锂离子电池回收工艺

对于锂电池进行拆解回收时，通常需要对废旧电池进行预处理以降低金属含量、提高再生率，目前主流的锂电处理方法有两种：一种是湿法，另一种则是干法。

湿法制备锂电池的工艺包括化学湿法和物理湿法两大类。

对于物理湿法回收过程中产生的废有机溶剂，采用溶剂萃取、电积等工艺可以实现废有机溶剂中有价金属含量降低至5 ppm以下；而对于废锂电池回收过程中产生的废电解铝，采用电渗析法即可实现废电解铝液中有价金属含量降低至1 ppm以下，回收率达到98%以上。

本文主要介绍锂电回收处理工艺原理及工艺流程、流程以及各过程的工艺参数等内容。

一、干法化学湿法工艺

干法化学湿法工艺是将废旧电池经过破碎、筛选、分选后，通过加入适量的化学药剂，使其溶解并生成新的电解质溶液的方法。

二、物理湿法制备电池

物理湿法回收的原理是利用物理方法，如粉碎、溶解、过滤等将电池中有机溶剂及其他杂质分离出来，然后通过蒸馏等手段将金属富集。物理湿法回收的优点是对废电池中的主要成分有很好的选择性和吸附性；缺点是生产成本高，设备复杂。物理湿法回收工艺主要包括破碎、粉碎机筛选、过滤等过程。

三、废电池浸出液的处理与再生

在湿法工艺中，锂电池浸出液的处理与再生主要包括三个过程：萃取、电积和电渗析。

萃取是利用有机溶剂或水对各种有机化合物进行分配，从有机溶剂体系中提取有价金属的过程。在锂离子电池领域，利用萃取法回收有价金属的工艺称为“湿法”，该过程中的重要反应过程为：萃取剂从原料液进入萃取器后直接与原料液混合，然后通过循环泵输送到有机相萃取；在萃取剂与有价金属的混合物中加入酸溶液或其它物质使其形成沉淀（离子交换）。

对于以锂离子电池为代表的含锂材料而言，锂离子电池电解液中主要含有三种元素： Li、 Li+和Cu2+，当采用有机溶剂萃取法回收时，由于Li3+和Cu2+无法溶于有机溶剂，故一般不采用该方法回收。

四、电渗析分离锂离子技术

电渗析（electrowatering, ED）是利用电极反应进行物质分离的一种方法，通过电场使溶液中的离子迁移至电极上，并在电渗析过程中实现对离子的选择性分离。主要分为四个步骤：电渗析膜层沉积、膜孔填充和扩散控制、膜层内离子的迁移和膜层外溶液成分的去除。电渗析法主要应用于锂电池回收，通过在废锂电极上施加直流电压可以使电极表面带电粒子通过电流而进入电极缝隙，通过膜孔吸附和离子交换作用，可以将废锂电池中金属锂和磷去除并实现其分离回收。

未来，汽车生产、电池生产等企业之间将建立更有效的合作机制。动力电池回收市场的主要参与者，如动力电池(或材料)制造商、专业第三方回收企业、产业联盟等，将与汽车制造商紧密合作，实现废旧电池快速返回回收工厂，促进电池回收产业链上下游更深层次的战略联盟与合作。为了不断提高回收效率，降低回收渠道成本，动力电池回收企业将不断整合动力电池回收产业链上下游资源，快速扩大电池回收规模，绑定更多主流电动车企业，保持稳定供应