退役动力锂电池回收技术概览 下

3.1 预处理基本步骤

将废旧锂电池放入食盐水中放电，除去电池的外包装，去除金属钢壳得到里面的电芯。电芯由负极、正极、隔膜和电解液组成。负极附着在铜箔表面，正极附着在铝箔表面，隔膜为有机聚合物；电解液附着在正、负极的表面，为LiPF6 的有机碳酸酯溶液。

3.2 一个典型的浸出萃取操作

从一个完整电芯，经过预处理后，成为粉末状待处理原料。不同工艺，后续处理手段差别较大。典型的湿法提取步骤如下，来自文献[6]，感受一下：

1）在硫酸溶液中加入LiCoO2电极粉末，保持特定固液比，机械搅拌；

2）超声波浸出60min 后，滤去残渣，测定浸出液中各金属的浓度；

3）然后加入碳酸氢铵溶液调节浸出液的PH值为，静置过滤后，加入少量的Na2S 溶液除铜；

4）采用P507-磺化煤油体系萃取钴，用H2SO4 反萃，从而得到高纯度的硫酸钴溶液；

5）之后将NaOH 溶液和富钴溶液加热至沸腾，往富钴溶液中加入碱溶液，直至钴溶液中产生大量的蓝色沉淀为止；

6）将烧杯口封起来，静置5min 后，蓝色沉淀完全转变为粉红色沉淀氢氧化钠沉钴；

7）多次洗涤，加入乙醇作为分散剂陈化后，过滤，将滤饼于105℃烘干后得到的物质放入马弗炉中煅烧，得到黑色粉末状四氧化三钴。

4 技术趋势

目前主要是针对电池中的贵金属进行回收，对其他如电解质、隔膜等相对廉价的物质置之不理，未能系统化地回收整个电池。

也有主流方法以外的技术被报道，其中涉及到其他元素的回收。2016年底，清华大学科技成果重点推广中心在《乙醛醋酸化工》杂志上发布的一条消息称，其团队开发了一种“动力锂电池快速剥离及锂钴短程资源回收技术”，可以高效提取锂电池中的贵金属，铜、铝金属回收率超过98%，钴、锂金属回收率超过95%。

另外，也有比较综合的方法被提出，高桂兰在其文章《废旧车用动力锂离子电池的回收利用现状》中提出，综合利用各种方法长处的思路。联合处理法即 “火法预处理+ 湿法酸浸+ 金属沉淀”的回收路线，该路线通过酸浸的方法浸出有价金属，传统使用的酸主要是无机强酸( HCl、H2SO4和HNO3等) ，但该类无机酸对设备腐蚀性大，对人体的危害也较大，因此建议使用性质较为温和的有机酸( 包括苹果酸、草酸和抗坏血酸等) 来代替，这样不仅环保，部分有机酸还具有还原性，可以代替传统的“无机酸+ 还原剂”体系。

5 总结

当前的动力锂电池回收比例还比较低。在一份报告上看到，我国动力锂电池的回收比例在10%左右。对比铅酸电池行业，中国的回收比例在30%左右，而美国的这个数字已经超过90%，可以说是“循环经济”。翻过来看，就是市场空间巨大。

然而，废旧电池回收的直接驱动力，还是在回收处理的性价比上。如果回收的材料对于整个行业降低电池成本起到有益作用，回收材料可以顺畅流通，废旧电池的回收才能真正从“要我做”转变到“我要做”上来。由于掌握的数据信息远远不够，没有能力推算这个转折点具体出现在什么价位上，只能说道理是这么个道理。