Les diverses méthodes de recyclage mélangent des procédés mécaniques et de chauffage à haute température et sont très coûteuses sur le plan énergétique. Le recyclage d’une pile demande jusqu’à 10 fois l’énergie nécessaire à la fabrication d’une pile neuve.
Il existe principalement 3 types de procédés de recyclage :
Les filières hydrométallurgiques sont parfois complétées par des voies pyrométallurgiques et/ou thermiques en fonction des éléments à valoriser.

Le recyclage permet de récupérer des métaux réutilisables, mais les piles ne sont pas recyclables à 100%. Le traitement des piles permet de valoriser, après affinage : nickel, cadmium, zinc (sous forme oxydée ou métallique), manganèse (sous forme de ferro-manganèse ou d’oxyde de manganèse), fer (sous forme de ferromanganèse ou de ferrailles) et mercure (après distillation et affinage, sous forme de métal purifié liquide).
Les accumulateurs (dit « piles rechargeables ») présentent en moyenne un taux de retraitement supérieur aux piles classiques, puisque 75 % d’un accumulateur peut être valorisé, contre 60% pour une pile jetable.
La France dispose de 15 sites capables d’absorber l’ensemble des piles et accumulateurs usagés français, une certaine partie provenant de l’étranger, lors du cycle de pré-traitement et de traitement. Ceux-ci, peuvent recevoir jusqu’à 228 151 tonnes [2].
Au delà de problèmes d’organisation de collecte et de sensibilisation des consommateurs, l’absence de rentabilité économique des filières provoque des réticences de la part des acteurs concernés, qui cherchent à minimiser les coûts en général et leur propre contribution en particulier, d’où les difficultés rencontrées pour le financement. Seul le recyclage des batteries au plomb pour automobiles paraît aujourd’hui rentable.
[1] L’Institut National de Recherche et Sécurité a effectué des mesures des niveaux d’exposition en métaux toxiques (mercure, plomb, cadmium) dans les lieux de travail où l’on recycle les piles et les batteries usagées. Celle-ci montrent que les niveaux de pollution sont importants pour certains processus.
[2] Donnée relative à l’exercice de 2005. D’après l’European Battery Recycling Association, 43% des piles et accumulateurs usagés collectés en Europe étaient recyclés en usines françaises et 25% en usines allemandes.