设计圆形电池的案例

随着锂离子电池变得越来越普遍——从手机和笔记本电脑到电动汽车，以及风能和太阳能等可再生能源的能源存储——一个迫在眉睫的问题是，当它们的使用寿命结束时，该做什么。

回收利用是一种选择，尽管目前并不容易，因为回收高价值材料的难度很大。而回收率随着技术和工艺的改进，预计会增加，一些电池甚至在达到回收阶段之前就有机会被回收和用于另一个目的:第二次生命。

电动汽车电池尤其如此，这在很大程度上推动了对锂离子电池整体需求的巨大增长。布隆伯格NEF预测从2018年到2030年，对使用锂离子电池技术的电动汽车的需求将增长10倍以上。

电动汽车和公共汽车的电池组经常在还在用的时候换掉重要的生活剩下的，有时达到最初容量的70%。这是因为车辆有很高的动力需求。因此，虽然这些用过的电池可能不适合为另一辆电动汽车提供动力，但在商业规模下，它们可能在能量存储方面表现得非常好，比如为办公楼提供后备电力或为电信塔供电。这样做不仅可以延长这些电池在回收或填埋前的寿命，还可以增加它们的整体价值。

几家著名的电动车制造商包括日产，雷诺和大众汽车已经在为电池试验不同的“第二生命”选项。

挑战在于，这些电动汽车电池的设计目的只有一个:在相对较短的寿命内为高性能汽车提供动力。当这些电池被重新用于第二次使用时，需要克服主要的技术和监管问题。

如果我们能设计出一种专门用于电动汽车的电池，过渡到为大型可再生能源项目提供能量存储，并最终用于备份，那会怎么样?

在技术方面，电池组通常需要分解到其组件单元水平，测试其可行性，然后为新的应用程序重建。这增加了巨大的成本和制造浪费。

在监管方面，谁应对这些二次电池负责在法律上存在不确定性。如果一个电池在它的第二次生命期失效——或者更糟，爆炸并对他人造成损害——是原始制造商承担责任，还是将风险转移到第二个制造商，后者可能是重新使用电池的人?电池在第二次使用期内能提供保修吗?

内在的问题在于设计。如果电池从一开始就没有被有意地设计成多种用途，这些和其他挑战将仍然存在。

的原则圆形设计由艾伦·麦克阿瑟基金会和IDEO等组织倡导的，可以为重新思考锂离子电池提供一个框架。如果我们能设计一种专门制造的电池，让它在电动汽车上开始生命，过渡到第二生命，为一个大型可再生能源项目提供能量存储，并最终在第三生命中重新使用，为商业办公楼提供备用应急电源，那会怎么样?当这种电池超过了它的使用寿命(按照设计，它的使用寿命要比现在的电池长得多)时，它将被回收到其基本部件中，在一个闭环系统中成为新的电池组的原料。

这一挑战将在一定程度上通过实现锂离子电池的通用设计来实现，这种电池可以更容易地在不同的应用中更换和更换。类似于USB插头兼容一系列手持电子产品，这种电池将更像一种商品——广泛可用，可互换和可重复使用。尽管这可能会使电池行业整合为更少和更大的实体，但它也将打开新的商业模式的大门，特别是能源存储即服务，即一个实体可以在电池的整个生命周期内拥有它，并将其出租用于各种用途。

然而，这样的电池还不存在早期的概念正在接受检验．然而，为了使锂离子电池满足未来几十年的预期需求，而不显著增加我们对自然资源的使用和污染环境，为更循环经济设计的电池是必不可少的。手机app买球靠谱吗没有它，清洁能源革命是不可能的。