電池回收原則上是一件好事,因為它有助於回收並再利用這些電化學儲能裝置中所採用的許多獨特和專用元素(包括稀土元素)。對於作為終端使用者的一般消費者,回收工作的開始和結束都是將廢電池丟入商店或資源回收中心的「廢電池回收站」。我不記得自己曾經在哪裡讀到過這樣的資訊:汽車中所使用的鉛酸電池回收率約有90%,但消費者所使用的AAA、AA、C、D、9-V與鈕扣電池則僅回收了大約5-10%,因此,廢電池回收任務看起來仍然是任重而道遠。

在大多數情況下,要將電池從其所供電的消費裝置中取出來並不至於太費力,特別是在產品使用壽命期間需要更換電池的話——但我懷疑這些應該可以定期更換電池的裝置也可能會讓你遭遇一些「恐怖經驗」。儘管如此,當我最近購買了飛利浦(Philips)的電動牙刷Sonicare Essence,以取代原先使用多年後內部齒輪損壞的舊產品後,我很驚訝地看到它還提供了產品生命週期終止(EOL)的電池拆除說明書(圖1)。

拆除故障電動牙刷上的充電電池(化學成份不明)並不困難:先用小型螺絲起子卸下底座底部的小螺絲,撬開墊圈蓋,然後取出電池即可。雖然不像在電視遙控器中換電池那麼簡單,但大致上還可行。

圖1:飛利浦電動牙刷Sonicare採用底部密封設計,需要用鎚子才能打開以及取出電池。(來源:Koninklijke Philips N.V)

飛利浦的新型電動牙刷設計不再使用小螺絲和帶墊圈的底蓋,其底部是完全密封的。你必須專注且「奮力一搏」才能取出充電電池,然後將其送至廢電池回收站。具體來說,你必須「狠心」一點地把電動牙刷放在堅硬的表面上,然後用鎚子敲打(圖2)。當然,你也得保護自己的眼睛和手。

在敲開它的外殼之後還有更多工作要做。你必須用螺絲起子撬出電池組,然後再用剪刀剪斷電線。

儘管要做到這一切並不難,但問題在於,它並不是一般消費者會注意的地方。因此,壞掉的電動牙刷及其電池通常是一起被扔進一般的垃圾中,無論其中有任何可能被回收再利用的元素和礦物質都將永遠消失。我不知道為什麼飛利浦將其產品設計從墊圈/螺絲改為密封式設計,但我猜想是他們發現產品使用後進水了(畢竟,電動牙刷總是「站」在水槽旁)或螺絲被腐蝕,因而可能導致消費者無法打開電池隔室以及取出電池。

不過,就算取出了電池,這只是在此漫長而艱鉅的回收過程中之第一步,因為你畢竟無法將廢(舊)電池變成新電池,也不能直接將它們重新用於其他用途。因此,無論它是使用鉛酸、鎳鎘(NiCd)、鋰離子或其他化學物質,當電池被送到資源回收站後,艱難的工作才要開始。電池必須真的被拆解開來,並回收其主要元件,其中涉及更多的物理和化學過程,以及能源成本。

manual for the battery removal

圖2:從電池拆卸手冊即可看出這一過程的複雜性及其所涉及的工作。(來源:Koninklijke Philips N.V)

但電池的回收/再利用還不只是這樣。現實情況是構成電池及其內部特性的複合材料並不「單純」。例如,電池中的銅實際上可能含有使觸點更易延展、更抗腐蝕或更耐磨損所需的微量元素;還有,為了改善連接至電池座觸點的實體介面,其端子可能進行過電鍍。

這才是在電池回收背後真正的問題所在,但卻很少有人討論或被告知。即使是針對明顯且易於回收的金屬或物質(例如銅或鋁),也無法按原樣直接用於下一個應用中。查看這些金屬的供應商目錄,你可能會看到數百種不同的合金和成份,用於針對某一特性而精心特製以提供高效能,或者提供兼顧各種特性和折衷的均衡混合物。畢竟,飲料罐的鋁和飛機機身所用的鋁可不一樣。

下一次當你在設計帶有電池的產品時,您可能還得考慮當電池耗盡或產品生命週期終止而需要拆卸電池以利於回收時,使用者將如何更換或取出電池。簡單地說,設計人員應該盡可能使此一過程簡化,因為你不得不坦承,儘管電池回收似乎是一個值得讚美與推廣的目標,但考慮到各種有關的行銷、法規、長時間和方便性等原因時,實際上卻難以落實。

你曾經設計過需要更換電池或在產品生命週期終止時需要回收電池的產品嗎?在設計這一類產品時有哪些特殊的經驗?是否考慮了如何讓使用者輕鬆移除與回收電池?

編譯:Susan Hong

(參考原文:Battery recycling: A reality check,by Bill Schweber)