锂电池回收处理技术分类及展望

与传统的电池相比，锂电池有着无法比拟的优势。正是因为如此，锂电池一经推出便受到人们的广泛青睐;随着混合动力车和电动车的普及，产生废弃锂电池的数量也越来越多。对这些锂电池进行怎样的处理，是当前受到社会广泛关注的一个热点话题;由于废旧锂电池中含有废碱、废酸、重金属等大量的有害电解质溶液，假如随意将其扔弃，这些有害物质将会对我们生存的环境造成污染，尤其是对水质和土质的污染，会间接危害人类健康。因此，必须要加强对锂电池的利用和回收力度，这样不仅可以缓解由于废旧锂电池造成的环境污染问题，还能实现资源回收再利用，有着重要的经济意义和社会意义。

锂离子电池由正负极片、粘结剂、电解液和隔膜等组成；在工业上厂家主要使用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等作为锂离子电池的正极材料，以天然石墨和人造石墨作为负极活性物质；聚偏氟己稀(PVDF)是一种广泛使用的正极粘结剂，粘度大，具有良好的化学稳定性和物理性能；工业生产的锂离子电池主要采用电解质六氟磷酸锂(LiPF₆)和有机溶剂配置的溶液作为电解液，利用有机膜，如多孔状的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚合物作为电池的隔膜。

锂离子电池被普遍认为是环保无污染的绿色电池，但锂离子电池的回收不当会产生污染；锂离子电池虽然不含汞、镉、铅等有毒重金属，但电池的正负极材料、电解液等对环境和人体的影响仍然较大；如果采用普通垃圾处理方法处理锂离子电池(填埋、焚烧、堆肥等)，电池中的钴、镍、锂、锰等金属，以及各类有机、无机化合物将造成金属污染、有机物污染、粉尘污染、酸碱污染；锂离子电解质机器转化物，如LiPF₆、六氟合砷酸锂(LiAsF₆)、三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)、氢氟酸(HF)等，溶剂和水解产物如乙二醇二甲醚(DME)、甲醇、甲酸等都是有毒物质；因此废旧锂离子电池需要经过回收处理，减少对自然环境和人类身体健康的危害。

一、锂离子电池的生产与使用：

锂离子电池具有高能量密度、高电压、自放电小、循环性能好、操作安全等优势，并且对自然环境相对友好，因此被广泛应用于电子产品，如手机、平板电脑、笔记本电脑和数码相机等；此外锂离子电池在水力、火力、风力和太阳能等储能电源系统方面具有广泛应用，并逐渐成为动力电池的最佳选择；磷酸铁锂材料电池的出现，推动了锂离子电池在电动车行业的发展和应用；随着人们对电子产品的需求逐步增大和电子产品更新换代的速度逐步加快，并且受新能源汽车飞速发展的影响，全球市场对锂离子电池的需求越来越大，电池产量的增速逐年增加；市场对锂离子电池的巨大需求，一方面导致未来将会出现大量废旧电池，这些废旧锂离子电池如何处理才能减轻其对环境的影响，是亟待解决的问题;另一方面为应对市场的巨大需求，厂家需要生产大量的锂离子电池来供应市场；目前生产锂离子电池的正极材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸亚铁锂等，因此废旧锂离子电池中含有较多的钴(Co)、锂(Li)、镍(Ni)、锰(Mn)、铜(Cu)、铁(Fe)等金属资源，当中包含多种稀有金属资源，钴在我国更是属于稀缺战略金属，主要以进口的方式满足日益增长的需求。废旧锂离子电池中的部分金属含量比天然矿石中的金属含量高，因此在生产资源日益短缺情况下，回收处理废旧电池具有一定的经济价值。

二、锂离子电池回收处理技术

1、废旧锂离子电池的回收处理过程主要包括预处理、二次处理和深度处理。

1）由于废旧电池中仍残留部分电量，所以预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选;

2）二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离，常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法等来实现二者的完全分离;

3）深度处理主要包括浸出和分