废旧锂离子电池再生技术：湿法回收技术主要有

著者：Iflowpower – Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

锂离子电池回收技术简介废旧锂离子电池资源化技术是将废旧锂离子电池中的成分，按照其各自的物理、化学性质，进行分离。 一般来说，整个回收过程分为4个部分：（1）预处理部分；（2）电极材料修复；（3）比例金属的浸出；（4）化学净化。 在回收过程中，根据提取工艺的不同，锂离子电池的回收技术可分为三类：（1）干法回收技术；（2）湿法回收技术；（3）生物回收技术。

干法回收重要的包括机械分离和高温热溶解（或高温冶金）。 干法回收流程短，回收的针对性不强。 这是实现金属分离回收的初步阶段。

重要的是参考回收材料的方法或材料的比率或材料的优先权，重要的是通过物理分选方法将电池破碎并高温热溶解，或高温分解以去除有机物以进一步回收元素。 湿法回收工艺较为复杂，但各有价金属的回收率较高，是目前处理废旧镍电池、锂离子电池的重点工艺。 湿法回收技术属于转移技术，将金属离子从电极材料转移到浸出介质中，然后通过离子交换、沉淀、吸附等过程进行回收。

溶液中提取。 生物回收技术成本低、污染小、可重复使用，是未来锂离子电池回收技术的理想方向。 生物回收技术重要的是利用微生物浸出，将体系中的有用组分转化成可溶性化合物并选择性溶解，得到含有效金属的溶液，实现目标组分与杂质组分的分离，最终回收锂金属。

目前生物回收技术研究才刚刚起步，随后逐步解决高效菌株的培育、周期性问题、浸出条件相关的控制问题。 从回收工艺的顺序来看，第一步：预处理工序，其目的是为了将旧锂离子电池中的价金属部分初步分离出来，高效选择性地富集电极材料等，以利于后续回收工序的顺利进行。

预处理过程通常结合破碎、研磨、筛分和物理分离。 重要的预处理方法有：（1）预充电；（2）机械分离；（3）热处理；（4）碱溶液处理；（5）溶剂溶解；（6）手工拆卸等。 第 2 步：材料分离。

预处理阶段富集得到正极和负极的混合电极材料，为了分离共回收的Co、Li等，选择性提取混合电极材料。 物质分离过程又可分为干法回收、湿法回收和生物回收分类技术：（1）无机酸浸出；（2）生物浸出；（3）机械化学浸出。

步骤3：化学净化。 其目的是分离、净化浸出工艺所得溶液中的各种高附加值金属。 浸出液中含有Ni、Co、Mn、Fe、Li、Al、Cu等多种元素，其中Ni、Co、Mn、Li是重要的回收金属元素。

调节pH值后进行选Al、Fe精选，进一步处理浸出液中的Ni、Co、Mn、Li等元素。 常用的回收方法有化学沉淀法、盐分析法、离子交换法、萃取法和电沉积法。 国内外动力锂离子电池的技术路线及趋势：湿法工艺、高温热解法为主流对比国外主流电池回收公司的回收工艺可以发现，目前主流的锂离子电池回收工艺以湿法工艺和高温阶段为主，并且很大一部分已经投入到工业化生产阶段。

锂回收经济性方面，电池厂商自行拆解或者第三方拆解模式是目前主流，自2015年以来，随着新能源汽车产业的爆发，以及电池材料方向（向着高镍三元材料方向发展），钴、镍及碳酸锂/氢氧化锂的价格将受到一定幅度的提振。 这使得恢复废旧锂离子电池的经济性成为可能。 我国私人汽车平均行驶里程约为1.6万公里。

在私家车的使用条件下，纯电动/插电式汽车的使用年限在4至6年左右；相关的公交车、租赁汽车等。 不同类型的动态锂离子电池金属有所不同。 根据权威机构对我国未来动力锂离子电池在各类电动汽车及自行车锂电容占比进行预测。

预计到2018年，我国新增报废动力锂离子电池将达到11.8GWH，可回收对应的金属为：镍180万吨、钴200.34万吨、锰0.34万吨；预计到2023年，新增报废动力锂离子电池将达到101GWH，可回收对应的金属为：镍11.9万吨、钴23万吨、锰2万吨。

权威机构预计，除金属钴之外，其他金属价格也将出现不同程度的下跌。 据此预计，2018年可回收金属市场规模将达到14亿元。

钴8.7亿元、260亿元；至2023年，可回收金属的市值可达到镍84亿元、钴73亿元、锰8.5亿元、锰16.

60亿元锂电146亿元。 通过建立动力锂离子电池成本收益的经济性评估模型，对回收材料产出的收益可以通过如下数学模型进行计算：BPRO表示废旧动力锂离子电池回收的利润；CTOTAL表示使用废旧动力锂离子电池回收所获得的总收益；CDepReciation表示废旧动力锂离子电池设备的折旧成本；CUSE表示废旧动力锂离子电池回收工序的使用成本；CTAX表示废旧动力锂离子电池回收公司的税金。

废旧动力锂离子电池回收及再资源化的使用成本主要包括以下几点（1）原材料成本；（2）辅助材料成本；（3）燃料动力成本；（4）设备维护成本；（5）环境处理成本；（6）人工成本。 从毛利率、可行性、可持续性三个方面考虑，权威机构认为，电池厂家直接回收形成闭环模式和第三方专业拆解机构收购废旧电池给电池厂家的模式是目前主流的动力锂电回收模式，并且在锂电复合回收的情况下具有更好的经济性。 假设：（1）现行金属价格（21.5万元/吨、镍7.77万元/吨、锰100万元/吨、锂70万元/吨、铝12.6万元/吨、铁0。

2万/吨），不考虑其他回收的收益；（2）考虑使用各类动力锂离子电池（70%磷酸铁锂、7%锰酸锂、23%三元）综合回收锂离子电池；3）除去原材料外的其他成本：第三方专业机构收购小作坊废旧锂离子电池并分解毛利率，可达60%；其次是产业联盟回收加工形式，毛利率45%。 但这两种方式中，前者（第三方：收购小作坊）存在安全和环保问题，且目前小作坊尚未认识到锂电回收产业的巨大价值，收购价格较低，因此这种方式不具备持续性；后者（产业联盟）由于相关管理法规和法律环境的统一性，目前实现的可能性较小，但未来会是趋势之一。 其余三种方式均具有可行性和可持续性，但电池厂商直接回收并购买废旧电池给生产者的模式毛利率较高，因此权威机构认为这两种模式将构成目前主流的回收模式。

三元电池材料的回收价值高于其他动力锂离子电池，如回收三元锂离子电池、电池厂商回收型、第三方拆解型对电池厂商利用废旧电池的质量投资价值(2016年)毛利率分别已达到55%、48%，未来5年动力锂电回收行业将逐步实现标准化、规模化、产业联盟化。 由于规模效应，其毛利率会很高。 此外，原有生产商回收模式和第三方拆解模式生产废旧电池仍然具有较强的经济性。