李清華、黃于睿、黃梓倫 / 大葉大學環境工程學系；林鈺棋 / 恒亮電子有限公司；王進益 / 中華民國廢機動車輛回收處理商業同業公會聯合會
【內文精選】
汰役鋰電池的降階使用
目前合理的汰役鋰電池處置方式，應是以降階使用為優先考量，以發揮汰役鋰電池的最大剩餘價值。降階使用是指將其從第一次使用生命週期汰換下來後，轉而應用於較低階的第二次生命週期領域，圖五為汰役鋰電池可降階使用的領域，該圖顯示汰役鋰電池於二次生命週期可降階使用領域包括：家庭用電、儲能系統、通訊基站、5G基地台、低階EV與再生能源系統等。然而汰役鋰電池的降階使用，並非將汰換下來之電池直接降階使用，而是需經過一連串的電池檢測與篩選，如UL 1974規範為降階電池的標準生產流程及安全指南，並詳細地規範一系列降階電池的篩選與檢驗程序。
圖五、汰役鋰電池降階應用相關領域
目前國內外已有許多汰役電池降階使用之案例。如位於瑞典西部的一座公寓大樓地下室，Box of Energy公司安裝冰箱大小的銀色櫥櫃，每個櫥櫃皆使用20個動力汽車汰役之電池模組，作為屋頂太陽能光電的儲能設備，以提供公寓大樓電梯與燈光的電力來源，該項儲能技術可減少家庭三分之一以上的電費。另位於南加州小鎮新庫亞馬郊外的土地上，B2U Storage Solutions公司建立一座大規模的儲能系統，提供當地附近的太陽能發電廠作為儲能使用，該儲能系統使用1,300個來自日本本田Clarity和日產Leaf的EV汰役電池，可儲存約28 MW的電力，足以供應9,500個家庭日常生活用電，而這些儲能系統證明汰役電池進入回收階段前，可作為固定儲能裝置，其技術與可行性極高，並提供一種成本較低的方式來建造電力的儲存系統。
汰役鋰鐵電池之規格、大小、形狀並不統一，以致不易大量使用降階電池，由於目前國內缺乏汰役鋰電池降階使用之管道，本研究團隊乃規劃設計一套可移動式之綠能發電(包括太陽能與風力)與儲能設備，供鋰電池之降階應用，俾使符合降階使用之汰役鋰鐵電池可以有更廣泛的應用。圖七為本研究團隊初步規劃之可移動式綠能發電與儲能設備示意圖，此設備係透過風力發電與太陽能發電設備產生電力，所產生之電力經由最大功率點追蹤(Maximum Power Point Tracking; MPPT)，將電力儲存於汰役電池儲能設備，再從汰役電池儲能設備經由功率逆變器(Power Inverter)，將電力供應於各項耗電設備，以達成提供各產品能正常運轉發揮其原有設計之功能。此設備可應用於露營區、家用基礎醫療維生設備、資通訊設備不斷電、數位監視安全防護設備、國內外偏遠缺電地區、海上緊急救電等設施之供電設備。預期可降低對火力發電之需求並減少碳排放，促進淨零碳排目標之達成。
圖七、本研究團隊規劃設計之可移動式綠能發電與汰役鋰電池儲能設備示意圖
綜合上述汰役電池降階使用案例可知，國內外已具有多項實績應用案例，可將汰役鋰電池降階應用於儲能系統、充電站、低階EV等領域，不僅可解決未來大批EV與UPS汰役鋰電池之環保問題，另汰役電池降階用於儲能上，亦可大幅節省能源的耗用並降低用戶電費，提升汰役鋰電池的循環經濟效益。
汰役鋰電池的回收處理
汰役鋰電池應以降階使用為優先考量，但並不是所有汰役鋰電池皆可進行降階使用，部分電池經檢測後，雖然不符降階使用之標準，但因其中含鋰、鈷、鎳、銅等有價金屬，故可將其送往廢鋰電池回收處理廠進行回收。目前國內外常見汰役鋰電池的資源回收處理主要是以直接回收、火法冶金與濕法冶金等三種方式來進行。
目前我國對於汰役鋰電池的回收處理主要集中於小型鋰電池，對於體積較大的廢車用鋰電池，則需要進行拆解以分離出電池模組、單體、塑料外殼和電路板等組件。拆解後的鋰電池單體會被浸泡在氯化鈉溶液中進行放電操作，確保安全放電完畢。放電後，進一步對電池進行破碎和篩分處理。篩分過程中，留在篩上的物質主要包括鋁和鐵質外殼，這些可以賣給其他金屬回收廠進行再利用。而篩分出的部分則是含有價金屬的正負極混合材料，此材料可以選擇送往國外抑或在國內進行回收處理 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》452期，更多資料請見下方附檔。