锂离子电池无处不在——它们存在于笔记本电脑、电视、手机、电动汽车、电子烟、电动工具，甚至一些贺卡中。2019年，全球锂离子电池市场的价值为367亿美元。到2027年，预计将增长至超过1290亿美元。
这项储能技术在清洁能源领域带来了变革，这都归功于锂钴氧化物的高能量密度。但另一方面，这些能源因其易挥发性并可能变成火灾隐患而臭名昭著——尤其是在其生命周期末期。在过去几年里，报废的锂离子电池已导致美国、英国、法国和中国等地的多家回收厂发生灾难性火灾。中国
2016年，加利福尼亚州圣卡洛斯市的Shoreway环境中心发生了一场毁灭性的火灾，损失高达680万美元。火灾原因是不当回收的锂离子电池。它们也曾导致垃圾填埋场和垃圾车发生灾难。据估计，美国和加拿大的锂离子电池火灾造成的损失超过12亿美元。
核心问题在于最终被丢进垃圾桶或回收箱的废旧锂离子电池。在收集和回收过程中，这些电池可能在垃圾堆中未被发现。它们可能在卡车中被压缩时损坏，被装载机意外碾过，或者在废物处理厂的传送带上被颠簸。
当锂离子电池的正极和负极之间的隔膜破裂时，会引发锂分子产生热失控反应。这些分子随后可能在短时间内达到极高温度并点燃或爆炸。
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“这项技术之所以成为颠覆性的储能设备，是因为它们本身就不稳定，”密歇根州一家可持续发展和回收咨询公司Resource Recycling Systems的副总裁Michael Timpane说。
“研究表明，与每年销售的锂离子电池数量相比，进入电子垃圾或危险废物回收系统的数量非常少，”Timpane补充道，他过去四年一直在与环境保护署一起研究这种安全隐患。“没人知道确切数字，但大量这些电池最终被丢进了垃圾。挑战在于如何将它们挡在固体废物流之外。”
锂离子电池对全国的回收中心都构成火灾风险
虽然对电子垃圾行业来说，回收电池并非新鲜事，但废旧锂离子电池带来了新的挑战。毕竟，在回收过程中回收锂和其他稀有金属（如钴）是困难的。自2021年以来，中国比亚迪、丰田汽车公司和通用汽车等电池制造商一直在努力通过使用锰和磷酸盐等不同类型的金属并减少钴的使用来提高电动汽车用锂离子电池的稳定性。但Timpane估计，这项急需的升级可能需要五到十年才能实现。
虽然轻型锂离子电池的平均寿命接近15年，但到2030年，预计将有至少2,619,000公吨的锂离子电池需要回收。美国回收行业已经建立了拥有先进技术和更高产能的新工厂，以应对这一激增。
“由于废旧锂离子电池导致回收设施火灾频发，它们对保险费率产生了巨大影响。这可能会使人们不愿投资于物料回收设施，”Timpane说。“任何装有锂离子电池的设备都不应丢入固体废物流。”
提高意识和规范回收实践可以提供帮助
Timpane补充说，让社区了解将含有锂离子电池的旧电子产品丢弃在回收箱中的风险至关重要。像俄亥俄州阿克伦市的Call2Recycle项目这样的宣传活动，强调必须只将这些物品丢弃在授权地点，这对于从根本上防止火灾事故发生大有裨益。
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“很多人不知道锂离子电池和普通电池的区别，”他说。“禁止将锂离子电池丢弃在固体废物流中并加强执行这一规定将有所帮助。”
另一个问题是缺乏一致的锂离子电池标签标准。虽然有些标签仅有回收箭头或写着“小心处理”或“联系您的市政当局”等文字，但Timpane认为，这些模糊的文字并不能充分告知消费者如何安全地处理旧电子设备。
Timpane补充说，在过去一年里，新制造的锂离子电池已经无法从设备中取出。“电池制造界已经做出了回应，并积极与政府部门接触。最近，他们的标签一致性也在改善，”他说。但老旧电池仍然可能对回收和固体废物处理厂构成风险。
一般来说，一旦决定丢弃旧电子设备，请避开蓝色的回收箱。取而代之的是，努力联系制造商并询问他们的回收计划，或者寻找附近的认证回收商，他们可以安全地处理危险材料。
