Литијум-јонске батерије заправо не „генеришу“ енергију на начин на који већина људи мисли о томе. Оно што они раде је складиштење електричне енергије путем реверзибилних електрохемијских реакција, а затим је ослобађање када спољно коло захтева струју. Конфузија око овога долази доста на састанцима дизајна, посебно када неко први пут покушава да одреди величину батерије.
Две ствари се дешавају током отпуштања. Прво, литијум јони мигрирају са негативне електроде (аноде) кроз електролит и сепаратор до позитивне електроде (катоде). Друго, електрони теку кроз спољашње коло од аноде до катоде, обављајући користан посао. Током пуњења, преокрећете процес применом спољашњег напона који тера јоне и електроне да се крећу у супротном смеру.
Напон који производи ћелија у потпуности зависи од материјала електрода које одаберете и њихових одговарајућих електрохемијских потенцијала. Нова ћелија која се налази на полици без оптерећења показаће свој-напон отвореног кола-обично око 3,6 до 3,7 В за већину хемикалија литијум јона, мада се овај број мења у зависности од стања напуњености и температуре. Када повежете оптерећење и почнете да црпите струју, напон опада због унутрашњег отпора. Колико пада, говори вам много о здрављу ћелије.
Основе ћелијске хемије
Све литијум-јонске ћелије деле исти основни принцип рада, али се хемије увелико разликују. Материјал катоде у великој мери одређује карактеристике перформанси ћелије-енергетску густину, способност напајања, животни век, термичку стабилност и цену.
Слојевите оксидне катоде биле су прва комерцијална хемија. Сони их је представио још 1991. године са ЛиЦоО₂ (литијум кобалт оксид), који се још увек користи у потрошачкој електроници где је густина енергије важнија од трошкова или безбедносних маргина. Ове ћелије пакују отприлике 150-200 Вх/кг на нивоу ћелије. Кобалт је ипак скуп, а хемија постаје нестабилна изнад 150 степени. Видели смо почетак топлотног бекства на температурама од чак 130 степени у злостављаним ћелијама.
Тежња ка бољој безбедности и нижим трошковима довела је до ЛиМн₂О₄ (литијум-манган оксида) средином -1990-их. Манган је јефтин, а структура спинела је инхерентно стабилнија. Ове ћелије неће побећи све док обично не пређете 250 степени. Компромис? Густина енергије пада на 100-120 Вх/кг, а манган се временом раствара у електролиту, посебно на повишеним температурама. Животни век циклуса пати - гледате на можда 300-700 циклуса пре него што капацитет падне испод 80%.
ЛиФеПО₄ (литијум гвожђе фосфат) се појавио око 2001. и променио безбедносни разговор. Структура оливина је термички-чврста; термални бег се не дешава све до изнад 270 степени, а чак и тада је мање насилан. Животни век циклуса је изванредан-2, 000+ циклуса до 80% капацитета је стандардно, а неке ћелије су тестиране после 5000 циклуса. Недостатак је напон: само 3,2 В номинално, а густина енергије је ограничена на 90-120 Вх/кг. Такође, ситуација са патентима фосфата годинама је била неуредна.
НМЦ (литијум-никл-манган-кобалт-оксид) и НЦА (литијум-никл-кобалт-алуминијум-оксид) појавили су се као "уравнотежене" хемије. Мешањем никла, мангана и кобалта у различитим односима-уобичајени су НМЦ 111, 532, 622 и 811 где бројеви означавају релативни садржај метала-можете да подесите перформансе. Већи садржај никла повећава густину енергије до 200-250 Вх/кг, али по цену термичке стабилности и животног века. НМЦ 811 ћелије могу достићи 250 Вх/кг, али им је потребно много пажљивије управљање топлотом.
На страни аноде, графит је стандард од првог дана. Теоретски капацитет је 372 мАх/г, а комерцијалне ћелије обично постижу 340-360 мАх/г. Литијум се интеркалира између слојева графена током пуњења, проширујући запремину графита за отприлике 10%. Овај механички стрес доприноси смањењу капацитета током циклуса.
Силицијумске аноде су "следећа велика ствар" већ петнаестак година. Теоретски капацитет силицијума је 4200 мАх/г-више од десет пута графитног. Проблем је што се силицијум шири за 300% када апсорбује литијум. Ово разбија аноду након неколико циклуса. Тренутни приступи користе мешавине силицијум{8}}графита са садржајем силицијума обично испод 10% како би се ширење могло управљати. Чак и тако, први{11}}неповратни губитак капацитета у првом циклусу износи 15-25% у анодама које садрже силицијум наспрам 5-10% за чисти графит.
Конструкција ћелије и формати
Цилиндричне ћелије су вероватно оно што већина људи замишља када помисли на „батерија“. Формат 18650 (пречник 18 мм, дужина 65 мм) постао је свеприсутан након што су га произвођачи лаптопа стандардизовали почетком 2000-их. Тесла их је чувено користио на хиљаде у оригиналном Роадстеру. Типични капацитет 18650 ради 2.000-3.500 мАх у зависности од хемије и да ли оптимизујете енергију или снагу.
Новији формат 21700 (21 мм × 70 мм) који су Тесла и Панасониц заједнички развили нуди око 50% више енергије по ћелији – 4.000-5.000 мАх је сада уобичајен. Већи пречник повећава однос активног материјала и неактивних компоненти (струјни колектори, конзерве, сигурносни уређаји), побољшавајући густину енергије на нивоу паковања. Производне линије су морале бити поново опремљене, што је део разлога зашто је усвајање потрајало.
Призматичне ћелије су произашле из жеље аутомобилске индустрије за бољим коришћењем простора. Уместо да испуните кутију цилиндрима и оставите сав тај празан простор, правите правоугаоне ћелије које се ефикасно слажу. Призматичне ћелије-класе за аутомобиле имају капацитет од 20 Ах до преко 100 Ах. Лакше је термички-управљати са становишта паковања јер плоче за хлађење можете да поставите директно на равне стране. Лоша страна је што имате сва јаја у мање корпи-ако једна велика призматична ћелија поквари, губите више капацитета него ако поквари једна мала цилиндрична ћелија.
Ћелије са врећицама унапређују идеју о ефикасности простора тако што у потпуности елиминишу металну конзерву. Ћелија је запечаћена у флексибилној алуминијумској-ламинатној врећици. Ово штеди можда 10-15% тежине у односу на призматичну конзерву, а формат је изузетно флексибилан – можете их направити било које величине или облика који захтева апликација. Произвођачи електричних возила их воле јер их можете сложити директно у расхладне плоче. Слабост је механичка: потребна им је спољна компресија да би се спречило раслојавање електрода током циклуса, и подложнији су оштећењу убодом.
Технологија сепаратора
Сепаратор не добија много пажње, али је вероватно најкритичнија безбедносна компонента. То је танка (обично 16-25 μм) порозна мембрана која спречава додир аноде и катоде, а истовремено пропушта литијум јоне. Рани сепаратори су били једнослојни полиетилен (ПЕ) или полипропилен (ПП).
Модерни сепаратори високих{0}}перформанси користе трослојне структуре, обично ПП/ПЕ/ПП. ПЕ слој има нижу тачку топљења (135 степени) од ПП (165 степени). Ако ћелија почне да се прегрева, ПЕ се топи и попуњава поре, затварајући јонски транспорт пре него што температура достигне опасне нивое. Ово се зове термичко искључивање, и то је ваша последња линија одбране пре термичког бекства.
Керамички{0}}обложени сепаратори додају још једну сигурносну маргину. Танак (2-}4 μм) премаз глинице или других керамичких честица на једној или обе стране сепаратора одржава структурни интегритет чак и ако се полимер топи. Премаз је довољно порозан да се јонски транспорт наставља, али спречава кратко-спајање електроде чак и на температурама изнад 150 степени. Лоша страна је цена -керамичких-сепаратора који су 2-3 пута јефтинији од стандардних сепаратора – и нешто већа импеданса.
Порозност обично износи 40-50%. Пренизак и јонски отпор расте, ограничавајући способност напајања. Превисока и механичка чврстоћа трпи. Дистрибуција величине пора је такође важна; Гурлијев број (тест пропусности ваздуха) је стандардна спецификација. Већина сепаратора ЕВ класе циља 200-400 секунди/100цц.
Састав електролита и адитиви
Електролит у литијум-јонској ћелији је сложенији него што мислите. Основна формулација је типично литијумова со-ЛиПФ₆ (литијум хексафлуорофосфат) у 95%+ ћелија-растворена у мешавини органских карбоната. Уобичајени растварачи укључују етилен карбонат (ЕЦ), диметил карбонат (ДМЦ), диетил карбонат (ДЕЦ) и етил метил карбонат (ЕМЦ).
Концентрација ЛиПФ₆ је обично око 1,0 до 1,2 М (моларна). Већа концентрација побољшава јонску проводљивост до одређене тачке, али преко 1,3 М или тако почиње да добијате преципитацију соли на ниским температурама. ЛиПФ₆ има проблема-осетљив је на влагу-и почиње да се распада изнад 60 степени -али алтернативе као што су ЛиБОБ или ЛиФСИ га још нису замениле због трошкова или других компромиса.
Мешавина карбонатних растварача се подешава за примену. ЕЦ има високу диелектричну константу и добра својства формирања СЕИ{1}}, али се смрзава на 36 степени. Морате да га мешате са карбонатима нижег{4}}вискозитета као што су ДМЦ или ЕМЦ да бисте одржали перформансе на ниским{5}температурама. Типична формулација може бити ЕЦ:ДМЦ 1:1 по запремини или ЕЦ:ЕМЦ 3:7. Тачни односи су заштићени и строго чувани.
Адитиви су место где се дешава права хемијска магија. Савремени електролити садрже 2-5% по тежини различитих адитива који модификују формирање СЕИ, спречавају прекомерно пуњење, потискују стварање гаса или побољшавају -стабилност при високим температурама. Винилен карбонат (ВЦ) од 1-2% је скоро универзалан за побољшање квалитета СЕИ на графитним анодама. Флуороетилен карбонат (ФЕЦ) боље функционише за аноде које садрже силицијум. Ова једињења се првенствено смањују током почетних циклуса пуњења, формирајући заштитни слој на аноди који је јонски проводљив, али електронски изолујући.
Адитиви за заштиту од прекомерног пуњења као што су бифенил или циклохексилбензен почињу да полимеризују око 4,5 В, стварајући унутрашњи шант који спречава даље повећање напона. Ово вам даје одређену заштиту ако БМС поквари, иако ослањање на њега очигледно није најбоља пракса дизајна.
Формирање интерфејса чврстог електролита
СЕИ је вероватно најмање разумљив, али најважнији аспект рада литијум-јонских батерија. Током првих неколико циклуса пуњења, компоненте електролита реагују са површином аноде, формирајући слој пасивације. Овај слој је критичан: мора да буде јонски проводљив (да омогући пролаз литијум јонима), али електронски изолујући (да спречи даље разлагање електролита). Композиција СЕИ је мешавина-десетина литијумових соли, органских једињења и полимера помешаних заједно у слоју дебљине 10-100 нм.
Добро формирање СЕИ је разлика између ћелије која циклуси 500 пута и оне која циклуса 3.000 пута. Проблем је у томе што СЕИ није статичан. Пуца током промене запремине аноде, излажући свежу површину која троши више електролита и литијума да поправи оштећење. Због тога капацитет бледи током вожње бициклом чак и када сте нежни са ћелијом.
Формацијски циклус је критичан корак у производњи. Ћелије пролазе кроз један или више спорих циклуса{1}}пражњења на контролисаним температурама да би се успоставио почетни СЕИ. Протоколи за формирање су власнички, али типичне стопе пуњења првог-циклуса су Ц/20 до Ц/10, а процес може да потраје 24-48 сати. Произвођачи оптимизују границе напона формирања, температуру, периоде одмора и циклусе да би произвели најстабилнији могући СЕИ. Ако ово погрешно схватите, коштате циклус живота.
Старење календара-губитак капацитета чак и када се ћелија само налази-у великој мери је такође феномен СЕИ. СЕИ наставља полако да расте у отвореном кругу, трошећи литијум који се може циклирати. Чување при високом стању напуњености и високој температури то убрзава. Ћелија ускладиштена на 100% СОЦ и 60 степени може изгубити 20% капацитета за годину дана, док иста ћелија на 50% СОЦ и 25 степени може изгубити 3%.
Протоколи пуњења и управљање батеријом
Литијум-јонске ћелије су осетљиве на прекомерно пуњење, прекомерно{0}}пражњење и пуњење на неодговарајућим температурама. Због тога је сваком вишећелијском батеријском пакету потребан БМС (систем за управљање батеријом).
Стандардна метода пуњења је константна струја/стални напон (ЦЦ-ЦВ). Током ЦЦ фазе, гурате струју у ћелију по фиксној брзини-обично од 0,5Ц до 1Ц за већину ћелија, мада неке ћелије велике{5}}е снаге могу да поднесу 3Ц или више. Напон расте како се ћелија пуни. Када напон достигне горњу границу (4,2 В за већину хемија, 3,65 В за ЛФП, 4,3 В или 4,35 В за неке високо{13}}енергетске НМЦ варијанте), прелазите на ЦВ режим. Струја се смањује како се ћелија приближава пуном напуњењу, обично се прекида када струја падне испод Ц/20 или Ц/50.
Брзо пуњење је компликованије. Веће стопе пуњења убрзавају наношење литијума на аноду, што је опасно-метални литијум је веома реактиван и може довести до унутрашњих кратких спојева или формирања дендрита који продиру у сепаратор. Да бисте брзо{3}}пунили безбедно, морате да разумете како напон, струја и температура утичу на услове почетка литијумске превлаке.
Проблем је у томе што не можете мерити литијум директно у запечаћеној ћелији. Морате то закључити из других сигнала. Један приступ је праћење потенцијала аноде у односу на референтни литијум метал. Ако потенцијал аноде падне испод 0В у односу на Ли/Ли⁺, долази до облагања. Проблем је што већина комерцијалних ћелија нема референтне електроде.
Пораст температуре током брзог пуњења такође је важан. Ћелија која се пуни на 2Ц може да повећа унутрашњу температуру за 15-20 степени изнад амбијенталне чак и уз активно хлађење. На ниским температурама, ово је заправо корисно-хладна ћелија (рецимо -10 степени) има веома слабу снагу, али ако можете да је загрејете пуњењем умереним брзинама (0,5Ц), перформансе се побољшавају. Неки ЕВ заправо то раде намерно: по хладном времену, покренуће кратак импулс пуњења високе струје да загреју батерију пре него што возач захтева велику снагу за убрзање.
Балансирање ћелија је неопходно јер ћелије у серији никада не остају савршено усклађене. Толеранције у производњи, мале разлике у брзинама-самопражњења и топлотни градијенти преко пакета узрокују одступање напона. Ако пуните серијски низ без балансирања, неке ћелије достижу горњу границу напона пре других. Јаке ћелије су недовољно напуњене, слабе ћелије су пренапуњене, а перформансе пате.
Пасивно балансирање користи отпорнике за одвод енергије из ћелија вишег{0}}напона. Једноставан је и јефтин, али троши енергију као топлоту. Активно балансирање користи ДЦ-ДЦ претвараче или кондензаторе за пренос енергије са високих ћелија на ниске ћелије. Ефикасније, сложеније, скупље. За 400В ЕВ пакет, пасивно балансирање може трошити 50-100В непрекидно, што је занемарљиво у поређењу са снагом вожње, али се временом повећава.
Разматрања о термичком управљању
Генерисање топлоте у литијум-јонској ћелији долази из три извора: иреверзибилне топлоте (џулово загревање од унутрашњег отпора), реверзибилне топлоте (промена ентропије електрохемијске реакције) и топлоте од споредних реакција. При ниским до умереним Ц-стопама, реверзибилна топлота доминира. При високим Ц-стопама, неповратна топлота преузима.
Термин реверзибилне топлоте је занимљив јер мења предзнак у зависности од СОЦ. За већину хемија литијум јона, пуњење генерише топлоту при ниском СОЦ, али апсорбује топлоту при високим СОЦ. Пражњење чини супротно. Тачка укрштања је типично око 50-60% СОЦ. Због тога можете видети да температура ћелије заправо пада током завршне фазе пуњења ако је струја довољно ниска.
Унутрашњи отпор варира у зависности од температуре, СОЦ-а и старења. На 25 степени, нова ћелија од 18650 може имати 40-60 милиома ДЦ отпора. На -20 степени, то може скочити на 200-300 милиона ома. Због тога распон ЕВ за хладно време опада тако драматично. Не само да је хемија спорија на ниским температурама, већ повећање унутрашњег отпора значи да се више енергије батерије троши као топлота унутар ћелије.
Праг топлотног бекства зависи од хемије. За НМЦ ћелије, егзотермне реакције разлагања почињу око 180-220 степени. Када се покрене, температура може порасти за 10-50 степени у секунди, достижући 800 степени или више. ЛФП је много сигурнији; почетак топлотног бекства је 270 степени + и максимална достигнута температура је нижа.
Размножавање између ћелија у чопору је права опасност. Ако једна ћелија оде у топлотни бег, она загрева своје суседе. Да ли суседне ћелије такође побегну зависи од могућности хлађења, размака ћелија и изолације. УЛ 9540А тестирање пропагације симулира ово тако што тера једну ћелију у топлотни одлазак и прати да ли суседне ћелије следе. Добар дизајн пакета садржи квар једне ћелије или највише малог модула.
Стратегије хлађења се разликују. Ваздушно хлађење је најједноставнији{1}}удувавање ваздуха преко ћелија или паковања. Ради добро за апликације мале густине енергије као што су ПХЕВ или системи за складиштење енергије. Течно хлађење је неопходно за возила високих{4}}економских перформанси. Већина дизајна користи мешавину воде{8}}гликола 50:50 при 10-25 литара у минути кроз хладне плоче или канале за хлађење. Улазна температура се обично контролише на 20-35 степени. Градијент температуре батерије треба да остане испод 5 степени мак до мин да би се избегло убрзано старење најтоплијих ћелија.
Неки експериментални дизајни користе хлађење расхладним флуидом, хлађење потапањем у диелектрични флуид или материјале за{0}}промену фазе. Хлађење расхладним средством може извући више топлоте, али захтева сложенији систем наизменичне струје. Хлађење потапању има одличне коефицијенте преноса топлоте (500-2.000 В/м²К наспрам 50-150 В/м²К за индиректно течно хлађење), али заптивање и компатибилност са флуидима представљају изазов. ПЦМ-ови раде пасивно, али на крају морају да одбију ускладиштену топлоту, тако да углавном помажу у пролазном хлађењу током брзог пуњења или јаког убрзања.
Деградација перформанси и режими отказа
Смањење капацитета и раст импедансе су два главна механизма деградације. Они су узроковани неколико различитих физичких и хемијских процеса који се дешавају истовремено.
На страни аноде, раст СЕИ-а троши циклични литијум и електролит, повећавајући отпор. Ексфолијација графита може да се деси ако се ћелија пуни на ниским температурама-литијумских плоча на графитној површини уместо да се интеркалира, а када се на крају интеркалира, разбија графитну структуру. Ово је често неповратно. Распадање везива на повишеним температурама узрокује губитак електричног контакта између честица.
Деградација катоде укључује растварање прелазног метала (посебно мангана у ЛМО или НМЦ који садржи манган-), структурне промене услед поновљених уметања/екстракције литијума и реконструкцију површине у катодама са високим-никлом. Растворени прелазни метали мигрирају на аноду где катализују раст СЕИ, тако да деградација катоде индиректно убрзава деградацију аноде.
Разградња електролита и стварање гаса су већи проблеми при високим напонима и високим температурама. Уобичајени гасови укључују ЦО₂, ЦО и разне угљоводонике из разградње карбоната. У ћелијама врећице, видећете да кесица видљиво набубри. У цилиндричним или призматичним ћелијама са тврдим кућиштима, притисак се повећава све док се сигурносни вентил не отвори (обично на 10-15 бара).
Губитак инвентара литијума је главни механизам бледења. Сваки пут када СЕИ расте или литијумске плоче неповратно поставе на аноду, нешто литијума се извлачи из базена литијума који се може циклирати. На крају вам понестане и капацитет опада.
Изненадни кварови могу настати због унутрашњих кратких спојева. Већина шортсова почиње са малим-сићушним металним честицама које пробијају сепаратор или кроз њих продире литијум дендрит. Кратки ствара врућу тачку, што убрзава деградацију локално, што погоршава кратки, а ви добијате позитивну повратну спрегу. Понекад се ћелија сама-исцељује ако се кратки спој сам отвори. Други пут напредује до топлотног бекства.
Тестови пенетрације ексера (пробијање челичног ексера кроз напуњену ћелију) су стандардни тестови злоупотребе. ЛФП ћелије обично не одлазе у термални бег од продирања ноктију. НМЦ ћелије често раде, иако дизајни са бољим сепараторима и нижом специфичном енергијом понекад могу проћи.
Слика 5 приказује задржавање капацитета у односу на број циклуса за неколико хемија у условима умереног циклуса (1Ц пуњење/пражњење, 25 степени, 100% ДОД).
Процена стања напуњености и здравственог стања
Не можете директно мерити колико енергије има литијум-јонска ћелија. Морате га проценити на основу других мерења: напона, струје и температуре.
Најједноставнији метод процене СОЦ-а је заснован на напону{0}}. Свака хемија има карактеристичну криву-напона отвореног кола у односу на СОЦ. Измерите напон након што се ћелија одморила неко време (да дозволите да пролазни напон падне услед распада унутрашњег отпора), потражите га на ОЦВ кривој и знате СОЦ. Проблем је у томе што ретко имате времена да се ћелија одмори у стварним апликацијама.
Кулонско бројање је стандардни приступ. Интегришете струју током времена да бисте пратили пуњење и одлазак. Ако почнете од познатог СОЦ-а, можете израчунати нови СОЦ у било ком тренутку. Тачност зависи од вашег тренутног сензора (±0,5% је типично) и познавања правог капацитета. Грешке се акумулирају током времена, тако да морате периодично да калибрирате тако што ћете извршити пуни циклус пуњења или пражњења.
Методе засноване на{0}}моделима користе модел еквивалентног кола или електрохемијски модел ћелије. Мерите напон и струју на терминалима, пролазите их кроз свој модел и издвајате унутрашња стања укључујући СОЦ. Проширени Калманови филтери или слични посматрачи стања су уобичајени. Ови приступи могу бити веома прецизни (±2% СОЦ грешка), али захтевају добре моделе и значајне рачунарске ресурсе.
Процена СОХ је тежа јер покушавате да квантификујете деградацију, која је спора и постепена. Фаде капацитета и раст импедансе не морају нужно бити у линеарној корелацији једно са другим или са бројем циклуса. Ћелија која се брзо-пунила може имати високу импедансу, али само умерен капацитет бледи. Ћелија која је ускладиштена на високој СОЦ/температури може имати значајно смањење капацитета, али релативно низак раст импедансе.
Индустријска пракса је да се СОХ дефинише на основу капацитета: ћелија са 80% свог првобитног капацитета је са 80% СОХ, и то се често сматра крајем-животног века-за ЕВ апликације. Ћелија и даље ради, али домет је опао за 20%. За апликације за складиштење енергије, ћелије се могу користити до 60-70% СОХ.
Неки БМС-ови врше периодичне провере капацитета-у потпуности празне батерију малом брзином и мере колико енергије излази. Ово је тачно, али наметљиво (батерија није доступна током теста) и траје сатима. Други приступи покушавају да индиректно процене капацитет на основу напонских кривих, мерења импедансе или кулонске ефикасности.
Унутрашњи отпор се може мерити применом струјног импулса и мерењем напонског одзива, или убризгавањем малог АЦ сигнала на различитим фреквенцијама (електрохемијска импедансна спектроскопија). ЕИС даје много више информација, али захтева специјализовани хардвер који је ретко присутан у комерцијалним БМС-овима.
Друго-Лифе апликације и рециклажа
Када батерија ЕВ достигне крај-животног века-(обично 70-80% оригиналног капацитета), она је и даље савршено функционална за мање захтевне апликације. Коришћење батерија другог века све више добија на снази за стационарно складиштење енергије.
Економија је незгодна. Морате да тестирате повучени пакет, потенцијално га поново произведете (замените БМС, систем за хлађење или оштећене модуле), сертификујете га за нову апликацију и обезбедите гаранцију. Све ово кошта. Да би други-живот имао смисла, обновљено паковање треба да кошта знатно мање од новог паковања дизајнираног за стационарну примену. Трошкови расту чак и ако реновирање износи мање од 40-50% цене новог паковања, у зависности од тога чијој анализи верујете.
Тестирање пензионисаних ћелија није{0}}тривијално. Модул може да садржи стотине ћелија у низу-паралелно. Не можете их лако тестирати појединачно. Можете тестирати модул као јединицу, али једна лоша ћелија може се маскирати. Неке начине деградације је тешко открити без деструктивног испитивања. Ту је и питање одговорности: ако се друга-акумулатор запали, ко је одговоран?
Рециклирање је крајњи крај-животног пута{1}}. Садашња рециклажа великих размера користи пирометалургију (топљење) или хидрометалургију (хемијско испирање). Пирометалургија је једноставнија, али мање селективна-добијате мешане легуре метала које треба даље рафинирати. Хидрометалургија може опоравити појединачне метале веће чистоће, али захтева више корака и ствара хемијски отпад.
Економија рециклаже у великој мери зависи од цена метала. Кобалт је вредан (отприлике 30-40 УСД/кг историјски, иако цене драстично варирају), тако да је рециклирање хемија богатих кобалтом- економски исплативо. Никл вреди рециклирати у великим количинама. Манган, гвожђе и алуминијум су метали ниске{7}}вредности, тако да рециклирање има смисла углавном да би се држали подаље од депонија. Литијум је занимљив – није посебно вредан по килограму, али ограничења у снабдевању чине опоравак атрактивним.
Директно рециклирање-растављање батерије и поновно коришћење материјала катоде или аноде директно без његовог разлагања на металне соли-је врућа област истраживања. Ако бисте могли да повратите катодни прах у употребљивом облику, уштедели бисте енергију и трошкове катодне синтезе. Изазови укључују одвајање активног материјала од струјних колектора и везива, и суочавање са чињеницом да је рециклирани материјал мешавина ћелија различитих произвођача, старости и хемије.
