで一般的です。しかし、バッテリーは使い切ると使えなくなり、捨てられてしまいます。毎年、世界中で約 150 億個の電池が製造、販売されていると推定されています。その大部分は最終的に埋め立てられ、一部は有価金属に加工されます。ただし、これらのバッテリーは使用できませんが、通常は少量の電力が残っています。実際、それらの約半分には最大 50% のエネルギーが含まれています。
最近、台湾の研究者チームが、使い捨て (または一次) 廃バッテリーからこのエネルギーを抽出する可能性を調査しました。台湾の成大大学の Li Jianxing 教授が率いるチームは、廃バッテリーの循環経済を促進するために、この側面に研究を集中させました。
彼らの研究では、研究者は適応パルス放電 (SAPD) と呼ばれる新しい方法を提案しています。これを使用して、次の 2 つの重要なパラメーター (パルス周波数とデューティ サイクル) の最適値を決定できます。このパラメーターは放電電流を決定します。廃棄バッテリー。バッテリー。簡単に言えば、高い放電電流は、大量の回収エネルギーに対応します。
「家庭用電池から少量の残存エネルギーを回収することは、廃棄物を減らすための出発点であり、提案されたエネルギー回収方法は、廃棄された大量の一次電池を再利用するための有効なツールです」と李教授は研究の根拠を説明しました。 .IEEE Transactions on Industrial Electronics に掲載されました。
さらに、研究者は、6 ～ 10 の異なるブランドのバッテリーを保持できるバッテリー パックの残りの容量を復元する提案された方法のハードウェア プロトタイプを構築しました。彼らは、33-46% の回収効率で 798-1455 J のエネルギーを回収することに成功しました。
排出された一次電池の場合、研究者は、放電サイクルの開始時に短絡放電 (SCD) 法が最も高い放電率を持つことを発見しました。ただし、SAPD メソッドは、放電サイクルの終わりに高い放電率を示した。SCD および SAPD メソッドを使用する場合、エネルギー回収率はそれぞれ 32% および 50% です。しかし、これらの方法を組み合わせると、54%のエネルギーを回収できます。
提案された方法の実現可能性をさらにテストするために、エネルギー回収のためにいくつかの廃棄されたAAおよびAAAバッテリーを選択しました。チームは、使用済みバッテリーから 35 ～ 41% のエネルギーを回収することに成功しています。李教授は、「1個の廃棄電池から少量の電力を消費することには利点がないように思われますが、大量の廃棄電池を使用すると、回収されるエネルギーが大幅に増加します」と述べています。
研究者たちは、リサイクル効率と廃棄されたバッテリーの残りの容量との間に直接的な関係があるかもしれないと考えています。彼らの仕事の将来の影響について、Lee 教授は、「開発されたモデルとプロトタイプは、AA と AAA 以外のバッテリー タイプに適用できる。各種一次電池のほか、リチウムイオン電池などの二次電池についても検討可能です。さまざまなバッテリーの違いに関する詳細情報を提供します。」
投稿時間: 2022 年 8 月 12 日
