如何防止拆卸电池中发生有害气体， 易引起爆炸意外的问题呢

在现代生活中，使用锂离子电池的照相机、摄像机、笔记本电脑、手机等电子通讯设备已为人们广泛使用。锂离子电池的主要组成部分为正极、负极、隔膜及电解液。其中电池正极是由正极活性材料、导电剂、粘结剂、集流体等组成。电池负极主要是由负极活性材料、集流体等组成。由聚合物构成的隔膜将正负极分离开。 电解液起着电池充放电的作用。但是，锂离子电池的使用寿命有限，通常不到3年。废弃电池中含有有毒物质，会对环境中土壤和水质造成损害。这些有毒物质扩散进入人和动物体内，会危害身体健康。对有价金属循环再利用，不仅能够改善环境，而且可提高企业的经济效益。因此，废旧锂离子电池中有价金属的绿色回收与再利用技术已成为近年来的研究热点［1-2］。 本文主要综述了国内外关于废旧锂离子电池中有价金属回收处理的工艺方法，展望了回收技术的发展趋势。

1 国内外研究的现状

在实际应用中，回收的核心技术主要分为火法和湿法两大类。火法是在高温条件下加热，根据不同金属的物理性质（熔点、蒸汽压）从电池材料中提取或分离有色金属的工艺过程。湿法是利用酸、碱或有机溶剂将电池中的有价值金属成分浸出的回收工艺过程。回收流程中大致可以分为三步：电池的前处理、活性物质和集流体的分离、有价金属的回收与再利用。

在实验室中，因为电池体积小，多数采用手工方式拆解、分离电池。而在实际生产中，多采用机械破碎的方法拆解电池。机械破碎的一种方法是湿法。湿法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。湿法回收技术工艺比较复杂，但对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。王元荪等［5-6］等尝试采用稀碱水浸泡电池，再进行粉碎处理。该法可以减少HF 的产生量，但是不能有效回收含氟电解液，从而易造成二次污染。另一种方法是干法。干法主要包括机械分选法和高温热解法（或称高温冶金法）。机械分选法回收工艺流程优点较短，回收的针对性强，是实现金属分离回收的初步阶段。He［7］等研究比较了湿法和机械分选法破碎对回收处理废旧锂离子电池的不同影响，结果表明，机械分选法破碎不会将电池组分破碎成易混合在一起的细小颗粒，回收率较高。但机械分选法回收并不能彻底分离废旧锂离子电池中的各元件，人们尝试采用了高温热解的方法，即把电池放在马弗炉中加热，除去电池中的有机溶剂。Joo［8］等采用机械分选法和高温热解法两种方法并用高效对废旧钴酸锂电池的钴和锂进行高效回收。但是高温热解法也会造成负面效应，如高温处理过程中产生有害气体， 易引起爆炸， 因此需要安装纯化装置。

1.2 活性物质、 集流体的分离

正极活性物质和铝箔集流体的分离主要采用的是包括有机溶剂溶解、高温分解法两种方法。有机溶剂放电主要利用有机溶剂溶解PVDF后，使得正极活性材料与集流体分离。 Zeng［9］使用NMP 浸泡电极片，对电池内的活性物质与集流体实现了有效分离。Yang［10］借助有机溶剂DMAC（N，N-二甲基乙酰胺）溶解，在100 ℃、60 min 的工艺条件下去除了集流体上的粘结剂。但是此回收方法得到的活性物质颗粒较小，固液分离困难，回收投资大。高温分解法是在高温下分离正极材料和活性体。Daniel［11］等采用了真空环境下高温处理的方法，使集流体中的有机物在高温下（600 ℃）分解，正极材料上有部分的正极材料从铝箔上分离，当温度大于650 ℃后，铝箔和正极材料都成颗粒状，混为一体。这种方法会产生有害气体，对空气造成污染。

1.3 有价金属分离回收与利用

废旧锂离子电池中有价金属回收利用主要是对正极活性物质的回收。正极回收处理方法主要包括生物法、高温燃烧法、酸溶解法和电化学溶解法等方法。