瀏覽次
近年來，鋰離子電池應用廣泛，產量和消費量逐年大幅度增長，廢舊鋰離子電池的處理問題已引起人們的廣泛關注。
由于鋰離子電池中不含汞、鎘、鉛等毒害大的重金屬元素，因此，常被認為是綠色電池，對環境的污染程度相對較小。但鋰離子電池的正負極材料、電解質溶液等物質對環境和人體健康還是有很大影響。據報道，美國已將銼離子電池歸類為一種包括易燃性、浸出毒性、腐蝕性、反應性等有毒有害性的電池，是各類電池中包含毒害性物質最多的電池。因此，如將廢舊鏗離子電池采取與生活垃圾同樣的終極處理方法（包括填埋、焚燒、堆肥等），其中的鈷、鎳、鋰、錳等金屬以及無機、有機化合物必將對大氣、水、土壤造成嚴重的污染，具有極大的危害性。
作為一種廣泛使用的能源產品，人們較多地關注鋰離子電池的安全性問題，而對廢舊鋰離子電池潛在的環境污染問題討論相對較少。本文較詳盡地分析了鋰離子電池各類組成物質的潛在環境污染，為制定綜合利用廢舊鋰離子電池、防治污染對策提供依據。
2廢舊鋰離子電池的潛在環境污染分析
鋰離子電池的外殼多為鋼或含鎳不銹鋼，分為圓柱形和方形。電池內部為卷式結構，由正極、負極和含鋰鹽的有機溶液組成（含LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3等鋰鹽）。正極材料由含鋰化物粉（LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4）、導電碳粉、粘合劑和鋁箔等粘合而成。負極材料是由石墨或無定形碳的鋰離子嵌入化合物、粘合劑和銅箔粘合而成。
廢舊鋰離子電池中既有原有組成物質，又有沖放電過程中副反應產生的新物質，廢舊電池被丟棄在環境中，因各種原因破裂而使電池中的物質進入到環境中，造成環境污染。下面分別對廢舊鋰離子電池中常用組成材料的潛在環境污染進行分析（表1～4），各表中的主要化學特性都是從各物質的MSDS（Material Safety Data Sheet）表中獲得。
表1電極材料的化學特性與潛在污染性
表2電解質的化學特性與潛在污染性
表3溶劑的化學特性與潛在污染性
表4其它材料的化學特性與潛在污染性 
由表1可見，廢舊鋰離子電池的電極材料進入環境中，可與環境中其它物質發生水解、分解、氧化等化學反應，產生重金屬離子、強堿和負極碳粉塵，造成重金屬污染、堿污染和粉塵污染。
表2分析表明，廢舊鋰離子電池的電解質進入環境中，可發生水解、分解、燃燒等化學反應，產生HF、含砷化合物和含磷化合物，造成氟污染和砷污染。表3分析顯示，廢舊鋰離子電池的溶劑經過水解、燃燒分解等化學反應，生成甲醛、甲醇、乙醛、乙醇、甲酸等小分子有機物，這些小分子物質易溶于水，可造成水源污染。
由表4可見，電池中其它物質進入環境中可造成有機物污染和氟污染。
另外，電池在使用過程中因副反應而產生一些有害物質，如溶劑分解產物有丙烯（Propylene）、乙二醇（Glycol）、乙烯（Ethylene）、乙醇（Ethanol）等，電解質與正極電極作用的副產物有HF、LiF、（CH2OCO2Li）2CH3OCO2Li、CH4、CO、CH3OH等，負極同電解質發生副反應的產物，電極在預處理過程中加入的添加劑等，所有這些物質可直接或間接地造成環境污染。
上述分析表明，廢舊鋰離子電池中的物質進入環境中可造成重金屬鎳、鈷污染（包括砷），氟污染，有機物污染，粉塵和酸堿污染。廢舊鋰離子電池的電解質及其轉化產物，如LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、HF、P2O5等，溶劑及其分解和水解產物，如DME、甲醇、甲酸等，都是有毒有害物質，可造成人身傷害，甚至死亡。因此，隨著我國鋰離子電池使用量的逐年增加，應盡快開展回收和綜合處理廢舊鋰離子電池工作，防止廢舊鋰離子電池污染環境，保護人民身體健康。
3對策措施和建議
目前，廢舊鋰離子電池回收綜合利用處理工藝已在美國、日本等發達國家建成，而我國廢舊鋰離子電池的回收工作才剛剛開始，國家環境保護總局組織制定并降雨近期正式頒布的《廢電池污染防治技術政策》中，已經明確指出，應該對廢舊鋰離子電池進行回收（國家環境保護總局、國家經濟貿易委員會、科學技術部文件，環發[2001]199號）。由于經濟技術等方面的原因，我國短期內還不能建立相應的回收綜合利用工藝，因此，根據我國實際情況，可采取以下措施減少廢舊鋰離子電池流失到環境中。
（1）鼓勵電池生產廠開發用無危害、無污染原料生產鋰離子電池技術。
（2）盡快建立廢舊鋰離子電池回收系統，避免廢舊電池流失到環境中，同時為綜合利用處理工藝提供充足原料。
（3）國家盡快通過行政立法形式制定有關鋰離子電池的法律法規，對鋰離子電池的生產、銷售、回收和管理監督等行為進行規范；對從事廢舊鋰離子電池回收和處理的單位給予貸款、免減稅等扶持政策。
（4）開發廢舊鋰離子電池無害化處理工藝，回收其中有用的組分，如電極材料、電解質和溶劑等。
