锂离子电池的回收技术和回收工艺

来源：维多利亚3308  日期：2019-08-05 09:33  浏览量：次

　　锂离子电池的回收技术和回收工艺。现阶段我国废旧锂电池回收体系尚不健全，回收技术和商业模式还没达到成熟的标准。锂离子电池目前已深入到我们工作和生活的每一个角落，目前全国锂离子电池总的消耗量在78亿只左台。锂电池回收工作大量且紧迫。

　　锂离子电池的回收技术

　　锂电池环保化、无害化处置符合可持续发展的要求。大量锂离子电池进入市场，废旧锂离子电池回收和再利用问题也成为行业重大挑战。

　　废旧锂离子电池的资源化技术，是将废旧锂离子电池中有价值的成分，依据其各自的物理、化学性质，将其分离。一般而言，整个回收工艺分为4个部分：（1）预处理部分；（2）电极材料修复；（3）有价金属的浸出；（4）化学纯化。

　　在回收过程中，按照不同的提取工艺分类，可将锂离子电池的回收技术分为3大类：

　　1.干法回收技术

　　干法回收主要包括机械分选法和高温热解法（或称高温冶金法）。干法回收工艺流程较短，回收的针对性不强，是实现金属分离回收的初步阶段。主要是指不通过溶液等媒介，直接实现材料或有价金属的回收方法，主要是通过物理分选法和高温热解法，对电池破碎进行粗筛分类，或高温分解除去有机物以便于进一步的元素回收。

　　2.湿法回收技术

　　湿法回收技术工艺比较复杂，但各有价金属的回收率较高，是目前主要处理废旧镍氢电池和锂离子电池的技术。湿法回收技术是以各种酸碱性溶液为转移媒介，将金属离子从电极材料中转移到浸出液中，再通过离子交换、沉淀、吸附等手段，将金属离子以盐、氧化物等形式从溶液中提取出来。

　　3.生物回收技术

　　生物回收技术具有成本低、污染小、可重复利用的特点，是未来锂离子电池回收技术发展的理想方向。生物回收技术主要是利用微生物浸出，将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来，得到含有效金属的溶液，实现目标组分与杂质组分分离，最终回收锂等有价金属。目前，关于生物回收技术的研究刚刚起步，之后将逐步解决高效菌种的培养、周期长的问题以及对于浸出条件的控制问题。

　　锂电池回收技术手段

　　1、梯次利用与原料回收

　　退役动力锂电池，走梯次利用道路的，是梯次利用之后再进行材料回收；直接材料回收的是批量过小的，无历史可查的，安全监测不合格的等等。

　　2、正极材料有价金属提取方法

　　当前说的动力锂电池回收，其实并没有做到整个电池上各类材料的全面回收再利用。正极材料的种类主要包括：钴酸锂，锰酸锂，三元锂，磷酸铁锂等。

　　3、湿法冶金

　　湿法冶金是用合适的化学试剂选择性溶解废旧锂离子电池中的正极材料，并分离浸出液中的金属元素的一种方法。湿法冶金工艺比较适合回收化学组成相对单一的废旧锂电池，可以单独使用，也可以联合高温冶金一起使用，对设备要求不高，处理成本较低，是一种很成熟的处理方法，适合中小规模废旧锂离子电池的回收。

　　4、火法冶金

　　火法冶金，又称焚烧法或干法冶金，是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂，同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应，以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物，对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。火法冶金对原料的组分要求不高，适合大规模处理较复杂的锂电池。

　　锂离子电池的回收工艺

　　从回收工艺的次序来看，第一步：预处理过程，其目的是初步分离回收旧锂离子电池中的有价部分，高效选择性地富集电极材料等高附加值部分，以便于后续回收过程顺利进行。预处理过程一般结合了破碎、研磨、筛选和物理分离法。

　　第二步：材料分离。预处理阶段富集得到了正极和负极的混合电极材料，为了从中分离回收Co、Li等有价金属，需要对混合电极材料进行选择性提取。

　　第三步：化学纯化。其目的在于对浸出过程得到的溶液中的各种高附加值金属进行分离和提纯并回收。浸出液中含有Ni、Co、Mn、Fe、Li、Al和Cu等多种元素，其中Ni、Co、Mn、Li为主要回收的金属元素。通过调节pH将Al和Fe选择性沉淀出后，再对浸出液中的Ni、Co、Mn和Li等元素进行下一步的处理回收。

　　我国锂电池回收市场分析

　　1、据推测，2016年我国动力电池的报废量累计约为2万--4万吨，到2020年前后，我国仅纯电动乘用车和混合动力乘用车的电池累计报废量，将突破15万吨，达到17万吨左右的规模，可见废锂电池的回收再利用拥有广阔的市场。

　　2、建议与对策

　　提高针对性、固定周期回收、政府主导，厂商配合模式。

　　以上就是锂离子电池的回收技术和回收工艺介绍。废弃锂电池若不系统处理回收，会严重浪费资源污染环境，危害人体健康。如果废锂电池能得到充分回收，每年可回收钴240吨，仅这一项就价值4000万以上。