动力电池回收技术及流程有哪些？

回收技术一般分为两大类，即物理方法回收和化学方法回收。

1.物理方法

梯次利用

次利用是指电池本身并没有损坏，但由于衰减（容量在80%以下）不足以继续支持电动汽车使 用，可以退而求其次，在基本同级或降级应用在电力储能、通讯基站后备电源等场景中。这种方式 可延长电池使用寿命，充分发挥其剩余价值。 梯次利用根据电池容量的衰减程度分为4个阶段：电池容量不低于80%为使用阶段；当电池容量处 于60%-80%，可以进行梯次利用和包装再造，梯次利用之后可应用于储能、通信基站、备用电源等 领域；当电池容量处于20%-60%，则直接拆解为单体电池再重组用于用户侧；当电池容量小于 20%直接报废处理25。 LFP电池的梯次利用技术与NCM电池相似。废电池经过动力经过拆解、电芯检测和配 组、模块清洗、点焊、激光焊和组装，就可以重新得到梯次利用电池包成品。

直接物理回收

直接物理回收包括对电池进行物理拆解和材料修复结合的方式。首先，通过放电后对电池正负极材 料、隔膜、电解液、五金件等组分结构进行精细化拆分，分别回收其中的金属元件、塑料件等；进 一步将废旧电池分解成更小的颗粒，根据它们的物理特性（如粒径、密度差、亲水性、导电性和磁 性等）将这些混合颗粒分离。正极集电铝箔和负极集电铜箔、隔膜、负极活性物质石墨通过上述工 艺回收。通过材料修复的方法对正极粉末进行成分调整，回收的正极活性材料混合有富镍材料、氢 氧化锂等，有利于三元正极材料完全再锂化，成为新的正极材料。回收材料可直接用于生产新电 池，节约能源和资源消耗。 该技术没有焚烧、酸碱等添加剂反应等环节，环保效能很高，在回收利用率方面有很大的优势。

2.化学方法

湿法冶金

湿法回收是一种常用的废旧锂电池回收方法，具有回收程度高、能耗低、操作简单和技 术相对成熟等特点。它通常包括以下步骤：预处理（放电与拆解，机械破碎与分离）、酸（或碱） 浸出、杂质分离、溶剂萃取提取有价金属等。

在预处理阶段，废旧锂电池经过放电、拆解和粉碎等处理。然后，在酸性（或碱性）溶液中进行浸 出，将有价金属从废旧锂电池中溶解出来。随后，通过离子交换、溶剂萃取、化学沉淀、电解等技 术对溶液进行分离，将有价金属从溶液中提取出来。

湿法回收也是回收废旧锂电池最常用的方法之一，其工艺具有回收程度高、能耗低、操作简单、技 术相对成熟等特点26。缺点是回收流程相对冗长，并且相较于火法冶金方法，成本较高且需要更多 的化学试剂。在成熟的酸（碱）浸出过程中，强酸等化学试剂可能产生有毒气体和废酸液等二次污 染物。 目前，格林美P的电池材料湿法回收技术工艺包括预处理、酸溶浸出和萃取提纯等步骤，该公司也会 考虑碳排放情况，采取措施减少环境影响，如使用清洁能源、优化工艺流程和控制尾气排放，以减 少对环境的负面影响，为可持续发展做出贡献27。 总的来说，湿法回收是一种有效的废旧锂电池回收方法，然而，为了解决其冗长、成本高和化学试 剂带来的污染问题，仍需不断改进和优化回收工艺。

火法冶金

火法回收先将废旧电池粉碎，再利用高温熔炼烧掉高分子粘结剂和隔膜等有机材料，其中 低沸点的金属及氧化物最先回收。分离出的金属物质再通过后续工序分离提纯。通常只靠火法冶金 无法获得单一金属，只能得到钴、镍、铜等金属合金，而铝、锂等金属元素进入炉渣中。

火法回收优点是其只需对废旧动力电池系统进行简单的拆解和放电，不需要对电池单体继续拆解而 直接进行高温冶炼。在高温过程中同时投入造渣剂、还原剂等，通过控制反应条件进行还原熔炼。 尽管火法冶金操作简单，适合大规模处理废旧锂电池，但作为能源密集型方法，在操作过程中需要 消耗大量能量，并且会产生大量废气、废渣污染环境28，在该过程也会损失一定量的金属锂。 一般在火法回收后，也需要加入浸出等湿法冶金工艺，将这些高价值金属被进一步精炼并以高效率 （>95%）回收。现阶段利用火法-湿法联合回收技术回收有价金属。优美科（Umicore）公司P所采 用的Val'Eas工艺，针对NCM电池回收，该工艺主要将火法回收技术的产物进一步采用湿法提纯， 尽管回收过程中不可避免的产生新“三废”，但该方法对反应对象的要求较低，又可以减少浪费金属 元素29。