2019年我国动力电池拆解回收分析：三元电池拆解更具经济性，湿法技术日渐成为主流

三元电池的退役利用方式中， 拆解更具经济性。三元材料电池中镍 12.1%，钴 3%，锂的平均含量为 1.9%，显著高于我国开发利用的锂矿（锂矿山中 Li2O 平均品位为 0.8%～1.4%，对应到锂含量仅0.4%-0.7%），此外，随着新能源汽车的推广，动力锂电池需求的增长，国内锂需求也随之爆发，锂的价格从 2016 年开始飙升。我国虽然锂矿资源丰富，但是因为幅员辽阔以及开采难度等原因导致产出较少，锂资源供给有限，90%以上的需求都依赖进口。与此同时，镍和钴元素都是价值较高的有色金属，其中镍的价格目前在 11 万元/吨左右，钴的价格在 21 万元/吨左右，钴作为战略资源，我国钴矿资源较少，目前探明储量 8 万吨，仅占世界钴储量的 1.12%，且国内钴矿品位低，回收率低，生产成本高，供需缺口导致进口依存度高。 梯次利用结束后是 拆解回收 环节，完全报废的电池同样具有很高的回收价值。

锂电池主要重金属含量

资料来源：公开资料

电解镍价格上扬（元/ 吨）

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金属钴价格回落（元/ 公斤）

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废旧电池回收拆解的完整流程一般包括 4 个步骤： （1 ）电池的预处理；（2）电池材料）电池材料的分选；（ 的分选；（3 ）正极中金属的富集；（4）金属的分离提纯。 ）金属的分离提纯。每一步骤均包含多种处理方法，各有优缺点，www.leadingir.com回收方法按提取工艺可分为 3 大类：火法回收技术，湿法回收技术，生物回收技术。综合利用各种方法对金属材料进行回收，金属的回收率和纯度基本均可达 90%以上。

我国废旧动力锂离子电池回收工业上主要以湿法为主。。目前国内的拆解再生回收技术正日渐成熟，目前电池回收领域主流参与企业包括以宁德时代为代表自建回收体系电池生产厂商、以格林美为代表第三方专业回收拆解利用企业、以及以赣锋锂业为代表正积极布局中的锂电池上游原料提供商。随着新能源汽车产业链的持续扩张，相关公司在切入动力电池回收利用领域的同时，也在积极布局电池材料生产领域。具体来看，拆解方面，湖北格林美、湖南邦普等开发了自动化拆解成套工艺，北京赛德美开发了电解液和隔膜拆解回收工艺。再生利用以湿法冶金及物理修复法为主。湿法冶金方面，湖南邦普开发了“定向循环和逆向产品定位”工艺，湖北格林美开发了“液相合成和高温合成”工艺。物理修复方面，赛德美对电池单体自动化拆解、粉碎及分选，再通过材料修复工艺得到正负极材料。国外回收工艺则以火法冶金和湿法冶金为主。比利时Umicore、美国RetrievTechnologies、日本住友金属矿山等都是全球较为知名的锂电池再生企业，他们的回收主要是针对动力电池的有价金属元素如锂、镍、铜，其他的价值较低的组分关注很少。

宁德时代废旧电池回收工艺

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前期预处理：回收到的废旧电池首先要进行前期预处理，包括放电、拆解金属外壳和分离电极材料。回收到的废旧电池首先需要在专业放电设备上进行放电，去除残余电量，再对电池进行拆解，将电池外壳剥离，可以获得电芯材料，同时在此过程中收集电解液，而金属外壳会统一回收集中处理。主要的放电方法有浸泡法、金属导电法和低温冷冻法。浸泡法即将废旧电池放臵于一定浓度的导电溶液进行短路放电，常用的导电物质有氯化钠，该方法简单可行，是当前最常用的方法。获得的电芯材料会进行破碎及筛分处理，从而进一步获得电池正极材料、电池负极材料和隔膜。常见的预分离方法有手工拆解、机械粉碎、溶剂剥离、高温热处理等。正极材料将会进行下一步的细化处理。

火法回收处理工艺 ：废电池回收首先做放电处理，然后将其外壳剥离并回收；将电芯与石灰石、焦炭混合，放进焙烧炉进行还原焙烧；有机物燃烧分解，生成二氧化碳等气体，多数氧化锂以蒸气形态泄出并用水吸收，金属钴和铜等生成含碳合金，沉渣将磷和氟固定，铝被氧化成炉渣，钴酸锂被还原为金属钴和氧化锂；锂离子电池通过上述处理所生成的合金会有镍、钴、铜等金属。继续对此合金分解，能够分离出高价镍盐及钴盐。也可以通过焚烧电池去除有机物，通过将残余粉加热溶于酸这种方法，便能够分离出氧化钴，并且筛选除去铁和铜之后，可以用来制造涂料及颜料的原料。在此方法中，通过燃烧方式去除有机溶剂及粘结剂，极大可能生成有毒气体。火法回收技术处理量大、工艺简、能处理种类繁杂的电池；但火法冶金工艺成本高、对设备的要求高、处理过程中会产生大量的有害气体。

湿法回收处理工艺 ：湿法回收是指将废旧电池拆解预处理后溶于酸碱溶液中，萃取出部分有价值金属元素，再经过离子交换法和电沉积等手段，提取出剩余有价值金属，包括浸出过程和分离（萃取、沉淀）过程。浸出的目的是利用酸液将锂离子电池正极材料中的金属元素及金属化合物溶解，实现固态正极活性物质中的金属组分转移至溶液中，以便后续的分离和回收。湿法回收技术处理成本低、有价金属的回收率高、工艺稳定性好；但湿法冶金工艺流程长，处理量小，处理过程中产生大量的废液需进一步环保处理。

火法回收处理工艺

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湿法回收处理工艺

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生物回收处理工艺：生物回收技术主要是利用微生物浸出，将体系的有用组分转化为可溶化合物并选择性地溶解出来，实现目标组分与杂质组分分离，最终回收锂、钴、镍等有价金属。生物法具有成本低、污染小、可重复利用优点，长期来看是电池回收发展理想方向，但目前生物回收技术尚未成熟，如高效菌种的培养、培养周期过长、浸出条件的控制等关键问题仍有待解决。

电池回收工艺特点总结

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动力电池回收的环保方面的价值同样不可忽视。废旧动力电池中的部分物质会对生态环境造成很大的危害，以磷酸铁锂电池为例，其含有的多种化学物质都在国家危险废物名录中；有机溶剂及其产物对大气、水、土壤造成严重的污染；铜等重金属在环境中累积最终将通过生物链危害人类自身。如果对废旧动力电池仅采用填埋、焚烧等普通垃圾处理方式，会对环境造成严重污染，因此对废弃动力电池加以合理回收利用有极大的意义与必要性。

废旧锂离子电池中常用组成材料的主要化学特性和潜在环境污染

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