《废电池污染防治技术政策》背景材料
（2003-11-27）
一、电池种类与电池成分
（一）电池种类与特性
市场上的电池可分为一次电池和二次电池。
一次电池包括：锌-二氧化锰电池（即普通的锌锰电池）和碱性锌-二氧化锰电池。锌-二氧化锰电池分为糊式电池（S型）、纸板电池（包括铵型高容量纸板电池（C型）、锌型高功率纸板电池（P型））。碱性锌-二氧化锰电池包括碱锰电池、扣式碱性锌锰电池（俗称扣式电池）、可充碱性锌锰电池。
二次电池包括：小型二次电池和铅酸蓄电池。小型二次电池中有镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。此外还有动力电池、燃料电池、太阳能电池、锌镍电池、金属空气电池等。
1、锌-二氧化锰电池
锌-二氧化锰电池（简称锌锰电池）采用二氧化锰作正极，锌作负极，氧化铵和氯化锌的水溶液作电解质溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层。锌锰电池的电解质溶液通常制成凝胶状或被吸收在其他载体上，呈不流动状态，所以又称为“干电池”。锌锰电池根据所用隔离层的不同分为糊式电池（通常在电池型号前加用“S”表示）和纸板电池。纸板电池根据使用电解质溶液的不同又分为铵型纸板电池（通常在电池型号前加用“C”表示）和锌型纸板电池（通常在电池型号前加用“P”表示）。按用电器具的要求锌锰电池常制成圆柱型和方（矩）型，方型电池是由几个锌锰单体电池串联叠合而成的，称为积层电池。锌锰电池放电性能和低温性能较差，容量较低，是电池中档次最低的产品，适用于小电流间歇放电的用电器具。
锌锰电池的主要原材料是锌、二氧化锰、氯化铵、氯化锌、乙炔黑、碳棒、铜帽等。
2、碱性锌-二氧化锰电池
碱性锌-二氧化锰电池是在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。可分为碱锰电池（俗称碱性电池）、扣式碱性锌锰电池（俗称扣式电池）和可充电碱性锌锰电池。
碱锰电池是采用活性高的专用电解二氧化锰作正极活性物质，氢氧化钾水溶液作为电解质溶液，锌膏作负极，电池采用反极结构。外壳是镀镍钢壳，不参与电化学反应，因此不易发生漏液。大电流放电性能和连续放电性能优越，容量高，低温性能好，是目前碱性锌锰电池中档次最高的产品。通常在电池型号前加“L”表示。用于大电流放电和连续使用的用电器具，如放录机、BP机、照相机、电动玩具等。根据电池中汞含量的高低，分为含汞电池、低
汞电池和无汞电池。
扣式电池采用电解二氧化锰与石墨混合压成片状正极，氢氧化钾水溶液作电解液，锌粉压成片状作负极，正负极间用隔膜隔开。它的电池容量较小，适用于小电流放电的微型电器，如电子手表、计算器等。
可充碱性锌锰电池结构与碱锰电池相同，可充电功能采用改善阴极结构，在正极中掺杂提高二氧化锰的可逆性，控制负极活性物质锌的用量，采用双层隔，防止电池充电时锌晶枝穿透等措施实现。其可充电性能较差，全充放电次数为30次左右，可用于使用碱锰电池的领域。
碱性锌-二氧化锰电池的主要原材料是锌粉、电解二氧化锰、石墨、氢氧化钾、钢壳、隔膜等。
3、镉镍电池
镉镍电池属小型二次充电电池，它由两极板组成，金属镉作负极，氢氧化镍作正极，氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液，聚酰胺非织布等作隔离层，组装在塑料或镀镍钢壳内。正极活性物质的组成为：Ni(OH)2粉80%，Ba(OH)22%，石墨18%。Ni(OH)2中镍的含量不
小于57.5%。负极活性物质由氧化镉、四氧化三铁、石墨粉及25号变压器油组成。氧化镉由金属镉制造，根据对电池的不同要求，负极中镉和铁的含量有不同的比例，分为1:1、1.5:1和4.6:1，由此电池中镉和铁的含量也不尽相同，分别为镉36-42%、44-53%、60-78%；铁32-41%、27-34%、12-17%。镉镍电池的特点是使用温度、湿度的范围广，循环寿命和贮存寿命长。金属镍和金属镉在电池中发生可逆反应，因此电池可以重新充电，能以较大的电流放电。可反复充、放电500次以上，且安全性高。但该电池存在“记忆”效应，如果在充电之前不放电完全的话，电池会将前次沒用完的电储存起來，使电不能充到饱和，并且含有对环境有害的元素鎘。大型的袋式和开口式镉镍电池主要用于需要高功率放电的工业、军事、航空等领域，圆柱形镉镍密封式电池主要用于电动工具、剃须器和摄像机，小型扣式镉镍电池主要用于小电流低倍率放电的计算器、无绳电话、玩具、助听器等。由于镉镍电池重量大、储备小、污染性强，加之具有记忆效应，正逐步退出电池的主流市场。
镉镍电池生产中所用主要原材料是羰基镍粉、氢氧化镍、硝酸镍、硫酸镍、镉、氢氧化钾、穿孔镀镍钢带、钢壳等。
4、金属氢化物-镍（MH-Ni）电池
MH-Ni电池是一种新型高性能、无污染的碱性可充电电池。以金属氢化物（金属间氢化物）作负极、氢化镍作正极，其单体的标称电压为1.2V。它的内部结构和制造方法与镉镍电池相同，它具有如下优点：①比能量高，约是镉镍电池的1.5-2倍，容量可以提高70-100％，
工作时间长；②有良好的耐过充，过放的保护特性；③由于用贮氢合金代替镉作为负电极，消除了镉及其化合物的环境污染；④贮氢材料来源广泛；⑤制造工艺简单；⑥可与镉镍电池互换，是镉镍电池的换代产品。不过氢镍电池和镉镍电池一样，也有记忆功能，但不很明显。近年来随着用电器具对电池工作要求的提高，以及市场竞争的加剧，氢镍电池的性能也不断完善和提高。主要用于移动电话、笔记本电脑、便携式CD、VCD、电话机、摄录机等。
金属氢化物-镍（MH-Ni）蓄电池的主要原材料是镍粉、氢氧化镍、硝酸镍、硫酸镍、吸氢合金、钢壳、氢氧化钾、氢氧化钠等。
5、锂电池
以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称为锂电池，锂电池分为一次锂电池和二次锂电池。锂电池有很多系列，一次锂电池通常以金属锂作负极，由于锂的化学活泼性很强，极易与水发生反应，所以，锂电池采用的电解质溶液都为非水电解质溶液，在有机溶剂中加入无机盐使之导电。锂电池常用的有机溶剂有碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙腈、二甲基甲酰胺等，常用的无机盐有LiClO4、LiBr、LiAsF6、LiBF4等。
锂电池有卷式圆柱形、电芯式圆柱形、扣式和矩形等多种结构。卷式圆柱形锂电池结构类似于圆柱形镉镍电池，锂片压在镍网上制成负极，正极一般采用粘接式电极，聚丙烯毡作隔膜，钢筒作外壳。电芯式锂电池适用于高容量使用的场合，结构类似于圆柱型锌锰电池。扣式锂电池主要用于照相机、计算器等小型电器中，结构与其他扣式电池相近。以金属锂作负极的锂电池安全性较差、功率低、成本高。
6、锂离子电池
锂离子电池是在锂电池基础上发展起来的新型高能蓄电池。可分为两大类：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池（也称固态锂离子电池）。液态锂离子电池技术相对较成熟，已批量生产，目前主要由日本产品控制市场。聚合物锂离子电池是近年开发出的一种新型锂离子电池，我国已将它的产业化列为重点扶持和政策引导对象。
液态锂离子电池是将锂或锂合金负极改变成锂离子－碳负极，这种碳是指石油焦碳或石墨。锂钴、锂镍或锂锰等氧化物作正极，正负极之间插入聚丙烯隔膜，电解质溶液是将LiPF6溶解在碳酸乙酯和碳酸甲乙酯的有机混合剂中。锂离子电池可分为非再充电和可再充电电池两种。非再充电电池可以做成世界上最薄的板式电池；可充电电池一般做成筒式。锂离子电池有许多优点。一是负极材料碳不仅来源广泛，更重要的是可以得到高速的放电效果。二是由于锂离子嵌入碳中，可以削弱锂的活性，从而解决锂电池的不安全问题。三是综合性能好，工作电压可以达到3.6伏，是镉镍和氢镍电池的3倍；四是它的循环使用寿命可以达到1200次，是镉镍电池的1.5倍，并具有较宽的工作温度范围，能快速充电，无记忆效应；五是体
积小，比氢镍电池小30％，质量轻，比氢镍电池轻50％。可以说锂离子电池是二十一世纪发展的理想电池。但由于正极材料锂钴氧化物的制造成本较高，所以锂离子电池的成本相对较高，单位能量价格是氢镍电池的1.8-2.0倍，若考虑其实际可用容量85%这一因素，则其能量价格为氢镍电池的2.1-2.4倍。此外它的电池内阻大，电池的比容量不够高。小型圆柱形、扣式和口香糖形锂离子电池可用于移动电话、小型摄录机、笔记本电脑。大型电池可用于电动车、航天和储能领域。主要原材料：LiCoO2、LiPF6、碳酸乙酯、碳酸甲乙酯、碳电极、外壳等。
由于液态锂离子电池也具有一些不利因素，如：适用的阴极材料的选择有限；液态有机电解质在放电过程中容易分解，产生气体，形成过大的蒸汽压；因过放电，导致正、负极不能保持适当的平衡，从而使过剩的锂离子在负极没有可嵌入的位置而生成锂枝晶。因此在液态锂离子电池的基础上又出现了新一代锂离子电池：聚合物锂离子电池。它是在1993年由美国Bellcore公司率先报道的。聚合物锂离子电池的基本性能与液态锂离子电池相同，采用锂的氧化物和石墨电极材料，单电池工作电压达3.6V。所不同的是电池内不需要或仅需少量液态电解质，而由固态聚合物电解质起导电作用。其特点是采用塑料制膜技术和层压技术制成较薄的塑料电极膜，具有超轻、超薄、柔性等特点，它的能量密度是镉镍电池的3倍，是氢镍电池的2倍，比液态锂离子电池高30%，它的自放电率为镉镍电池的1/3，氢镍电池的1/5，高达20% /月。由于聚合物电池材料柔软,电池不漏液,易于制成超薄型和任意形状的电池。
液态锂离子电池的主要原材料是锂的氧化物、石墨、固态聚合物电解质、金属集流体、铝塑膜等。
7、铅酸蓄电池
铅酸蓄电池已有100多年的历史，由于价格低廉，该电池仍是目前产量最大的蓄电池。构成铅酸蓄电池的主要部件是正负极板、电解液、隔板、电池槽，此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。采用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板。铅酸蓄电池根据使用范围、外形结构、极板结构、电解液和充电维护等，可分为不同类型。按用途分为起动型、固定型、牵引用、铁路客车用、内燃机车用、船舶用、航空用、鱼雷用、坦克用、矿灯用、航标用等；按极板结构可分为涂膏式、管式和形成式；按荷电状态可分为干放电态、干荷电态、湿荷电态、带液充电态、免维护和少维护蓄电池；按电池盖和排气栓结构分为开口式、排气式、阀控密闭式、防酸隔爆式和防酸消氢式。铅酸蓄电池的主要优点是①比较廉价，在世界范围内均可生产低倍率和高倍率放电的电池，价格是镉镍蓄电池的1/6～1/5；②高倍率放电性能和高低温性能好，可在－40℃～＋60℃条件下工作；③电池电压在实用蓄电池中最高，可达2.2V；
④无记忆效应；⑤电能效率高达60％。但其比能量较低，使用寿命较镉镍和铁镍蓄电池短，制成小尺寸比较难，而镉镍碱性扣式电池可制成小于0.5A h的尺寸。此外由于铅酸蓄电池的主要原材料是铅、锑和硫酸，氢化锑及其它化合物的析出会引起环境公害。
铅酸蓄电池的主要原材料有铅和铅合金：蓄电池活性物质用铅均是电解精制粗铅而得的电解铅，仅含微量杂质，纯度可达99.99%。铅基合金主要制造板栅，蓄电池废极板含Pb70-80%，Sb2-3%，其他为氧、硫(氧化铅、硫酸铅)、水分等；锑：用以配制铅蓄电池板栅合金；硫酸：硫酸在蓄电池中是重要原材料之一。铅膏配方、化成电解液以及蓄电池在运行使用中的电解液都是硫酸配制。铅蓄电池用电解液中硫酸的含量为40-15％，或480g/L-180g/L；活性物质添加剂：有腐植酸、木素及其衍生物、栲胶、合成鞣剂、炭素材料(炭黑、乙炔黑、石墨和活性炭)、短纤维、硫酸钡(负极膨胀剂)；隔板：微孔橡胶隔板和烧结式PVC隔板；电池槽：移动用的电池槽用PP、PE、PPE，固定用的电池槽用改性聚苯乙烯(AS)；封口剂：沥青、环氧树脂。
8、锌银电池
锌银电池分为锌银扣式电池和锌银二次电池
锌银扣式电池用AgO或Ag2O与石墨混合压成片状作正极，锌粉压成片状作负极，正负极间
用隔膜隔开。氢氧化钾或氢氧化钠溶液作电解液。该电池适用于小电流连续放电的微型器具，输出电流为微安级，标称电压为1.55V。它的体积较小，与钮扣形状相近，电池的容量也较小，广泛应用于石英电子手表、照相机、计算器、助听器等小型电子器具。主要原材料：锌粉、氧化银、氧化锌、氢氧化钾或氢氧化钠、隔膜等。
锌银二次电池（俗称银锌蓄电池）的正极活性物质是银粉，活性银粉的制备方法主要有三种：氧化银热分解法、有机银盐热分解法及电沉积法。由于氧化银热分解法成本较低、工艺易于掌握、银粉活性较好，为国内生产厂家普遍采用。活性银粉中银含量≥97.0％，氯化银含量0.095％～1.75％，铁含量≦0.004％，铜含量≦0.005％。负极活性物质主要指混和锌粉，用于涂膏式负极板。负极物质有两种，一种添加氧化汞，一种不加氧化汞。第一种的化学成分是：全锌含量83.5%，金属锌含量22.5～25％，氧化汞含量0.9-1.3%，铁含量≦0.0008%。第二种的化学成分是：全锌含量84.5%，金属锌含量22.5-25%，铁含量≦0.0008%。银电极隔膜一般采用尼龙布，锌电极隔膜一般采用耐碱棉纸，主隔膜采用纤维素膜和接枝膜等，电解液采用氢氧化钾的水溶液，其化学成分是：氢氧化钾540g/L-570 g/L，氧化锌80 g/L-100 g/L，铬化钾1.5 g/L-2 g/L，氢氧化锂(带结晶水)5 g/L-6 g/L，碳酸钾≦20 g/L，铁含量≦0.0015 g/L。正极板的制造方法有模压法、辊压法、涂膏法。模压法工艺简单，易操作，国内厂家普遍采用。负极板有涂膏法、压成法、电沉积法。国内主要采用涂膏式负极
板。该电池在体积小、重量轻、比能量高、高倍率放电性能好等方面较其他蓄电池有突出的优势，但它的成本高、循环寿命短（高倍率电池仅能循环7-38周，低倍率电池也只能循环100-200周），从而限制了使用领域。它主要应用于质量轻的轻便型电子仪器和其他设备、鱼雷发射无人驾驶飞机、潜艇和其他军用设备等。它的主要原材料：锌粉、氧化银、氧化、氢氧化钾、聚乙烯接枝丙烯酸膜、尼龙布、耐碱绵纸等。
9、氧化汞电池
氧化汞电池以锌粉或锌箔同5-15%的汞混合作为阳极，氧化汞与石墨作为阴极，电解液是氢氧化钠或氢氧化钾溶液。有些品种用镉代替锌作阳极用于一些特定的用途，如天然气和油井的数据记录，发动机和其他热源的遥测，报警系统，以及诸如数据探测、浮标、气象站一类的遥控装置。
10、锌空气电池
锌空气电池是一种以空气（氧气）正极，膏状锌为负极的一次性电池。由于其正极活性物质是空气中的氧，理论上讲，正极的容量是无限的。又加之正极活性物质在电池之外，是有限的电池空间中可填充更多的负极活性物质，因此，在同型号电池中，锌空气电池的比能量最高。锌空气电池负极活性物质为锌，其贮存量大，来源广泛，价格相对低廉，且性能稳定，故锌空气电池的研究和开发一直深受关注。目前，锌空气电池有方形和钮扣形两种类型，形成批量化生产且得到较好应用，但实用的圆柱形特别是小圆形电池由于其特殊要求和工艺难度，在国内外一直没有突破性进展。
（二）电池主要成分
表1所示为各种电池的典型元素含量，表2为废铅蓄电池的主要成分。
表1 ：各种电池的典型元素含量(mg/kg) 锌锰电池碱锰电池 镉镍电池氧化汞电锌银电池 锂离子电池
34-307000 40720-471
13830-22630-395000 28800-460009900-130000 229300-908116000-556017000-41050
19270-993
1-63 25600-5670013684-3482411960-5032090-172500Ag 8140-141011000-17314 12500-77500
表2 ：废铅蓄电池的成分（%wt）
Pb总PbSO4SiO2CaO
0.18
二、废电池中主要有害成分
电池中含有的主要有害物质包括大量的重金属以及酸、碱等电解质溶液。其中重金属主
要有汞、镉、铅、镍、锌等。镉、汞、铅是对于环境和人体健康有较大危害的物质；锌、镍等虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限也将对于人体构成危害；废酸、废碱等电解液可能污染土地，使得土地酸化或碱性化。含有废酸、废碱以及其他成分废电解液的废电池（这类电池主要包括废汽车电瓶用铅酸电池和镉镍电池）可能引起的环境污染问题，既有重金属对环境的污染，又有其电解液造成的环境污染，这种污染既有短期的，又有长期的。
1、汞
汞是一种存在于自然界中的、可以以各种形态存在的元素。金属汞在常温下是具有银色光泽的无味液体，加温后形成无色无味气体。汞可以与氯、硫、氧等结合生成无机汞化合物，也可以与碳结合生成有机汞化合物。最常见的有机汞化合物—甲基汞主要是由水和土壤中的微生物合成。自然界中的大部分汞可以被微生物作用生成甲基汞。
汞严重影响神经系统，特别是甲基汞和金属汞蒸汽。暴露在高浓度的汞（金属、无机、有机）条件下可以严重影响大脑、肾脏和生长中的胎儿。短期暴露在高浓度金属汞蒸气条件下可以引起胃病、提高血压和心率以及皮肤病等。汞对儿童的影响要比成人大，特别是通过母亲对胎儿的影响。而且汞对人体的损害可以通过母亲遗传到下一代。
汞的熔点为-38℃，沸点为357℃。
目前各国均对汞的接触（暴露）制定了严格的标准限值。中国饮用水标准为0.001 mg/L； 美国为0.002 mg/L。中国企业卫生标准中空气中金属汞标准限值为10μg/m3，有机汞为5μg / m3；美国工作场所空气限值为100μg /m3。
2、镉
镉是存在于地壳中的天然元素，在自然界中大部分是以氧化镉、氯化镉、硫酸镉等形式存在。几乎所有土壤和岩石都含有不同程度的镉。
吸入高浓镉可以严重损害肺并导致死亡；食入（饮入）大量镉会刺激胃，引起呕吐；长期暴露在低浓镉条件下会在肾脏内积累镉，引起肾病；还可能引起高血压、贫血等疾病。长期影响还可能引起肺病和骨质酥松。但是皮肤接触不会对人类和动物的健康造成影响。镉的熔点为321℃，沸点为765℃。
中国饮用水标准为0.01mg/L； 美国为0.005mg/L。中国没有关于镉的空气标准；美国工作场所空气限值为100μg /m3。
3、铅
铅是存在于地球中的蓝灰色金属，几乎存在于环境中的所有部分。
铅可以影响到几乎人体所有的机体和系统。无论是吸入还是食入，铅都会严重影响人的中枢神经、肾脏和生殖系统，特别是对孩子。在高剂量暴露下，铅可以造成人手指、腕、踝等器官的衰弱，并对记忆造成影响。铅会造成贫血和血液失调，会危害男性生殖系统。部分铅化合物被证明是致癌物质。
中国饮用水标准为0.05mg/L； 美国为0.015mg/L。中国和美国的空气质量标准均为1.5μg /m3。
4、锌
锌是地壳中最常见的元素之一，它存在于空气、土壤和水中，并且几乎存在于我们所有的食品中。纯锌是发蓝白色光泽的金属。锌具有很多商业用途，干电池是其主要用途。锌与其他元素结合形成锌化合物。在危险废物场址发现的常见的锌化合物有氯化锌、氧化锌、硫化锌和硫酸锌。
锌是我们食物的基本元素之一，过少的摄入量会影响人体的发育，但是过多的摄入量也会对人体造成危害。锌的建议摄入量（RDA）为成年男人15mg/d；成年女人12 mg/d；儿童10mg/d；幼儿5mg/d。摄入过低会引起食欲衰退、降低嗅觉和味觉、伤口愈合缓慢、性欲减退、胎儿生长缓慢等。如果摄入量超过RDA10-15倍（在每天100—250mg/d范围内）会对人体健康造成影响，造成胃痉挛、恶心、呕吐及贫血、胰腺损伤等。吸入大量锌（尘、雾）会引起一种特殊的短期疾病——金属烟雾热病，会影响到人体的免疫系统。目前还不知道大量锌的摄入是否影响人类繁殖，也没有将锌划为致癌物。
中国饮用水标准为1mg/L； 美国为5mg/L。美国的工作场所空气质量标准为1mg/m3（氯化锌）。
5、镍
镍是地球中最丰富的元素之一。在环境中，它主要是以氧化物和硫化物的形式存在，几乎所有土壤中都存在镍。纯镍是银白色的坚硬金属，与其他金属（如铁、铜、铬、锌等）结合可以形成合金。这些合金被用来生产金属硬币和珠宝。镍及其合金无味无嗅。
镍是人体健康所需要的基础元素之一。镍对人体的主要影响是对皮肤的过敏反应。在以前曾有报道吸入大量镍的工人患有慢性支气管炎，但是现在工作场所空气中镍的水平比以前低很多，所以没有工人出现这种病症。如果不对镍过敏，摄入过量镍（超过正常水平10万倍）才会出现胃疼并影响到他们的血液和肾脏。镍及其某些化合物可能具有致癌性。吸入大量含有高含量镍化合物粉尘的工人患有肺癌和鼻窦癌。
美国EPA建议儿童饮用水中镍的含量不超过0.04mg/L；中国饮用水标准为0.005mg/L。美国的工作场所空气质量标准为1mg/m3。
三、我国废电池产生及污染特性
（一）废一次干电池
1995年我国一次性电池的产量约为103亿只，1998年为121亿只，1999年为150亿只，2000年为163亿只，2001年为174亿只。其中碱性锌锰电池产量1995年达3亿多只（碱性化率2.9%），98年为11亿只（碱性化率9.1%），99年为17亿只（碱性化率11.3%），2000年22亿只（碱性化率13.5%），2001年为27亿只（碱性化率15.5%）。2000年我国生产的一次干电池分类统计见表3。
表3 ：2000年一次性电池分品种产量统计表 （单位：亿只）
糊 式
纸 板
一次碱锰
总 量 R20（1#）（2#）产量 比例 产量R6（5#）（7#） 比例产量比例 0 69.4 总 计比例产量1.9544.4%0.450.66%52.5%56.483%71.2 21.87 11.116.3%10.5162.47
一次电池品种还有扣式电池（包括氧化银、扣式碱锰、锂电池），其产量仅占电池总量的0.39%，约为0.63亿只。
电池出口在我国轻工产品中一直作为一种主导产品，其产品出口量从90年代初的21.29亿只逐年发展，1998年为90.86亿只，1999年为115.3亿只，占当年电池总产量的67%，到2000年为140.5亿只，出口量比1999年增长21.85％，2001年出口数量增加了9％，约为153.12亿只。其中一次电池的出口占电池生产总量的82%。一次电池1999年的出口量为109.79亿只，2000年为132.7亿只，2001年为137.45亿只。
1998年全国共进口电池33.65亿只，1999年进口电池41.95亿只， 2000年进口电池49.72亿只，比上年增加18.52%。其中一次电池1999年的进口量为36.95亿只，2000年为43.25亿只。
一般来讲，一次干电池的消费量=生产量-出口量+进口量。所以估算出国内一次干电池的消费量为1999年73.55亿只，2000年为77.16亿只。考虑到小型工厂的产量、出口相对于生产的滞后性和销售库存等因素，可以认为2000年一次干电池的消费量约为80亿只。
由于统计的困难，无法准确计算不同种类一次干电池的消费量及其比例。我们采用全国66家电池生产企业2000年一次干电池生产的统计数据（见表4）估算各种一次干电池的消费量（见表5）。
表4 ：2000年全国66家企业的电池生产情况（单位：万只） 电池类型
糊式R20
纸板R20 产量 出口量 国内销售量 糊式R14
纸板R14 糊式R6
纸板R6 纸板R03 总计 注：表中“国内销售量”为产量与出口量之差。
估算可以看出，2000年废一次干电池约为36万吨，其中含汞约54.71吨。根据1997年12月31日中国轻工总会、国家经济贸易委员会、国内贸易部、对外贸易经济合作部、国家工商行政管理局、国家环境保护局、海关总署、国家技术监督局、国家进出口商品检验局等9部委局联合发出的《关于限制电池产品汞含量的通知》，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池，但到2002年1月1日才禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池。可推算2001年废电池向环境中排出的汞的水平值仍保持在2000年的水平，2002年将会大幅度降低。如果市场销售电池满足国家要求，2002年废一次干电池含汞量约为14.9吨。
表5 ：2000年废一次干电池产生量及含汞量估算 电池类型
万只
糊式R20
纸板R20 国内消费量 万吨 含汞量 吨 9.3238 0.3654 306200 26.6394 12000 1.044
12.0897
糊式R14
纸板R14 12900 0.5676 11900 0.5236 0.1022 0.0942
0.0198 1.8612
糊式R6
纸板R6 4200 0.0714 0.0257 261400 4.4438 1.5998
23.5060
0.0618
5.6430
54.6728 1.679 纸板R03 32200 0.2576 0.9405 总计
800050 36.24655
（二）废二次电池
1、镉镍电池
1995年在2亿只的小型二次电池产量中，几乎全是镉镍电池，1998年镉镍电池的产量为4亿只，占小型二次电池总量的86%；1999年为4.5亿只，占小型二次电池总量的82%，2000年为4.28亿只，占当年小型二次电池总量的73%；2001年为4.05亿只，占小型二次电池总量的比例下降为65%。预计到2015年我国的镉镍电池将完全被取代。
目前缺乏关于镉镍电池的国内销售数据。根据全国66家电池生产企业2000年镉镍电池生产的统计数据，约有53%的镍镉电池出口。采用这一比例，1999年约有2.11亿只镉镍电池在国内销售， 2000年为2.01亿只，2001年则有1.9亿只。镍镉电池主要以R6为主，其平均质量为27克，同时假设镍镉电池的寿命为2年以上，则2000年全国约有0.28万吨废镍镉电池，其中约含有镉364吨；2001年约有0.27万吨废镍镉电池，其中约含有镉351吨。
2、氢镍电池
1999年我国氢镍电池生产量为0.8亿只，2000年约为1.16亿只,2001年约为1.52亿只,占当年小型二次电池总产量的比例分别为14.5%、19.8%和24.5%。
3、锂离子电池
锂离子电池生产产量从1998年的0.05亿只逐渐增加到1999年的0.2亿只，2000年的0.42亿只，2001年的0.63亿只，分别占当年小型二次电池总产量的1%、3.6%、7%和10%。
（三）废铅酸蓄电池
1、汽车用
启动蓄电池是铅酸蓄电池的最主要用途，2000年我国启动蓄电池约占铅酸电池需求量的82.4%。1999年我国汽车（包括货车、客车、轿车）销售约182.5万辆，汽车市场保有量约为1341万辆；2000年汽车保有量约为1550万辆；2001年汽车保有量约为1600万辆，预计2005年（汽车需求量为320万辆，）汽车保有量可达2300万辆，到2010年汽车保有量将为3100-3315万辆。如果按蓄电池的实际使用寿命平均2年计算，并按每辆汽车平均需配套60Ah蓄电池计算，1999年我国市场废弃的起动蓄电池为671万只，合计483万KWh；2000年达到775万只，合计558万KWh；2001年底将达到800万只，合计576万KWh。预计到2005年废弃汽车用蓄电池为1150万只，合计828万KWh，到2010年废弃汽车用蓄电池为1550-1658万只，合计1116-1194万KWh。表6为我国汽车用铅酸蓄电池产生量及预测。
表6： 1999-2010年废弃汽车用铅酸蓄电池产生量及预测 年份
废弃电池
产生量
2、农用车用
2000年农用车配套用蓄电池和替换市场预计总和约为100万KWh。2001年使用蓄电池的农用车保有量约为400万辆。约产生废旧铅酸电池200万只，合计144万KWh。预计2005年农用车的保有量约为580万辆，约产生废旧铅酸电池约290万只，合计209万KWh。见表7
表7 ：2000-2005年农用车社会保有量及废弃铅酸蓄电池产生量 年份
农用车保有量（万辆）
废弃电池
产生量
3、摩托车用
根据中国摩托车网站对其市场的分析和预测，我国2001年的摩托车市场保有量为6850万辆，预计到2005年其保有量将达9550万辆。如果按蓄电池的实际使用寿命平均2.5年计2010 1550-16581116-1194万只 万KWh 580 （万只） （万KWh）
算，并按每辆汽车平均需配套60Ah蓄电池计算，我国2001年底约废弃摩托车用铅酸蓄电池2740万只，合计1973万KWh，预计2005年将产生3820万只，合计2750万KWh。见表8。
表8 ：2000-2005年摩托车保有量及废弃电池产生量（单位：万辆） 年份
需 求 量
生 产 量
保 有 量
废弃电池
产生量 （万只） （万KWh根据以上对汽车、摩托车、农用车的分析预测可知，2001年我国启动用铅酸蓄电池的废弃量约为3740万只，合计2693万KWh，预计2005年约为5260万只，合计3787万KWh。如果按2000年水平，我国使用的起动蓄电池占所有铅酸蓄电池的比例为82.4%计算，我国2001年底废铅酸蓄电池的产生量为4539万只，合计3268万KWh，预计2005年的产生量约为6383万只，合计4596万KWh。见表9。
表9： 2000-2005我国废弃铅酸蓄电池产生量 单位：万只/万KWh
年
总产生量
起动用总产生量
其中：汽车用
农用车用
摩托车用
775/ 558 800/576 1150/ 828 四、废电池的主要污染特性
（一）废电池的属性
固体废物中对环境危害较大的部分属于危险废物。危险废物在环境管理中往往采用特殊的管理系统。所以废电池的危险属性也成为废电池环境管理的焦点。
根据国际上通行的共识，废镉镍电池、废氧化汞电池以及废铅酸蓄电池属于危险废物。《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》附件八“巴塞尔公约所辖废物名录A”中A1160“废铅酸性电池，完整或破碎的”，A1170“混杂废电池，但不包括名录B所列电池的混合体”。而“不属于巴塞尔公约所辖废物名录B”中B1090“符合某一规格的电池，不包括用
铅、镉或汞制造的电池”。美国《电池法》和《资源再生法》（RCRA）规定，废镉镍电池和废小型密封铅酸电池属于危险废物。
危险废物的鉴别方法主要采用浸出实验。实验结果与浸出实验前的破碎程度有关。日本京都大学进行的实验是将废电池破碎到5mm以下进行的。实验结果见表10。几乎所有废电池的浸出液汞的浓度都超过0.05mg/L (日本危险废物鉴别标准)，其中废汞电池超过数千倍；废普通锌锰电池的镉浓度都超过0.3mg/L (日本危险废物鉴别标准)。但实验采用的是1985年前制造的电池，还没有实现无汞化（汞含量小于0.0001%，或1mg/kg），现在这种电池在日本市场上已经不存在了。
我国清华大学采用2002年生产的废碱性电池进行浸出实验。在浸出实验前将废电池外皮剥开，但不进行破碎。实验结果见表11。实验结果表明，浸出实验结果均低于危险废物鉴别标准。
根据危险废物特性定义、各国的管理实践以及实验结果，可以认定废弃的镉镍电池、汞电池和铅酸蓄电池属于危险废物，而废弃的普通锌锰电池和碱性锌锰电池不应属于危险废物，特别是已达到无汞化的废电池。
（二）污染物释放进入环境的方式和特点
在收集、运输、贮存、处置和回收利用过程中，废电池中的化学物质可能由于电池包壳的机械破损或化学腐蚀作用逐渐进入环境中。由前述介绍的电池结构可知，在构成电池的化学物质的外层都包有一层较为坚硬的包壳。在电池的使用过程中，包壳用来隔离发生作用的化学物质同外界环境。在电池废弃后，电池包壳在不发生自身侵蚀的条件下，同样起到隔离电池内部化学物质同外界环境的作用。随着电池产品的不断更新换代，包壳越来越坚固。目前，普遍使用的主要是锌锰干电池，此类废电池的产生量约占除铅蓄电池之外的小型家用废电池总量的90%以上。锌锰干电池的结构有了重大改进,电池的贮存期大大延长。其中，糊式电池的贮存期从6个月以下延长到18个月，第三代产品碱性锌锰干电池的贮存期可达5年以上。其他类别的电池，如镉镍电池采用不锈钢或镍铁合金做包壳，其贮存期可能达到3年以上，而其中目前广泛使用的手机电池采用不锈钢做包壳，贮存期可能达到十几到几十年。由此可见，电池中的污染物质释放进入环境需要一段时间。
目前废电池收集有混合收集和分类收集两种方式；与垃圾混合收集的废电池处理处置方式有堆放、填埋、焚烧；分类收集的废电池处理处置方式有贮存、填埋和回收利用。在不同收集方式和处理处置过程中，废电池中化学物质进入环境的可能释放方式如图1所示。
表10 ：日本京都大学进行的各种干电池浸出实验结果
锌放电完毕，1#
锰放电完毕，3#
电放电完毕，3#
池 未放电，3# 浸出实验结果（mg/L） 总汞 镉 锌 130锰 pH 总汞含有量制造mg/kg（mg/个） 时间170398-- -- [1**********]-- 1984碱放电完毕，1#
性
电放电完毕，3# 13 ＜
0.01-- 年6月以-- 前 池 放电完毕，3#
毕 51 ＜
0．0193 1．712．8226000（895
-- 1985碱放电完毕，．69
性放电完毕，3#
电
池 放电完毕，3# -- 年4月以-- 后
日本危险废物鉴别
标准
--
表11 ：清华大学进行的废干电池浸出实验结果（mg/L）
废电池浸出液
中国危险废物鉴别标准 铅 砷 汞 镉 废电池中化学物质释放进入环境的过程有如下特点：
1、废电池中化学物质释放进入环境过程是在电池包壳破损后发生的，或者是电池包壳本身发生侵蚀作用。电池的包壳在未破损前，由于其自身是以金属态存在的，较为稳定，故可以认为包壳是废电池污染环境的一种天然屏障。
2、普通家用干电池中的污染物质大多呈固态，由电池内部迁移到环境中是一种缓慢的过程。电池中的污染物质，释放到环境中需要一段时间。
图1. 废电池中化学物质的释放到环境中
（三）废电池收集、处理和处置方式及其对环境危害的关系
废电池对生态环境和人体健康危害，主要是由于废电池中化学物质释放进入环境，随后在环境介质中迁移、最后富集到食品中所造成。因此，其危害的大小不但取决于废电池中污染物的种类及其含量，而且与废电池的收集、处理、处置方式密切相关。
1、污染和危害途径
进入环境中的化学物质，会污染地下水、土壤和大气环境，最终通过食物链进入人体，危害健康。其主要的污染途径示意如图2所示。
图2 废电池中化学物质对环境和人体健康危害途径
2、直接进入环境的废电池产生的污染问题
被直接丢弃进入环境的废电池，即使电池的包壳较好，在环境中也会因长期腐蚀作用，使得电池包壳破损，导致其内的重金属与酸碱等逐渐泄露进入环境中。电池包壳质量越好，废电池包壳破损越难，在废电池进入环境后污染物质开始释放的时间越长。特别是直接集中堆放于环境中的废电池，当有电池发生腐蚀后，则由于电化学腐蚀的微电池作用，可能加剧其他废电池包壳的腐蚀和污染物泄露速度，加快对土壤环境或地下水的污染。由于集中堆放，污染物的释放量相对较大，对环境的危害性也就较为严重。
人为将废弃的铅酸电池和大型镉镍电池中含有的废酸、废碱以及其他成分废电解液直接倒入环境，会引起即时的重金属和电解液污染。如废铅酸电池塑料槽内含有大量废硫酸和沉积在底部的铅泥，并有相当数量的铅粉悬浮在硫酸之中，随意抛弃铅酸废电池将对环境造成严重污染。据分析，受此种废酸污染的土壤，平均含铅量在1-50g/kg范围内，严重超过土壤中铅含量的本底值。废镉镍电池的污染与铅酸电池类似，其电解液中含有废碱，同时含有金属镉和镍，直接弃置于环境中，同样可能产生重金属和电解液对土壤的污染。
3、同生活垃圾共同处理处置的废电池的环境污染
目前，大多数的废电池进入城市生活垃圾，随生活垃圾进入到填埋、焚烧、堆肥的过程中。
在焚烧过程中，由于金属汞、镉、砷、锌高温时易挥发，焚烧后部分成为底灰；部分则受热气化挥发而被烟气带走，遇冷空气后凝结成为均匀小粒状物，粒径在1µm以下，难以捕集；部分金属物在炉中参与反应生成氯化物、硫化物或氧化物，比原金属元素更易气化挥发，这些物质再冷凝成为小粒状物，最终多转化成为底灰残留物。从而使得灰渣中的重金属含量增大，难于处理。因此，焚烧处理含镉、含汞、含铅废电池都可能造成严重的大气污染，同时产生上述金属富集程度很高的灰渣，难于处理，可能成为更大的重金属污染源。
日本东京都公害研究所进行的焚烧实验表明，废电池与生活垃圾混合焚烧会造成汞对大气的污染。在这一实验中，当向垃圾焚烧炉中投入1只汞电池或1只碱性锌锰电池后，在2-3分钟内焚烧烟气中汞的浓度提高10-50倍。
在垃圾堆肥过程中废电池的主要贡献在于大大增加了堆肥产品中重金属的总量。而且堆肥过程中废电池可能同堆肥产品中的其它成分发生作用，加速重金属的溶出，从而增大堆肥产品重金属含量，甚至超过标准。但这种污染很大程度上取决于废电池在进行堆肥处理的生活垃圾中所占的比例。当废电池的数量很低时，则不会对于堆肥产品构成污染。
填埋是现今生活垃圾处置最常用的方法。在此过程中所产生的环境污染程度取决于废电池在生活垃圾中所占的比例。就我国目前填埋场情况而言，填埋处置水准较低，许多垃圾处
于简单堆放状态，废电池中的重金属会通过渗滤作用直接污染水体或土壤。在填埋场发生的各种反应、特别是产酸阶段，更易于有金属溶出。如果填埋完全安全符合标准，由于电池中化学物质到达受污染介质的过程非常缓慢，并且浓度较低，所以并不一定产生很大的污染。
日本福冈大学自80年代初开始进行垃圾填埋场中废电池汞的迁移规律进行了长达15年的研究。在这一实验中，分别采用不同填埋构造，在不同的填埋柱中填入不同种类、不同数量的废干电池。在填埋柱内，各装填4吨垃圾；垃圾分别由焚烧灰、草木、塑料、玻璃、金属、污泥、垃圾堆肥、砂土等组成。在每个柱子内，分别混合装填入废弃的1号、2号、3号锌锰电池、3号碱性锌锰电池、汞电池，垃圾中含有的废电池汞量分别有9.9克、11.8克、0.9克、0，垃圾中汞的吨当量分别为2.7克、3.2克、0.4克、0.2克。整个实验进行了10年。在10年中，各个实验柱产生的垃圾渗滤液中汞的浓度在0.0001mg/L和0.00035mg/L之间变化，均小于日本0.0005mg/L的水环境质量标准。而且装填废电池的垃圾实验柱渗滤液汞含量与没有装填废电池的对照柱渗滤液汞含量相比，没有明显差异。在实验期间，填埋柱内不同填埋层中汞的气化浓度分别是0.1μg/m3和0.5μg/m3之间，是大气中汞浓度的10-100倍，是WHO推荐作业区环境标准（15μg/m3）的1/10-1/100。而且，在几个实验柱内气化汞浓度没有明显的差异。经过10年的实验，实验填埋柱解体时测定柱内汞的气化浓度分别是1.0μg/m3和50μg/m3之间，而且填装碱性锌锰电池的碱柱浓度最高，以下依次为填装各种电池的混合柱和填装锌锰电池的锰柱。这一顺序恰恰也是在实验初期填埋柱内含汞量的高低顺序。解体后各个填埋柱内的汞的残留量见表12。
表12： 实验柱内汞的残留量 实 验 柱
填
装
时 废物中含量（mg）混合柱 碱柱 锰柱 空白柱 废电池中含量（mg）总计（mg）废物中汞的残留量（mg）解
废物中汞的残留率（%）
废电池中汞的残留率（%）体
废电池中汞的残留量（mg）
时
总的残留率（%）总的残留量（mg）*10年间由渗滤液流出的汞量（mg）
由渗滤液流出的汞逸出率（%）10年间的总汞大气扩散量（mg）由大气扩散流出的汞逸出率（%）10年间废电池汞的扩散量（mg）废电池中汞的大气扩散率（%）* 包括填埋柱内覆土和填埋柱底部的残留量。
由实验数据可以看出，在10年内，填埋柱内废电池中汞的残留率在93-94%之间，即有6-7%的汞从废电池中逸出。但是可以看出，在混合柱和碱柱内废物中汞的残留量比空白柱中要高。可以认为这些高出的部分是废物吸附（或截留）的从废电池中逸出的汞。这部分汞分别占逸出的汞的61.3%和4.6%。
10年内实验柱内随渗滤液流出的汞的量占柱内汞的总量的0.008%至0.1%。而由废电池扩散到大气中的汞占废电池中汞的总量的0.05%-0.1%之间。
4、废电池单独收集管理过程中的环境污染
除以上提到的废电池直接进入环境的污染外，对于废电池实行管理过程中，也可能产生污染问题。
（1）废电池收集、储存、运输过程中产生的环境问题
由于有些废电池中还残存有能量，废电池单独收集后，在集中储存和运输过程中可能引起爆炸等事故。另外，由于长期的机械磨损或腐蚀作用，废电池可能渗漏，腐蚀容器、运输工具等。在储存过程中，由于大量重金属集中在一起，在发生淋溶作用时，可能会产生大量重金属溶解进入土壤等现象。
（2）处理处置过程中的环境污染问题
废电池对环境和人体健康的危害与收集、处理处置方式有密切关系。进行填埋，如果填埋过程符合安全标准，其中重金属应该不会对于环境造成大的危害。废电池中含有大量重金属，不可能进行堆肥处理。进行焚烧处理，则可能产生重金属如镉、汞的挥发，且很难捕及，会产生大气污染。同时，部分重金属富集于底灰中，产生难处理灰渣，造成大的污染源。
（3）废电池回收利用过程的环境污染问题
从环境保护和资源管理的各个角度来看，优选的废电池处理、处置方案是进行再生利用，但再生利用过程中也可能产生严重的环境污染问题。
如果再生利用技术落后，在处理过程中可能引起环境污染问题。如在再生铅的处理过程中，目前小型和土法冶炼厂，通常在冶炼之前未对铅膏进行脱硫、分选等预处理，或对废蓄电池破碎用人工分选，废硫酸液任意流入大地；冶炼采用反射炉，温度一般高达1200-1400
℃，开炉鼓风时烟雾密布。废气除带出一部分机械粉尘外，还可能将在生产过程中由于温度过高挥发形成蒸气的铅带出。大量的二氧化硫排入大气中，铅大量挥发而进入环境，污染大气。
另外，再生利用处理后还可能产生难于处理的灰渣，通常这些灰渣中富集了大量重金属，如果处理不当，也成为更大的环境污染源。
五、各国废电池管理实践
各国对废电池污染控制主要采取下面手段：1）在电池生产过程中控制有害元素的使用，或者用新型电池替代含有有害元素的电池，如电池的无汞化。这种方法被称为“再设计”（Redesign）;2）延长电池的使用时间，或使用可重复使用的充电电池。这种方法被称为“再使用”（Reuse）；3）回收废电池进行再生利用，这被称为“再循环”（Recycling）；4）无害化处置已经收集的废电池。
各国基本采用这些方式控制废电池的污染，但是所采取的程度有所不同。
（一）美国
美国1996年制定颁布了《含汞电池和充电电池管理法》。这部《电池法》的立法原则是“逐渐淘汰使用电池中的汞，高效低成本收集、回收或适当处置废镍镉电池、小型密封铅酸电池、以及其他需要控制的电池”，“培养公众对于这些电池收集、回收和适当处置的关注”，“有助于需要控制的电池的收集和回收或适当处置”以及“鼓励使用可充电电池的人们参与收集回收废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池”。在这部法律中对废镉镍电池、废小型密封铅酸电池和其他废充电电池的标签、生产、收集、运输、贮存等作出了规定。《电池法》规定为了便于有效地再生利用和适当处置废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池，电池生产商必须使用统一的规定标识，并鼓励志愿厂商投资废电池的再生利用和适当处置废电池。《电池法》规定不得销售没有标识或标识不符合要求的电池，以及无法拆卸或不便拆卸电池的用电器具。并规定了标识的内容和式样。《电池法》规定不得销售、使用含有汞的碱性电池、锌锰电池（有意向电池中投加汞），氧化汞电池，并鼓励新型电池的研究、生产。
《电池法》要求充电电池生产商和使用充电电池器具生产商组织进行废电池回收利用的公众教育和公众参与，提高废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池的回收率或对废电池进行有效的处理处置。为此美国开展了全国范围的镉镍电池的回收计划和部分州的回收计划，而废小型铅酸电池的回收计划是由“便携是式充电电池协会”（PRBA）和“电池国际理事会”（BCI）进行的。在这一计划中，镉镍电池的批发、零售商和公众组织收集废镉
镍电池，由PRBA承担收集费用并将废镉镍电池送到位于宾夕法尼亚州的国际金属再生公司（INMETCO），回收的钢材用于制造不锈钢，99.95%纯度的镉被重新用于生产镉镍电池。除此之外，有些州也建立了自己的废镉镍电池的回收利用计划。比如马萨诸塞州的废镉镍电池回收率在1997年前已经达到了三分之一。
（二）欧盟
在欧盟的国家中，从1980年开始有的国家在法律条文中涉及到含有危险物质（汞、镉和铅）的电池的管理。通过对电池中有害物质含量的限定和电池包装明确标识的方式来加强对电池的管理。为了使欧盟各国的法律条文统一，在欧盟内部加强对含有危险物质的电池的管理，在1991年欧盟出台了《废旧电池管理导则（Directive 91/157/CEE）》，并在1 1998年进行了修正（98/101/EC）。该导则要求各成员国对各种类型的含有危险物质的电池进行回收。含有危险物质的电池的定义是：其有害物质含量大于表13中规定的限值。并且对自1993年1月1日开始，禁止生产有害物质含量大于表14中规定的限值的电池。
表13 ：含有危险物质的电池
有害物质 91/157/CEE 限值
>25mg/个电池
Hg
>0.025% 电池 碱性锰电池 >0.0005% 所有电池 备注 不包括碱性锰98/101/EC 限值 备注
所有电池所有电池
所有电池所有电池
表14： 禁止生产的电池
91/157/CEE
（1993.1.1执行）
有害物质 限值
0.05%
Hg 0.025
无限值 适用范围 特殊碱性锰电池 0.0005% 其余碱性锰电池 （除纽扣电池）纽扣电池纽扣电池 （2000.1.1执行） 限值 适用范围 所有电池 98/101/EC
为了补充91/157/EWG导则的技术条款，紧接着在1993年颁布了93/86EEC导则，明确规定了含有危险物质废旧电池上统一的标示系统，使含有危险物质废旧电池可以容易地被区分开来，便于消费者分类收集，防止其生活垃圾中。
在1998年为了加强对电池中汞含量的限制，又出台了98/101/EC导则，调低了禁止生产的电池的汞含量，要求自2000年1月1日起禁止生产含汞量大于0.0005%的普通电池和大于2%的纽扣电池。
与此同时，在欧盟正在起草一部新的导则，新导则可能涉及的内容如下：
1、 将导则的管辖范围由特定的含有危险物质的电池扩展到所有电池；
2、 继续对一些含危险物质的电池进行更为严格的限制，特别是含镉的电池由于存在替
代镉技术出现，将经过一个较长的过度期，逐步到2008年禁止含镉电池的生产。
3、 对各国电池的最低收集回收率进行限定，其中汽车电池回收率要求达到95%，所有电
池的收集回收率最少达到55%。最后期限是2004年。
4、 要求各国通过税收等手段保障电池收集回收的资金，并且通过减免税等手段支持对
环境无害的电池产品。
为进一步加强废电池的回收，欧盟还在计划制定一个计划提出废电池回收比例的目标年限。
（三）欧洲各国电池回收系统
在执行欧盟《废旧电池管理导则（Directive 91/157/CEE）》上，各国采取的方式手段均不一样。德国通过立法规定所有电池必须回收，不建立或加入回收系统的产品不得在德国销售。而法国则只对“导则”中规定的含有害物质的电池采取强制回收。而丹麦则是采取自愿的形式对含铅和镉的电池进行回收。收费的手段也各不相同，下面就收费手段对各国回收系统进行简要介绍。
以税收的形式向消费者征收处理费用的国家
在奥地利的《电池法》和“电池工业协会与各城市和电池销售商协议”的基础上，1989年奥地利率先建立了一个由电池工业协会组建的收集回收系统“UFB”。该系统目前收集回收量为销售量的54%，平均每人160克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
1995年比利时通过电池工业协会建立收集回收系统“Bebat”。该系统目前收集回收量为销售量的58%，平均每人200克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
1997年，荷兰电池工业协会建立电池收集回收系统“Sibat”。该系统目前收集回收量为销售量的33%，平均每人125克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
生产者及销售商（进口商）承担收集处理费用的国家
1998年，德国《废旧电池管理法》颁布，由此产生了由电池工业协会成立的收集回收系统“GRS”。该系统目前收集回收量为销售量的33%，平均每120克的电池。该系统的费用由生产厂商和进口商支付。
1999年，瑞典政府开始收集含铅、镉和汞的电池。所有生产和进口这类电池的厂商必须支付“环境税”，“环境税”将被用于电池的收集系统。
1999丹麦政府开始收集含铅、镉和汞的电池。生产和进口这类电池的厂商支付的“环境税”用于电池的收集系统。
目前，法国、葡萄牙、捷克、波兰和匈牙利等国家都颁布了各自的法律，正在逐步建立自己的电池收集回收系统。
（四） 德国
德国在1998年颁布了《废旧电池管理法》，并于2001年根据欧盟98/101/EC导则进行了修订。根据该法的要求，对德国电池进行了分类（见表15）。
表15：德国电池分类 种类 有害物质
Hg
Cd 限值 >0.0005% >25mg/个 >0.025％ 备注 所有电池 不包括碱性锰电池 所有电池 含有危险物质的电池
所有电池
其余电池
汽车电池 低于上述限值 所有电池 用于车辆点火、启动的电池
《废旧电池管理法》对进入德国市场的电池进行了严格的限定：1）电池的生产商或者销售商（进口商）只有在德国有已建立的收集回收系统方可进行销售（自己建立回收系统或者加入已经存在的回收系统）。2）禁止生产销售含汞量大于2％的纽扣电池和大于0.0005%的其余电池。3）在仪器、仪表等产品设备中内部一体化的电池不得有含有危险物质的电池（见表
3）。含汞量小于2%的纽扣电池是例外。
由于《废旧电池管理法》的颁布，德国成立了多个废旧电池收集系统：1）GRS系统由德国的多家大公司共同出资，以基金会的形式成立。该系统是一个不以盈利为目的的回收系统，所有费用由参加该回收系统的电池生产商和销售商（进口商）承担。目前加入该系统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量占德国市场电池总量的80％以上。2）Vfw－REBAT回收系统由德国Vfw股份有限公司成立，以盈利为目的的回收系统。目前加入该系
统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量为3000吨，回收量为1500吨，回收率50％。它的收费标准是500－600欧元/吨。3）Robert Bosch公司成立的回收系统是以盈利为目的的回收系统。由参加该系统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量约为1500吨。4）另有四家电池生产商自己建立了收集回收系统。前三个回收系统在2000年总的成果见表16。
表16 2000年收集回收表
普通电池 进入市场电池总量 （吨） 回收量 （吨） 回收率 （％）
锌碳电池碱性锰电池锌电池锂电池充电电池
锂充电电池镍电池铅电池镍镉电池钮扣电池总计（五） 瑞士
瑞士废电池管理法规要求对所有种类废电池进行管理。法律规定了电池生产中有害物质的含量要求，以及标识、再生利用等方面的规定。同时要求生产商和销售商有义务收集所有废电池，并对其进行处置和利用。
最初瑞士的废电池由特种废物处置公司运往德过处理。但是1991年瑞士立法禁止废电池出口，要求在国内处理。目前瑞士建有两座大型废电池处理厂，可以处理全国范围内收集的混合废电池。但是由于在国内处置废电池大大提高了废电池的处置费用（提高近5倍），收集部门没有能力继续支付全部费用，于是开始实行“预付处置税”制度。这一税由制造商承担，最终转嫁到消费者身上。
（六）日本
由于1956年出现的水俣病以及人们对废电池中汞的忧虑，日本社会各界开始关注废电池中汞的威胁。一些研究表明，废电池的焚烧对大气造成了严重污染。日本政府也开始探讨废电池的管理问题。1985年日本厚生省发布的咨询文件要求电池实现无汞化，并在1990年达到这一目标。在这一文件中，提出了如下指导性意见：1）由于日本垃圾处理设施均有严格标准，废电池可以同生活垃圾一同处理，在环境保护问题上没有特别的问题。同时进行汞含量的降低、氧化汞扣式电池的回收处理，以保证环境保护的需要；2）为满足社会和环境保护的要求，有关各方在自己的职责范围内共同采取措施降低电池中的汞含量；3）市町村可以根据自己的需要判断决定是否进行废电池的回收。
有关各方需要采取的步骤是：
1、干电池中汞含量的降低：（1）强化回收汞电池；（2）降低碱性电池中的汞含量；（3）
强化碱性电池的标识。
2、实施废碱性电池的区域性回收、处理：（1）建立区域性废碱性电池的回收处理体制；
（2）建立相应的促进回收处理的组织；（3）制造者积极协助。
3、加强排出汞的监测。
日本干电池工业协会采取了一系列行动：（1）加强汞电池的回收；（2）推广在助听器内用锌—空气电池替代汞电池；（3）到1987年将碱性电池中的汞含量降低到现有水平的1/6；（4）到1987年实现标识化。
到1995年，日本实现锌锰电池和碱性电池的无汞化，收集处理废电池6000吨。由于干电池实现无汞化，干电池的收集量在降低。
日本《资源回收利用法》规定必须回收二次电池，但是没有法律要求回收一次干电池。目前日本各地要求充电电池和扣式电池送到电器店等回收设施内，而废一次干电池一般随生活垃圾处理。
2001年日本经济产业省和环境省联合召开废二次电池再生研讨会，提出了推进小型二次电池回收再生的政策文件。政策指出，重点回收二次电池；对于一次干电池，由于在世界上缺乏经济有效的再生技术，其再生要进行谨慎的探讨。
二次废电池的回收以干电池工业协会组织有关团体进行废电池的回收。要求到2005年，废镉镍电池的回收率由1999年的445%提高到78%，氢镍电池由20%到35%，锂电池由20%到40%，小型铅酸电池由55%到80%。
《废电池污染防治技术政策》背景材料
（2003-11-27）
一、电池种类与电池成分
（一）电池种类与特性
市场上的电池可分为一次电池和二次电池。
一次电池包括：锌-二氧化锰电池（即普通的锌锰电池）和碱性锌-二氧化锰电池。锌-二氧化锰电池分为糊式电池（S型）、纸板电池（包括铵型高容量纸板电池（C型）、锌型高功率纸板电池（P型））。碱性锌-二氧化锰电池包括碱锰电池、扣式碱性锌锰电池（俗称扣式电池）、可充碱性锌锰电池。
二次电池包括：小型二次电池和铅酸蓄电池。小型二次电池中有镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。此外还有动力电池、燃料电池、太阳能电池、锌镍电池、金属空气电池等。
1、锌-二氧化锰电池
锌-二氧化锰电池（简称锌锰电池）采用二氧化锰作正极，锌作负极，氧化铵和氯化锌的水溶液作电解质溶液，面淀粉或浆层纸作隔离层。锌锰电池的电解质溶液通常制成凝胶状或被吸收在其他载体上，呈不流动状态，所以又称为“干电池”。锌锰电池根据所用隔离层的不同分为糊式电池（通常在电池型号前加用“S”表示）和纸板电池。纸板电池根据使用电解质溶液的不同又分为铵型纸板电池（通常在电池型号前加用“C”表示）和锌型纸板电池（通常在电池型号前加用“P”表示）。按用电器具的要求锌锰电池常制成圆柱型和方（矩）型，方型电池是由几个锌锰单体电池串联叠合而成的，称为积层电池。锌锰电池放电性能和低温性能较差，容量较低，是电池中档次最低的产品，适用于小电流间歇放电的用电器具。
锌锰电池的主要原材料是锌、二氧化锰、氯化铵、氯化锌、乙炔黑、碳棒、铜帽等。
2、碱性锌-二氧化锰电池
碱性锌-二氧化锰电池是在锌锰电池基础上发展起来的，是锌锰电池的改进型。可分为碱锰电池（俗称碱性电池）、扣式碱性锌锰电池（俗称扣式电池）和可充电碱性锌锰电池。
碱锰电池是采用活性高的专用电解二氧化锰作正极活性物质，氢氧化钾水溶液作为电解质溶液，锌膏作负极，电池采用反极结构。外壳是镀镍钢壳，不参与电化学反应，因此不易发生漏液。大电流放电性能和连续放电性能优越，容量高，低温性能好，是目前碱性锌锰电池中档次最高的产品。通常在电池型号前加“L”表示。用于大电流放电和连续使用的用电器具，如放录机、BP机、照相机、电动玩具等。根据电池中汞含量的高低，分为含汞电池、低
汞电池和无汞电池。
扣式电池采用电解二氧化锰与石墨混合压成片状正极，氢氧化钾水溶液作电解液，锌粉压成片状作负极，正负极间用隔膜隔开。它的电池容量较小，适用于小电流放电的微型电器，如电子手表、计算器等。
可充碱性锌锰电池结构与碱锰电池相同，可充电功能采用改善阴极结构，在正极中掺杂提高二氧化锰的可逆性，控制负极活性物质锌的用量，采用双层隔，防止电池充电时锌晶枝穿透等措施实现。其可充电性能较差，全充放电次数为30次左右，可用于使用碱锰电池的领域。
碱性锌-二氧化锰电池的主要原材料是锌粉、电解二氧化锰、石墨、氢氧化钾、钢壳、隔膜等。
3、镉镍电池
镉镍电池属小型二次充电电池，它由两极板组成，金属镉作负极，氢氧化镍作正极，氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液作电解质溶液，聚酰胺非织布等作隔离层，组装在塑料或镀镍钢壳内。正极活性物质的组成为：Ni(OH)2粉80%，Ba(OH)22%，石墨18%。Ni(OH)2中镍的含量不
小于57.5%。负极活性物质由氧化镉、四氧化三铁、石墨粉及25号变压器油组成。氧化镉由金属镉制造，根据对电池的不同要求，负极中镉和铁的含量有不同的比例，分为1:1、1.5:1和4.6:1，由此电池中镉和铁的含量也不尽相同，分别为镉36-42%、44-53%、60-78%；铁32-41%、27-34%、12-17%。镉镍电池的特点是使用温度、湿度的范围广，循环寿命和贮存寿命长。金属镍和金属镉在电池中发生可逆反应，因此电池可以重新充电，能以较大的电流放电。可反复充、放电500次以上，且安全性高。但该电池存在“记忆”效应，如果在充电之前不放电完全的话，电池会将前次沒用完的电储存起來，使电不能充到饱和，并且含有对环境有害的元素鎘。大型的袋式和开口式镉镍电池主要用于需要高功率放电的工业、军事、航空等领域，圆柱形镉镍密封式电池主要用于电动工具、剃须器和摄像机，小型扣式镉镍电池主要用于小电流低倍率放电的计算器、无绳电话、玩具、助听器等。由于镉镍电池重量大、储备小、污染性强，加之具有记忆效应，正逐步退出电池的主流市场。
镉镍电池生产中所用主要原材料是羰基镍粉、氢氧化镍、硝酸镍、硫酸镍、镉、氢氧化钾、穿孔镀镍钢带、钢壳等。
4、金属氢化物-镍（MH-Ni）电池
MH-Ni电池是一种新型高性能、无污染的碱性可充电电池。以金属氢化物（金属间氢化物）作负极、氢化镍作正极，其单体的标称电压为1.2V。它的内部结构和制造方法与镉镍电池相同，它具有如下优点：①比能量高，约是镉镍电池的1.5-2倍，容量可以提高70-100％，
工作时间长；②有良好的耐过充，过放的保护特性；③由于用贮氢合金代替镉作为负电极，消除了镉及其化合物的环境污染；④贮氢材料来源广泛；⑤制造工艺简单；⑥可与镉镍电池互换，是镉镍电池的换代产品。不过氢镍电池和镉镍电池一样，也有记忆功能，但不很明显。近年来随着用电器具对电池工作要求的提高，以及市场竞争的加剧，氢镍电池的性能也不断完善和提高。主要用于移动电话、笔记本电脑、便携式CD、VCD、电话机、摄录机等。
金属氢化物-镍（MH-Ni）蓄电池的主要原材料是镍粉、氢氧化镍、硝酸镍、硫酸镍、吸氢合金、钢壳、氢氧化钾、氢氧化钠等。
5、锂电池
以金属锂或锂的化合物作活性物质的电池通称为锂电池，锂电池分为一次锂电池和二次锂电池。锂电池有很多系列，一次锂电池通常以金属锂作负极，由于锂的化学活泼性很强，极易与水发生反应，所以，锂电池采用的电解质溶液都为非水电解质溶液，在有机溶剂中加入无机盐使之导电。锂电池常用的有机溶剂有碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、乙腈、二甲基甲酰胺等，常用的无机盐有LiClO4、LiBr、LiAsF6、LiBF4等。
锂电池有卷式圆柱形、电芯式圆柱形、扣式和矩形等多种结构。卷式圆柱形锂电池结构类似于圆柱形镉镍电池，锂片压在镍网上制成负极，正极一般采用粘接式电极，聚丙烯毡作隔膜，钢筒作外壳。电芯式锂电池适用于高容量使用的场合，结构类似于圆柱型锌锰电池。扣式锂电池主要用于照相机、计算器等小型电器中，结构与其他扣式电池相近。以金属锂作负极的锂电池安全性较差、功率低、成本高。
6、锂离子电池
锂离子电池是在锂电池基础上发展起来的新型高能蓄电池。可分为两大类：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池（也称固态锂离子电池）。液态锂离子电池技术相对较成熟，已批量生产，目前主要由日本产品控制市场。聚合物锂离子电池是近年开发出的一种新型锂离子电池，我国已将它的产业化列为重点扶持和政策引导对象。
液态锂离子电池是将锂或锂合金负极改变成锂离子－碳负极，这种碳是指石油焦碳或石墨。锂钴、锂镍或锂锰等氧化物作正极，正负极之间插入聚丙烯隔膜，电解质溶液是将LiPF6溶解在碳酸乙酯和碳酸甲乙酯的有机混合剂中。锂离子电池可分为非再充电和可再充电电池两种。非再充电电池可以做成世界上最薄的板式电池；可充电电池一般做成筒式。锂离子电池有许多优点。一是负极材料碳不仅来源广泛，更重要的是可以得到高速的放电效果。二是由于锂离子嵌入碳中，可以削弱锂的活性，从而解决锂电池的不安全问题。三是综合性能好，工作电压可以达到3.6伏，是镉镍和氢镍电池的3倍；四是它的循环使用寿命可以达到1200次，是镉镍电池的1.5倍，并具有较宽的工作温度范围，能快速充电，无记忆效应；五是体
积小，比氢镍电池小30％，质量轻，比氢镍电池轻50％。可以说锂离子电池是二十一世纪发展的理想电池。但由于正极材料锂钴氧化物的制造成本较高，所以锂离子电池的成本相对较高，单位能量价格是氢镍电池的1.8-2.0倍，若考虑其实际可用容量85%这一因素，则其能量价格为氢镍电池的2.1-2.4倍。此外它的电池内阻大，电池的比容量不够高。小型圆柱形、扣式和口香糖形锂离子电池可用于移动电话、小型摄录机、笔记本电脑。大型电池可用于电动车、航天和储能领域。主要原材料：LiCoO2、LiPF6、碳酸乙酯、碳酸甲乙酯、碳电极、外壳等。
由于液态锂离子电池也具有一些不利因素，如：适用的阴极材料的选择有限；液态有机电解质在放电过程中容易分解，产生气体，形成过大的蒸汽压；因过放电，导致正、负极不能保持适当的平衡，从而使过剩的锂离子在负极没有可嵌入的位置而生成锂枝晶。因此在液态锂离子电池的基础上又出现了新一代锂离子电池：聚合物锂离子电池。它是在1993年由美国Bellcore公司率先报道的。聚合物锂离子电池的基本性能与液态锂离子电池相同，采用锂的氧化物和石墨电极材料，单电池工作电压达3.6V。所不同的是电池内不需要或仅需少量液态电解质，而由固态聚合物电解质起导电作用。其特点是采用塑料制膜技术和层压技术制成较薄的塑料电极膜，具有超轻、超薄、柔性等特点，它的能量密度是镉镍电池的3倍，是氢镍电池的2倍，比液态锂离子电池高30%，它的自放电率为镉镍电池的1/3，氢镍电池的1/5，高达20% /月。由于聚合物电池材料柔软,电池不漏液,易于制成超薄型和任意形状的电池。
液态锂离子电池的主要原材料是锂的氧化物、石墨、固态聚合物电解质、金属集流体、铝塑膜等。
7、铅酸蓄电池
铅酸蓄电池已有100多年的历史，由于价格低廉，该电池仍是目前产量最大的蓄电池。构成铅酸蓄电池的主要部件是正负极板、电解液、隔板、电池槽，此外还有一些零件如端子、连接条、排气栓等。采用二氧化铅作正极活性物质，铅作负极活性物质，硫酸作电解液，微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板。铅酸蓄电池根据使用范围、外形结构、极板结构、电解液和充电维护等，可分为不同类型。按用途分为起动型、固定型、牵引用、铁路客车用、内燃机车用、船舶用、航空用、鱼雷用、坦克用、矿灯用、航标用等；按极板结构可分为涂膏式、管式和形成式；按荷电状态可分为干放电态、干荷电态、湿荷电态、带液充电态、免维护和少维护蓄电池；按电池盖和排气栓结构分为开口式、排气式、阀控密闭式、防酸隔爆式和防酸消氢式。铅酸蓄电池的主要优点是①比较廉价，在世界范围内均可生产低倍率和高倍率放电的电池，价格是镉镍蓄电池的1/6～1/5；②高倍率放电性能和高低温性能好，可在－40℃～＋60℃条件下工作；③电池电压在实用蓄电池中最高，可达2.2V；
④无记忆效应；⑤电能效率高达60％。但其比能量较低，使用寿命较镉镍和铁镍蓄电池短，制成小尺寸比较难，而镉镍碱性扣式电池可制成小于0.5A h的尺寸。此外由于铅酸蓄电池的主要原材料是铅、锑和硫酸，氢化锑及其它化合物的析出会引起环境公害。
铅酸蓄电池的主要原材料有铅和铅合金：蓄电池活性物质用铅均是电解精制粗铅而得的电解铅，仅含微量杂质，纯度可达99.99%。铅基合金主要制造板栅，蓄电池废极板含Pb70-80%，Sb2-3%，其他为氧、硫(氧化铅、硫酸铅)、水分等；锑：用以配制铅蓄电池板栅合金；硫酸：硫酸在蓄电池中是重要原材料之一。铅膏配方、化成电解液以及蓄电池在运行使用中的电解液都是硫酸配制。铅蓄电池用电解液中硫酸的含量为40-15％，或480g/L-180g/L；活性物质添加剂：有腐植酸、木素及其衍生物、栲胶、合成鞣剂、炭素材料(炭黑、乙炔黑、石墨和活性炭)、短纤维、硫酸钡(负极膨胀剂)；隔板：微孔橡胶隔板和烧结式PVC隔板；电池槽：移动用的电池槽用PP、PE、PPE，固定用的电池槽用改性聚苯乙烯(AS)；封口剂：沥青、环氧树脂。
8、锌银电池
锌银电池分为锌银扣式电池和锌银二次电池
锌银扣式电池用AgO或Ag2O与石墨混合压成片状作正极，锌粉压成片状作负极，正负极间
用隔膜隔开。氢氧化钾或氢氧化钠溶液作电解液。该电池适用于小电流连续放电的微型器具，输出电流为微安级，标称电压为1.55V。它的体积较小，与钮扣形状相近，电池的容量也较小，广泛应用于石英电子手表、照相机、计算器、助听器等小型电子器具。主要原材料：锌粉、氧化银、氧化锌、氢氧化钾或氢氧化钠、隔膜等。
锌银二次电池（俗称银锌蓄电池）的正极活性物质是银粉，活性银粉的制备方法主要有三种：氧化银热分解法、有机银盐热分解法及电沉积法。由于氧化银热分解法成本较低、工艺易于掌握、银粉活性较好，为国内生产厂家普遍采用。活性银粉中银含量≥97.0％，氯化银含量0.095％～1.75％，铁含量≦0.004％，铜含量≦0.005％。负极活性物质主要指混和锌粉，用于涂膏式负极板。负极物质有两种，一种添加氧化汞，一种不加氧化汞。第一种的化学成分是：全锌含量83.5%，金属锌含量22.5～25％，氧化汞含量0.9-1.3%，铁含量≦0.0008%。第二种的化学成分是：全锌含量84.5%，金属锌含量22.5-25%，铁含量≦0.0008%。银电极隔膜一般采用尼龙布，锌电极隔膜一般采用耐碱棉纸，主隔膜采用纤维素膜和接枝膜等，电解液采用氢氧化钾的水溶液，其化学成分是：氢氧化钾540g/L-570 g/L，氧化锌80 g/L-100 g/L，铬化钾1.5 g/L-2 g/L，氢氧化锂(带结晶水)5 g/L-6 g/L，碳酸钾≦20 g/L，铁含量≦0.0015 g/L。正极板的制造方法有模压法、辊压法、涂膏法。模压法工艺简单，易操作，国内厂家普遍采用。负极板有涂膏法、压成法、电沉积法。国内主要采用涂膏式负极
板。该电池在体积小、重量轻、比能量高、高倍率放电性能好等方面较其他蓄电池有突出的优势，但它的成本高、循环寿命短（高倍率电池仅能循环7-38周，低倍率电池也只能循环100-200周），从而限制了使用领域。它主要应用于质量轻的轻便型电子仪器和其他设备、鱼雷发射无人驾驶飞机、潜艇和其他军用设备等。它的主要原材料：锌粉、氧化银、氧化、氢氧化钾、聚乙烯接枝丙烯酸膜、尼龙布、耐碱绵纸等。
9、氧化汞电池
氧化汞电池以锌粉或锌箔同5-15%的汞混合作为阳极，氧化汞与石墨作为阴极，电解液是氢氧化钠或氢氧化钾溶液。有些品种用镉代替锌作阳极用于一些特定的用途，如天然气和油井的数据记录，发动机和其他热源的遥测，报警系统，以及诸如数据探测、浮标、气象站一类的遥控装置。
10、锌空气电池
锌空气电池是一种以空气（氧气）正极，膏状锌为负极的一次性电池。由于其正极活性物质是空气中的氧，理论上讲，正极的容量是无限的。又加之正极活性物质在电池之外，是有限的电池空间中可填充更多的负极活性物质，因此，在同型号电池中，锌空气电池的比能量最高。锌空气电池负极活性物质为锌，其贮存量大，来源广泛，价格相对低廉，且性能稳定，故锌空气电池的研究和开发一直深受关注。目前，锌空气电池有方形和钮扣形两种类型，形成批量化生产且得到较好应用，但实用的圆柱形特别是小圆形电池由于其特殊要求和工艺难度，在国内外一直没有突破性进展。
（二）电池主要成分
表1所示为各种电池的典型元素含量，表2为废铅蓄电池的主要成分。
表1 ：各种电池的典型元素含量(mg/kg) 锌锰电池碱锰电池 镉镍电池氧化汞电锌银电池 锂离子电池
34-307000 40720-471
13830-22630-395000 28800-460009900-130000 229300-908116000-556017000-41050
19270-993
1-63 25600-5670013684-3482411960-5032090-172500Ag 8140-141011000-17314 12500-77500
表2 ：废铅蓄电池的成分（%wt）
Pb总PbSO4SiO2CaO
0.18
二、废电池中主要有害成分
电池中含有的主要有害物质包括大量的重金属以及酸、碱等电解质溶液。其中重金属主
要有汞、镉、铅、镍、锌等。镉、汞、铅是对于环境和人体健康有较大危害的物质；锌、镍等虽然在一定浓度范围内是有益物质，但在环境中超过极限也将对于人体构成危害；废酸、废碱等电解液可能污染土地，使得土地酸化或碱性化。含有废酸、废碱以及其他成分废电解液的废电池（这类电池主要包括废汽车电瓶用铅酸电池和镉镍电池）可能引起的环境污染问题，既有重金属对环境的污染，又有其电解液造成的环境污染，这种污染既有短期的，又有长期的。
1、汞
汞是一种存在于自然界中的、可以以各种形态存在的元素。金属汞在常温下是具有银色光泽的无味液体，加温后形成无色无味气体。汞可以与氯、硫、氧等结合生成无机汞化合物，也可以与碳结合生成有机汞化合物。最常见的有机汞化合物—甲基汞主要是由水和土壤中的微生物合成。自然界中的大部分汞可以被微生物作用生成甲基汞。
汞严重影响神经系统，特别是甲基汞和金属汞蒸汽。暴露在高浓度的汞（金属、无机、有机）条件下可以严重影响大脑、肾脏和生长中的胎儿。短期暴露在高浓度金属汞蒸气条件下可以引起胃病、提高血压和心率以及皮肤病等。汞对儿童的影响要比成人大，特别是通过母亲对胎儿的影响。而且汞对人体的损害可以通过母亲遗传到下一代。
汞的熔点为-38℃，沸点为357℃。
目前各国均对汞的接触（暴露）制定了严格的标准限值。中国饮用水标准为0.001 mg/L； 美国为0.002 mg/L。中国企业卫生标准中空气中金属汞标准限值为10μg/m3，有机汞为5μg / m3；美国工作场所空气限值为100μg /m3。
2、镉
镉是存在于地壳中的天然元素，在自然界中大部分是以氧化镉、氯化镉、硫酸镉等形式存在。几乎所有土壤和岩石都含有不同程度的镉。
吸入高浓镉可以严重损害肺并导致死亡；食入（饮入）大量镉会刺激胃，引起呕吐；长期暴露在低浓镉条件下会在肾脏内积累镉，引起肾病；还可能引起高血压、贫血等疾病。长期影响还可能引起肺病和骨质酥松。但是皮肤接触不会对人类和动物的健康造成影响。镉的熔点为321℃，沸点为765℃。
中国饮用水标准为0.01mg/L； 美国为0.005mg/L。中国没有关于镉的空气标准；美国工作场所空气限值为100μg /m3。
3、铅
铅是存在于地球中的蓝灰色金属，几乎存在于环境中的所有部分。
铅可以影响到几乎人体所有的机体和系统。无论是吸入还是食入，铅都会严重影响人的中枢神经、肾脏和生殖系统，特别是对孩子。在高剂量暴露下，铅可以造成人手指、腕、踝等器官的衰弱，并对记忆造成影响。铅会造成贫血和血液失调，会危害男性生殖系统。部分铅化合物被证明是致癌物质。
中国饮用水标准为0.05mg/L； 美国为0.015mg/L。中国和美国的空气质量标准均为1.5μg /m3。
4、锌
锌是地壳中最常见的元素之一，它存在于空气、土壤和水中，并且几乎存在于我们所有的食品中。纯锌是发蓝白色光泽的金属。锌具有很多商业用途，干电池是其主要用途。锌与其他元素结合形成锌化合物。在危险废物场址发现的常见的锌化合物有氯化锌、氧化锌、硫化锌和硫酸锌。
锌是我们食物的基本元素之一，过少的摄入量会影响人体的发育，但是过多的摄入量也会对人体造成危害。锌的建议摄入量（RDA）为成年男人15mg/d；成年女人12 mg/d；儿童10mg/d；幼儿5mg/d。摄入过低会引起食欲衰退、降低嗅觉和味觉、伤口愈合缓慢、性欲减退、胎儿生长缓慢等。如果摄入量超过RDA10-15倍（在每天100—250mg/d范围内）会对人体健康造成影响，造成胃痉挛、恶心、呕吐及贫血、胰腺损伤等。吸入大量锌（尘、雾）会引起一种特殊的短期疾病——金属烟雾热病，会影响到人体的免疫系统。目前还不知道大量锌的摄入是否影响人类繁殖，也没有将锌划为致癌物。
中国饮用水标准为1mg/L； 美国为5mg/L。美国的工作场所空气质量标准为1mg/m3（氯化锌）。
5、镍
镍是地球中最丰富的元素之一。在环境中，它主要是以氧化物和硫化物的形式存在，几乎所有土壤中都存在镍。纯镍是银白色的坚硬金属，与其他金属（如铁、铜、铬、锌等）结合可以形成合金。这些合金被用来生产金属硬币和珠宝。镍及其合金无味无嗅。
镍是人体健康所需要的基础元素之一。镍对人体的主要影响是对皮肤的过敏反应。在以前曾有报道吸入大量镍的工人患有慢性支气管炎，但是现在工作场所空气中镍的水平比以前低很多，所以没有工人出现这种病症。如果不对镍过敏，摄入过量镍（超过正常水平10万倍）才会出现胃疼并影响到他们的血液和肾脏。镍及其某些化合物可能具有致癌性。吸入大量含有高含量镍化合物粉尘的工人患有肺癌和鼻窦癌。
美国EPA建议儿童饮用水中镍的含量不超过0.04mg/L；中国饮用水标准为0.005mg/L。美国的工作场所空气质量标准为1mg/m3。
三、我国废电池产生及污染特性
（一）废一次干电池
1995年我国一次性电池的产量约为103亿只，1998年为121亿只，1999年为150亿只，2000年为163亿只，2001年为174亿只。其中碱性锌锰电池产量1995年达3亿多只（碱性化率2.9%），98年为11亿只（碱性化率9.1%），99年为17亿只（碱性化率11.3%），2000年22亿只（碱性化率13.5%），2001年为27亿只（碱性化率15.5%）。2000年我国生产的一次干电池分类统计见表3。
表3 ：2000年一次性电池分品种产量统计表 （单位：亿只）
糊 式
纸 板
一次碱锰
总 量 R20（1#）（2#）产量 比例 产量R6（5#）（7#） 比例产量比例 0 69.4 总 计比例产量1.9544.4%0.450.66%52.5%56.483%71.2 21.87 11.116.3%10.5162.47
一次电池品种还有扣式电池（包括氧化银、扣式碱锰、锂电池），其产量仅占电池总量的0.39%，约为0.63亿只。
电池出口在我国轻工产品中一直作为一种主导产品，其产品出口量从90年代初的21.29亿只逐年发展，1998年为90.86亿只，1999年为115.3亿只，占当年电池总产量的67%，到2000年为140.5亿只，出口量比1999年增长21.85％，2001年出口数量增加了9％，约为153.12亿只。其中一次电池的出口占电池生产总量的82%。一次电池1999年的出口量为109.79亿只，2000年为132.7亿只，2001年为137.45亿只。
1998年全国共进口电池33.65亿只，1999年进口电池41.95亿只， 2000年进口电池49.72亿只，比上年增加18.52%。其中一次电池1999年的进口量为36.95亿只，2000年为43.25亿只。
一般来讲，一次干电池的消费量=生产量-出口量+进口量。所以估算出国内一次干电池的消费量为1999年73.55亿只，2000年为77.16亿只。考虑到小型工厂的产量、出口相对于生产的滞后性和销售库存等因素，可以认为2000年一次干电池的消费量约为80亿只。
由于统计的困难，无法准确计算不同种类一次干电池的消费量及其比例。我们采用全国66家电池生产企业2000年一次干电池生产的统计数据（见表4）估算各种一次干电池的消费量（见表5）。
表4 ：2000年全国66家企业的电池生产情况（单位：万只） 电池类型
糊式R20
纸板R20 产量 出口量 国内销售量 糊式R14
纸板R14 糊式R6
纸板R6 纸板R03 总计 注：表中“国内销售量”为产量与出口量之差。
估算可以看出，2000年废一次干电池约为36万吨，其中含汞约54.71吨。根据1997年12月31日中国轻工总会、国家经济贸易委员会、国内贸易部、对外贸易经济合作部、国家工商行政管理局、国家环境保护局、海关总署、国家技术监督局、国家进出口商品检验局等9部委局联合发出的《关于限制电池产品汞含量的通知》，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池，但到2002年1月1日才禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池。可推算2001年废电池向环境中排出的汞的水平值仍保持在2000年的水平，2002年将会大幅度降低。如果市场销售电池满足国家要求，2002年废一次干电池含汞量约为14.9吨。
表5 ：2000年废一次干电池产生量及含汞量估算 电池类型
万只
糊式R20
纸板R20 国内消费量 万吨 含汞量 吨 9.3238 0.3654 306200 26.6394 12000 1.044
12.0897
糊式R14
纸板R14 12900 0.5676 11900 0.5236 0.1022 0.0942
0.0198 1.8612
糊式R6
纸板R6 4200 0.0714 0.0257 261400 4.4438 1.5998
23.5060
0.0618
5.6430
54.6728 1.679 纸板R03 32200 0.2576 0.9405 总计
800050 36.24655
（二）废二次电池
1、镉镍电池
1995年在2亿只的小型二次电池产量中，几乎全是镉镍电池，1998年镉镍电池的产量为4亿只，占小型二次电池总量的86%；1999年为4.5亿只，占小型二次电池总量的82%，2000年为4.28亿只，占当年小型二次电池总量的73%；2001年为4.05亿只，占小型二次电池总量的比例下降为65%。预计到2015年我国的镉镍电池将完全被取代。
目前缺乏关于镉镍电池的国内销售数据。根据全国66家电池生产企业2000年镉镍电池生产的统计数据，约有53%的镍镉电池出口。采用这一比例，1999年约有2.11亿只镉镍电池在国内销售， 2000年为2.01亿只，2001年则有1.9亿只。镍镉电池主要以R6为主，其平均质量为27克，同时假设镍镉电池的寿命为2年以上，则2000年全国约有0.28万吨废镍镉电池，其中约含有镉364吨；2001年约有0.27万吨废镍镉电池，其中约含有镉351吨。
2、氢镍电池
1999年我国氢镍电池生产量为0.8亿只，2000年约为1.16亿只,2001年约为1.52亿只,占当年小型二次电池总产量的比例分别为14.5%、19.8%和24.5%。
3、锂离子电池
锂离子电池生产产量从1998年的0.05亿只逐渐增加到1999年的0.2亿只，2000年的0.42亿只，2001年的0.63亿只，分别占当年小型二次电池总产量的1%、3.6%、7%和10%。
（三）废铅酸蓄电池
1、汽车用
启动蓄电池是铅酸蓄电池的最主要用途，2000年我国启动蓄电池约占铅酸电池需求量的82.4%。1999年我国汽车（包括货车、客车、轿车）销售约182.5万辆，汽车市场保有量约为1341万辆；2000年汽车保有量约为1550万辆；2001年汽车保有量约为1600万辆，预计2005年（汽车需求量为320万辆，）汽车保有量可达2300万辆，到2010年汽车保有量将为3100-3315万辆。如果按蓄电池的实际使用寿命平均2年计算，并按每辆汽车平均需配套60Ah蓄电池计算，1999年我国市场废弃的起动蓄电池为671万只，合计483万KWh；2000年达到775万只，合计558万KWh；2001年底将达到800万只，合计576万KWh。预计到2005年废弃汽车用蓄电池为1150万只，合计828万KWh，到2010年废弃汽车用蓄电池为1550-1658万只，合计1116-1194万KWh。表6为我国汽车用铅酸蓄电池产生量及预测。
表6： 1999-2010年废弃汽车用铅酸蓄电池产生量及预测 年份
废弃电池
产生量
2、农用车用
2000年农用车配套用蓄电池和替换市场预计总和约为100万KWh。2001年使用蓄电池的农用车保有量约为400万辆。约产生废旧铅酸电池200万只，合计144万KWh。预计2005年农用车的保有量约为580万辆，约产生废旧铅酸电池约290万只，合计209万KWh。见表7
表7 ：2000-2005年农用车社会保有量及废弃铅酸蓄电池产生量 年份
农用车保有量（万辆）
废弃电池
产生量
3、摩托车用
根据中国摩托车网站对其市场的分析和预测，我国2001年的摩托车市场保有量为6850万辆，预计到2005年其保有量将达9550万辆。如果按蓄电池的实际使用寿命平均2.5年计2010 1550-16581116-1194万只 万KWh 580 （万只） （万KWh）
算，并按每辆汽车平均需配套60Ah蓄电池计算，我国2001年底约废弃摩托车用铅酸蓄电池2740万只，合计1973万KWh，预计2005年将产生3820万只，合计2750万KWh。见表8。
表8 ：2000-2005年摩托车保有量及废弃电池产生量（单位：万辆） 年份
需 求 量
生 产 量
保 有 量
废弃电池
产生量 （万只） （万KWh根据以上对汽车、摩托车、农用车的分析预测可知，2001年我国启动用铅酸蓄电池的废弃量约为3740万只，合计2693万KWh，预计2005年约为5260万只，合计3787万KWh。如果按2000年水平，我国使用的起动蓄电池占所有铅酸蓄电池的比例为82.4%计算，我国2001年底废铅酸蓄电池的产生量为4539万只，合计3268万KWh，预计2005年的产生量约为6383万只，合计4596万KWh。见表9。
表9： 2000-2005我国废弃铅酸蓄电池产生量 单位：万只/万KWh
年
总产生量
起动用总产生量
其中：汽车用
农用车用
摩托车用
775/ 558 800/576 1150/ 828 四、废电池的主要污染特性
（一）废电池的属性
固体废物中对环境危害较大的部分属于危险废物。危险废物在环境管理中往往采用特殊的管理系统。所以废电池的危险属性也成为废电池环境管理的焦点。
根据国际上通行的共识，废镉镍电池、废氧化汞电池以及废铅酸蓄电池属于危险废物。《控制危险废物越境转移及其处置的巴塞尔公约》附件八“巴塞尔公约所辖废物名录A”中A1160“废铅酸性电池，完整或破碎的”，A1170“混杂废电池，但不包括名录B所列电池的混合体”。而“不属于巴塞尔公约所辖废物名录B”中B1090“符合某一规格的电池，不包括用
铅、镉或汞制造的电池”。美国《电池法》和《资源再生法》（RCRA）规定，废镉镍电池和废小型密封铅酸电池属于危险废物。
危险废物的鉴别方法主要采用浸出实验。实验结果与浸出实验前的破碎程度有关。日本京都大学进行的实验是将废电池破碎到5mm以下进行的。实验结果见表10。几乎所有废电池的浸出液汞的浓度都超过0.05mg/L (日本危险废物鉴别标准)，其中废汞电池超过数千倍；废普通锌锰电池的镉浓度都超过0.3mg/L (日本危险废物鉴别标准)。但实验采用的是1985年前制造的电池，还没有实现无汞化（汞含量小于0.0001%，或1mg/kg），现在这种电池在日本市场上已经不存在了。
我国清华大学采用2002年生产的废碱性电池进行浸出实验。在浸出实验前将废电池外皮剥开，但不进行破碎。实验结果见表11。实验结果表明，浸出实验结果均低于危险废物鉴别标准。
根据危险废物特性定义、各国的管理实践以及实验结果，可以认定废弃的镉镍电池、汞电池和铅酸蓄电池属于危险废物，而废弃的普通锌锰电池和碱性锌锰电池不应属于危险废物，特别是已达到无汞化的废电池。
（二）污染物释放进入环境的方式和特点
在收集、运输、贮存、处置和回收利用过程中，废电池中的化学物质可能由于电池包壳的机械破损或化学腐蚀作用逐渐进入环境中。由前述介绍的电池结构可知，在构成电池的化学物质的外层都包有一层较为坚硬的包壳。在电池的使用过程中，包壳用来隔离发生作用的化学物质同外界环境。在电池废弃后，电池包壳在不发生自身侵蚀的条件下，同样起到隔离电池内部化学物质同外界环境的作用。随着电池产品的不断更新换代，包壳越来越坚固。目前，普遍使用的主要是锌锰干电池，此类废电池的产生量约占除铅蓄电池之外的小型家用废电池总量的90%以上。锌锰干电池的结构有了重大改进,电池的贮存期大大延长。其中，糊式电池的贮存期从6个月以下延长到18个月，第三代产品碱性锌锰干电池的贮存期可达5年以上。其他类别的电池，如镉镍电池采用不锈钢或镍铁合金做包壳，其贮存期可能达到3年以上，而其中目前广泛使用的手机电池采用不锈钢做包壳，贮存期可能达到十几到几十年。由此可见，电池中的污染物质释放进入环境需要一段时间。
目前废电池收集有混合收集和分类收集两种方式；与垃圾混合收集的废电池处理处置方式有堆放、填埋、焚烧；分类收集的废电池处理处置方式有贮存、填埋和回收利用。在不同收集方式和处理处置过程中，废电池中化学物质进入环境的可能释放方式如图1所示。
表10 ：日本京都大学进行的各种干电池浸出实验结果
锌放电完毕，1#
锰放电完毕，3#
电放电完毕，3#
池 未放电，3# 浸出实验结果（mg/L） 总汞 镉 锌 130锰 pH 总汞含有量制造mg/kg（mg/个） 时间170398-- -- [1**********]-- 1984碱放电完毕，1#
性
电放电完毕，3# 13 ＜
0.01-- 年6月以-- 前 池 放电完毕，3#
毕 51 ＜
0．0193 1．712．8226000（895
-- 1985碱放电完毕，．69
性放电完毕，3#
电
池 放电完毕，3# -- 年4月以-- 后
日本危险废物鉴别
标准
--
表11 ：清华大学进行的废干电池浸出实验结果（mg/L）
废电池浸出液
中国危险废物鉴别标准 铅 砷 汞 镉 废电池中化学物质释放进入环境的过程有如下特点：
1、废电池中化学物质释放进入环境过程是在电池包壳破损后发生的，或者是电池包壳本身发生侵蚀作用。电池的包壳在未破损前，由于其自身是以金属态存在的，较为稳定，故可以认为包壳是废电池污染环境的一种天然屏障。
2、普通家用干电池中的污染物质大多呈固态，由电池内部迁移到环境中是一种缓慢的过程。电池中的污染物质，释放到环境中需要一段时间。
图1. 废电池中化学物质的释放到环境中
（三）废电池收集、处理和处置方式及其对环境危害的关系
废电池对生态环境和人体健康危害，主要是由于废电池中化学物质释放进入环境，随后在环境介质中迁移、最后富集到食品中所造成。因此，其危害的大小不但取决于废电池中污染物的种类及其含量，而且与废电池的收集、处理、处置方式密切相关。
1、污染和危害途径
进入环境中的化学物质，会污染地下水、土壤和大气环境，最终通过食物链进入人体，危害健康。其主要的污染途径示意如图2所示。
图2 废电池中化学物质对环境和人体健康危害途径
2、直接进入环境的废电池产生的污染问题
被直接丢弃进入环境的废电池，即使电池的包壳较好，在环境中也会因长期腐蚀作用，使得电池包壳破损，导致其内的重金属与酸碱等逐渐泄露进入环境中。电池包壳质量越好，废电池包壳破损越难，在废电池进入环境后污染物质开始释放的时间越长。特别是直接集中堆放于环境中的废电池，当有电池发生腐蚀后，则由于电化学腐蚀的微电池作用，可能加剧其他废电池包壳的腐蚀和污染物泄露速度，加快对土壤环境或地下水的污染。由于集中堆放，污染物的释放量相对较大，对环境的危害性也就较为严重。
人为将废弃的铅酸电池和大型镉镍电池中含有的废酸、废碱以及其他成分废电解液直接倒入环境，会引起即时的重金属和电解液污染。如废铅酸电池塑料槽内含有大量废硫酸和沉积在底部的铅泥，并有相当数量的铅粉悬浮在硫酸之中，随意抛弃铅酸废电池将对环境造成严重污染。据分析，受此种废酸污染的土壤，平均含铅量在1-50g/kg范围内，严重超过土壤中铅含量的本底值。废镉镍电池的污染与铅酸电池类似，其电解液中含有废碱，同时含有金属镉和镍，直接弃置于环境中，同样可能产生重金属和电解液对土壤的污染。
3、同生活垃圾共同处理处置的废电池的环境污染
目前，大多数的废电池进入城市生活垃圾，随生活垃圾进入到填埋、焚烧、堆肥的过程中。
在焚烧过程中，由于金属汞、镉、砷、锌高温时易挥发，焚烧后部分成为底灰；部分则受热气化挥发而被烟气带走，遇冷空气后凝结成为均匀小粒状物，粒径在1µm以下，难以捕集；部分金属物在炉中参与反应生成氯化物、硫化物或氧化物，比原金属元素更易气化挥发，这些物质再冷凝成为小粒状物，最终多转化成为底灰残留物。从而使得灰渣中的重金属含量增大，难于处理。因此，焚烧处理含镉、含汞、含铅废电池都可能造成严重的大气污染，同时产生上述金属富集程度很高的灰渣，难于处理，可能成为更大的重金属污染源。
日本东京都公害研究所进行的焚烧实验表明，废电池与生活垃圾混合焚烧会造成汞对大气的污染。在这一实验中，当向垃圾焚烧炉中投入1只汞电池或1只碱性锌锰电池后，在2-3分钟内焚烧烟气中汞的浓度提高10-50倍。
在垃圾堆肥过程中废电池的主要贡献在于大大增加了堆肥产品中重金属的总量。而且堆肥过程中废电池可能同堆肥产品中的其它成分发生作用，加速重金属的溶出，从而增大堆肥产品重金属含量，甚至超过标准。但这种污染很大程度上取决于废电池在进行堆肥处理的生活垃圾中所占的比例。当废电池的数量很低时，则不会对于堆肥产品构成污染。
填埋是现今生活垃圾处置最常用的方法。在此过程中所产生的环境污染程度取决于废电池在生活垃圾中所占的比例。就我国目前填埋场情况而言，填埋处置水准较低，许多垃圾处
于简单堆放状态，废电池中的重金属会通过渗滤作用直接污染水体或土壤。在填埋场发生的各种反应、特别是产酸阶段，更易于有金属溶出。如果填埋完全安全符合标准，由于电池中化学物质到达受污染介质的过程非常缓慢，并且浓度较低，所以并不一定产生很大的污染。
日本福冈大学自80年代初开始进行垃圾填埋场中废电池汞的迁移规律进行了长达15年的研究。在这一实验中，分别采用不同填埋构造，在不同的填埋柱中填入不同种类、不同数量的废干电池。在填埋柱内，各装填4吨垃圾；垃圾分别由焚烧灰、草木、塑料、玻璃、金属、污泥、垃圾堆肥、砂土等组成。在每个柱子内，分别混合装填入废弃的1号、2号、3号锌锰电池、3号碱性锌锰电池、汞电池，垃圾中含有的废电池汞量分别有9.9克、11.8克、0.9克、0，垃圾中汞的吨当量分别为2.7克、3.2克、0.4克、0.2克。整个实验进行了10年。在10年中，各个实验柱产生的垃圾渗滤液中汞的浓度在0.0001mg/L和0.00035mg/L之间变化，均小于日本0.0005mg/L的水环境质量标准。而且装填废电池的垃圾实验柱渗滤液汞含量与没有装填废电池的对照柱渗滤液汞含量相比，没有明显差异。在实验期间，填埋柱内不同填埋层中汞的气化浓度分别是0.1μg/m3和0.5μg/m3之间，是大气中汞浓度的10-100倍，是WHO推荐作业区环境标准（15μg/m3）的1/10-1/100。而且，在几个实验柱内气化汞浓度没有明显的差异。经过10年的实验，实验填埋柱解体时测定柱内汞的气化浓度分别是1.0μg/m3和50μg/m3之间，而且填装碱性锌锰电池的碱柱浓度最高，以下依次为填装各种电池的混合柱和填装锌锰电池的锰柱。这一顺序恰恰也是在实验初期填埋柱内含汞量的高低顺序。解体后各个填埋柱内的汞的残留量见表12。
表12： 实验柱内汞的残留量 实 验 柱
填
装
时 废物中含量（mg）混合柱 碱柱 锰柱 空白柱 废电池中含量（mg）总计（mg）废物中汞的残留量（mg）解
废物中汞的残留率（%）
废电池中汞的残留率（%）体
废电池中汞的残留量（mg）
时
总的残留率（%）总的残留量（mg）*10年间由渗滤液流出的汞量（mg）
由渗滤液流出的汞逸出率（%）10年间的总汞大气扩散量（mg）由大气扩散流出的汞逸出率（%）10年间废电池汞的扩散量（mg）废电池中汞的大气扩散率（%）* 包括填埋柱内覆土和填埋柱底部的残留量。
由实验数据可以看出，在10年内，填埋柱内废电池中汞的残留率在93-94%之间，即有6-7%的汞从废电池中逸出。但是可以看出，在混合柱和碱柱内废物中汞的残留量比空白柱中要高。可以认为这些高出的部分是废物吸附（或截留）的从废电池中逸出的汞。这部分汞分别占逸出的汞的61.3%和4.6%。
10年内实验柱内随渗滤液流出的汞的量占柱内汞的总量的0.008%至0.1%。而由废电池扩散到大气中的汞占废电池中汞的总量的0.05%-0.1%之间。
4、废电池单独收集管理过程中的环境污染
除以上提到的废电池直接进入环境的污染外，对于废电池实行管理过程中，也可能产生污染问题。
（1）废电池收集、储存、运输过程中产生的环境问题
由于有些废电池中还残存有能量，废电池单独收集后，在集中储存和运输过程中可能引起爆炸等事故。另外，由于长期的机械磨损或腐蚀作用，废电池可能渗漏，腐蚀容器、运输工具等。在储存过程中，由于大量重金属集中在一起，在发生淋溶作用时，可能会产生大量重金属溶解进入土壤等现象。
（2）处理处置过程中的环境污染问题
废电池对环境和人体健康的危害与收集、处理处置方式有密切关系。进行填埋，如果填埋过程符合安全标准，其中重金属应该不会对于环境造成大的危害。废电池中含有大量重金属，不可能进行堆肥处理。进行焚烧处理，则可能产生重金属如镉、汞的挥发，且很难捕及，会产生大气污染。同时，部分重金属富集于底灰中，产生难处理灰渣，造成大的污染源。
（3）废电池回收利用过程的环境污染问题
从环境保护和资源管理的各个角度来看，优选的废电池处理、处置方案是进行再生利用，但再生利用过程中也可能产生严重的环境污染问题。
如果再生利用技术落后，在处理过程中可能引起环境污染问题。如在再生铅的处理过程中，目前小型和土法冶炼厂，通常在冶炼之前未对铅膏进行脱硫、分选等预处理，或对废蓄电池破碎用人工分选，废硫酸液任意流入大地；冶炼采用反射炉，温度一般高达1200-1400
℃，开炉鼓风时烟雾密布。废气除带出一部分机械粉尘外，还可能将在生产过程中由于温度过高挥发形成蒸气的铅带出。大量的二氧化硫排入大气中，铅大量挥发而进入环境，污染大气。
另外，再生利用处理后还可能产生难于处理的灰渣，通常这些灰渣中富集了大量重金属，如果处理不当，也成为更大的环境污染源。
五、各国废电池管理实践
各国对废电池污染控制主要采取下面手段：1）在电池生产过程中控制有害元素的使用，或者用新型电池替代含有有害元素的电池，如电池的无汞化。这种方法被称为“再设计”（Redesign）;2）延长电池的使用时间，或使用可重复使用的充电电池。这种方法被称为“再使用”（Reuse）；3）回收废电池进行再生利用，这被称为“再循环”（Recycling）；4）无害化处置已经收集的废电池。
各国基本采用这些方式控制废电池的污染，但是所采取的程度有所不同。
（一）美国
美国1996年制定颁布了《含汞电池和充电电池管理法》。这部《电池法》的立法原则是“逐渐淘汰使用电池中的汞，高效低成本收集、回收或适当处置废镍镉电池、小型密封铅酸电池、以及其他需要控制的电池”，“培养公众对于这些电池收集、回收和适当处置的关注”，“有助于需要控制的电池的收集和回收或适当处置”以及“鼓励使用可充电电池的人们参与收集回收废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池”。在这部法律中对废镉镍电池、废小型密封铅酸电池和其他废充电电池的标签、生产、收集、运输、贮存等作出了规定。《电池法》规定为了便于有效地再生利用和适当处置废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池，电池生产商必须使用统一的规定标识，并鼓励志愿厂商投资废电池的再生利用和适当处置废电池。《电池法》规定不得销售没有标识或标识不符合要求的电池，以及无法拆卸或不便拆卸电池的用电器具。并规定了标识的内容和式样。《电池法》规定不得销售、使用含有汞的碱性电池、锌锰电池（有意向电池中投加汞），氧化汞电池，并鼓励新型电池的研究、生产。
《电池法》要求充电电池生产商和使用充电电池器具生产商组织进行废电池回收利用的公众教育和公众参与，提高废镍镉电池、小型密封铅酸电池和其他需要控制的电池的回收率或对废电池进行有效的处理处置。为此美国开展了全国范围的镉镍电池的回收计划和部分州的回收计划，而废小型铅酸电池的回收计划是由“便携是式充电电池协会”（PRBA）和“电池国际理事会”（BCI）进行的。在这一计划中，镉镍电池的批发、零售商和公众组织收集废镉
镍电池，由PRBA承担收集费用并将废镉镍电池送到位于宾夕法尼亚州的国际金属再生公司（INMETCO），回收的钢材用于制造不锈钢，99.95%纯度的镉被重新用于生产镉镍电池。除此之外，有些州也建立了自己的废镉镍电池的回收利用计划。比如马萨诸塞州的废镉镍电池回收率在1997年前已经达到了三分之一。
（二）欧盟
在欧盟的国家中，从1980年开始有的国家在法律条文中涉及到含有危险物质（汞、镉和铅）的电池的管理。通过对电池中有害物质含量的限定和电池包装明确标识的方式来加强对电池的管理。为了使欧盟各国的法律条文统一，在欧盟内部加强对含有危险物质的电池的管理，在1991年欧盟出台了《废旧电池管理导则（Directive 91/157/CEE）》，并在1 1998年进行了修正（98/101/EC）。该导则要求各成员国对各种类型的含有危险物质的电池进行回收。含有危险物质的电池的定义是：其有害物质含量大于表13中规定的限值。并且对自1993年1月1日开始，禁止生产有害物质含量大于表14中规定的限值的电池。
表13 ：含有危险物质的电池
有害物质 91/157/CEE 限值
>25mg/个电池
Hg
>0.025% 电池 碱性锰电池 >0.0005% 所有电池 备注 不包括碱性锰98/101/EC 限值 备注
所有电池所有电池
所有电池所有电池
表14： 禁止生产的电池
91/157/CEE
（1993.1.1执行）
有害物质 限值
0.05%
Hg 0.025
无限值 适用范围 特殊碱性锰电池 0.0005% 其余碱性锰电池 （除纽扣电池）纽扣电池纽扣电池 （2000.1.1执行） 限值 适用范围 所有电池 98/101/EC
为了补充91/157/EWG导则的技术条款，紧接着在1993年颁布了93/86EEC导则，明确规定了含有危险物质废旧电池上统一的标示系统，使含有危险物质废旧电池可以容易地被区分开来，便于消费者分类收集，防止其生活垃圾中。
在1998年为了加强对电池中汞含量的限制，又出台了98/101/EC导则，调低了禁止生产的电池的汞含量，要求自2000年1月1日起禁止生产含汞量大于0.0005%的普通电池和大于2%的纽扣电池。
与此同时，在欧盟正在起草一部新的导则，新导则可能涉及的内容如下：
1、 将导则的管辖范围由特定的含有危险物质的电池扩展到所有电池；
2、 继续对一些含危险物质的电池进行更为严格的限制，特别是含镉的电池由于存在替
代镉技术出现，将经过一个较长的过度期，逐步到2008年禁止含镉电池的生产。
3、 对各国电池的最低收集回收率进行限定，其中汽车电池回收率要求达到95%，所有电
池的收集回收率最少达到55%。最后期限是2004年。
4、 要求各国通过税收等手段保障电池收集回收的资金，并且通过减免税等手段支持对
环境无害的电池产品。
为进一步加强废电池的回收，欧盟还在计划制定一个计划提出废电池回收比例的目标年限。
（三）欧洲各国电池回收系统
在执行欧盟《废旧电池管理导则（Directive 91/157/CEE）》上，各国采取的方式手段均不一样。德国通过立法规定所有电池必须回收，不建立或加入回收系统的产品不得在德国销售。而法国则只对“导则”中规定的含有害物质的电池采取强制回收。而丹麦则是采取自愿的形式对含铅和镉的电池进行回收。收费的手段也各不相同，下面就收费手段对各国回收系统进行简要介绍。
以税收的形式向消费者征收处理费用的国家
在奥地利的《电池法》和“电池工业协会与各城市和电池销售商协议”的基础上，1989年奥地利率先建立了一个由电池工业协会组建的收集回收系统“UFB”。该系统目前收集回收量为销售量的54%，平均每人160克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
1995年比利时通过电池工业协会建立收集回收系统“Bebat”。该系统目前收集回收量为销售量的58%，平均每人200克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
1997年，荷兰电池工业协会建立电池收集回收系统“Sibat”。该系统目前收集回收量为销售量的33%，平均每人125克的电池。收集回收系统的费用来源于附加在电池上以“环境税”的形式向消费者收取的资金。
生产者及销售商（进口商）承担收集处理费用的国家
1998年，德国《废旧电池管理法》颁布，由此产生了由电池工业协会成立的收集回收系统“GRS”。该系统目前收集回收量为销售量的33%，平均每120克的电池。该系统的费用由生产厂商和进口商支付。
1999年，瑞典政府开始收集含铅、镉和汞的电池。所有生产和进口这类电池的厂商必须支付“环境税”，“环境税”将被用于电池的收集系统。
1999丹麦政府开始收集含铅、镉和汞的电池。生产和进口这类电池的厂商支付的“环境税”用于电池的收集系统。
目前，法国、葡萄牙、捷克、波兰和匈牙利等国家都颁布了各自的法律，正在逐步建立自己的电池收集回收系统。
（四） 德国
德国在1998年颁布了《废旧电池管理法》，并于2001年根据欧盟98/101/EC导则进行了修订。根据该法的要求，对德国电池进行了分类（见表15）。
表15：德国电池分类 种类 有害物质
Hg
Cd 限值 >0.0005% >25mg/个 >0.025％ 备注 所有电池 不包括碱性锰电池 所有电池 含有危险物质的电池
所有电池
其余电池
汽车电池 低于上述限值 所有电池 用于车辆点火、启动的电池
《废旧电池管理法》对进入德国市场的电池进行了严格的限定：1）电池的生产商或者销售商（进口商）只有在德国有已建立的收集回收系统方可进行销售（自己建立回收系统或者加入已经存在的回收系统）。2）禁止生产销售含汞量大于2％的纽扣电池和大于0.0005%的其余电池。3）在仪器、仪表等产品设备中内部一体化的电池不得有含有危险物质的电池（见表
3）。含汞量小于2%的纽扣电池是例外。
由于《废旧电池管理法》的颁布，德国成立了多个废旧电池收集系统：1）GRS系统由德国的多家大公司共同出资，以基金会的形式成立。该系统是一个不以盈利为目的的回收系统，所有费用由参加该回收系统的电池生产商和销售商（进口商）承担。目前加入该系统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量占德国市场电池总量的80％以上。2）Vfw－REBAT回收系统由德国Vfw股份有限公司成立，以盈利为目的的回收系统。目前加入该系
统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量为3000吨，回收量为1500吨，回收率50％。它的收费标准是500－600欧元/吨。3）Robert Bosch公司成立的回收系统是以盈利为目的的回收系统。由参加该系统的电池生产商和销售商（进口商）生产和销售的电池总量约为1500吨。4）另有四家电池生产商自己建立了收集回收系统。前三个回收系统在2000年总的成果见表16。
表16 2000年收集回收表
普通电池 进入市场电池总量 （吨） 回收量 （吨） 回收率 （％）
锌碳电池碱性锰电池锌电池锂电池充电电池
锂充电电池镍电池铅电池镍镉电池钮扣电池总计（五） 瑞士
瑞士废电池管理法规要求对所有种类废电池进行管理。法律规定了电池生产中有害物质的含量要求，以及标识、再生利用等方面的规定。同时要求生产商和销售商有义务收集所有废电池，并对其进行处置和利用。
最初瑞士的废电池由特种废物处置公司运往德过处理。但是1991年瑞士立法禁止废电池出口，要求在国内处理。目前瑞士建有两座大型废电池处理厂，可以处理全国范围内收集的混合废电池。但是由于在国内处置废电池大大提高了废电池的处置费用（提高近5倍），收集部门没有能力继续支付全部费用，于是开始实行“预付处置税”制度。这一税由制造商承担，最终转嫁到消费者身上。
（六）日本
由于1956年出现的水俣病以及人们对废电池中汞的忧虑，日本社会各界开始关注废电池中汞的威胁。一些研究表明，废电池的焚烧对大气造成了严重污染。日本政府也开始探讨废电池的管理问题。1985年日本厚生省发布的咨询文件要求电池实现无汞化，并在1990年达到这一目标。在这一文件中，提出了如下指导性意见：1）由于日本垃圾处理设施均有严格标准，废电池可以同生活垃圾一同处理，在环境保护问题上没有特别的问题。同时进行汞含量的降低、氧化汞扣式电池的回收处理，以保证环境保护的需要；2）为满足社会和环境保护的要求，有关各方在自己的职责范围内共同采取措施降低电池中的汞含量；3）市町村可以根据自己的需要判断决定是否进行废电池的回收。
有关各方需要采取的步骤是：
1、干电池中汞含量的降低：（1）强化回收汞电池；（2）降低碱性电池中的汞含量；（3）
强化碱性电池的标识。
2、实施废碱性电池的区域性回收、处理：（1）建立区域性废碱性电池的回收处理体制；
（2）建立相应的促进回收处理的组织；（3）制造者积极协助。
3、加强排出汞的监测。
日本干电池工业协会采取了一系列行动：（1）加强汞电池的回收；（2）推广在助听器内用锌—空气电池替代汞电池；（3）到1987年将碱性电池中的汞含量降低到现有水平的1/6；（4）到1987年实现标识化。
到1995年，日本实现锌锰电池和碱性电池的无汞化，收集处理废电池6000吨。由于干电池实现无汞化，干电池的收集量在降低。
日本《资源回收利用法》规定必须回收二次电池，但是没有法律要求回收一次干电池。目前日本各地要求充电电池和扣式电池送到电器店等回收设施内，而废一次干电池一般随生活垃圾处理。
2001年日本经济产业省和环境省联合召开废二次电池再生研讨会，提出了推进小型二次电池回收再生的政策文件。政策指出，重点回收二次电池；对于一次干电池，由于在世界上缺乏经济有效的再生技术，其再生要进行谨慎的探讨。
二次废电池的回收以干电池工业协会组织有关团体进行废电池的回收。要求到2005年，废镉镍电池的回收率由1999年的445%提高到78%，氢镍电池由20%到35%，锂电池由20%到40%，小型铅酸电池由55%到80%。