鋰電回收方式解析

關于退役的動力鋰離子電池，目前緊要有兩種可行的解決辦法：其一是梯次利用，即將退役的動力鋰電池用在儲能等其他范疇作為電能的載體使用，從而充足發揮剩余價值；其二是拆解回收，即將退役電池進行放電和拆解，提煉原材料，從而實現循環利用。目前僅有磷酸鐵鋰電池可以通過梯次利用發揮剩余價值，三元材料的電池仍以拆解回收為主。

鋰電池回收方式及流程

(1)初次利用

當動力鋰離子電池性能下降到原性能的80%時，將不能達到電動車的使用標準，但其仍舊具備在儲能系統，尤其是小規模的分散儲能系統中持續使用的條件，比如平抑、穩定風能、太陽能等間歇式可再生能源發電的輸出功率，執行削峰填谷、減輕用電負荷供需矛盾，滿足智能電網能量雙向互動的要求等。此外，退役動力鋰電池還可以用于低速電動交通工具，比如電動自行車、電動摩托車等。

鐵塔基站儲能電池需求巨大，符合梯次利用電池大規模使用特點，將成為梯次利用電池緊要的使用范疇。2018年一月四日，我國鐵塔公司與長安汽車、比亞迪、銀隆新能源、沃特瑪、國軒高科、桑頓新能源等16家公司，簽訂了新能源汽車動力蓄電池回收利用戰略合作伙伴協議。我國鐵塔公司目前試點范圍已張大到12省市，已建設了3000多個實驗站點，涵蓋備電、削峰填谷、微電網等各種使用工況。

梯次利用在儲能中的使用

通信基站儲能電池需求巨大，可吸納絕大部分的廢舊動力鋰電池。依據智研咨詢的預測，2017年全球移動通信基站投資規模有望達到529億元，同比新增4.34%；2016年，我國移動、我國電信和我國聯通的4G基站建設數分別達30萬、29萬和21.6萬，每年存量電池的更換和新建基站出現的電池需求量龐大。長期來看，梯次利用不僅能夠實現退役動力鋰離子電池的再利用，更加有望引導新能源利用模式的發展。

（2）拆解回收

在對廢鋰電池進行了放電、拆解等預解決之后，依據回收過程所采用的的緊要關鍵技術，可以將廢鋰電池的資源化解決過程分為物理法、化學法和生物法三類。

物理法包括火法、機械破裂浮選法、機械研磨法、有機溶劑溶解法及水熱溶解沉淀法等。其中火法又稱干法，是最常用的物理回收辦法，其緊要通過高溫焚燒分析去除起粘結的有機物，以實現鋰電池包成材料間的分離，同時可使電池中的金屬及其化合物氧化、還原并分析，在其以水蒸氣形式揮發后，用冷凝辦法等將其收集。火法工藝簡單，可有效去除電池中的電解液、粘結劑等有機物質，但操作能耗大，而且倘若溫度過高，鋁箔會被氧化成為氧化鋁，造成價值降低和收集困難。同時關于高溫燃燒出現的廢氣，也要研究相應的對策戒備其污染環境。

化學法（又稱濕法）是在拆解破裂鋰電池之后，先用氫氧化鈉、硫酸、硝酸、雙氧水等化學試劑將鋰電池正極中的鈷、鋰、鋁等辦法來凈化、分離、提純鈷、鋰等金屬元素。由于使用鹽酸浸出金屬離子時，會在反應中生成有害的氯氣，因此目前使用較多的浸出體系是硫酸與雙氧水的混合體系。針對酸浸后的浸出液，可采用沉淀法、萃取法、鹽析法、電化學法等方式實現金屬離子的提純。

化學法相比較較成熟，回收率高于物理法，但一般得到的是金屬氧化物，并不能筆直用來作為鋰電池正極材料，后續利用回收得到的金屬氧化物制備正極材料工藝比較復雜，成本較高。

比較兩者工藝流程可以發現，物理法能夠筆直回收正極材料、負極材料電解液、隔膜，只需經過簡單解決后即可用于鋰電池的再加工，但此法要求至少廢鋰電池所用的正負極材料、電解液一致。然而實際中動力鋰電池正極材料眾多，高能量密度的三元材料也可依據自身成分比例不同分為811、522、111等多種型號，因此目前物理法尚未得到商業化推廣和使用，行業普遍采用技術相對成熟的化學法。

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