报废的动力锂电池回收再利用技术，磷酸铁锂电池及三元锂电池处理工艺

2021年被认为是动力锂电池退役潮元年，围绕着动力锂电池回收与梯次再利用的赛道也变得越发滚烫。然而，在这个被认为是千亿级蓝海的领域里，更具价值的三元锂电池退役潮也即将到来。对于退役报废的磷酸铁锂电池以及三元锂电池处理工艺有着更好、更具操作性的处理方案。

首先将电池模组彻底放电，使用无氧裂解破碎设备及溶液工具将电池破碎拆解。拆解分离出正极、负极、电解液和隔膜等组成部分，再对电极材料进行浸出、除杂后，通过离子交换、沉淀、吸附等工艺，将报废的动力电池制备成动力电池正极材料前驱体。目前，核心金属总回收率可达98%以上

报废的动力锂电池回收再利用技术，磷酸铁锂电池及三元锂电池处理工艺池

报废的动力锂电池回收再利用技术，磷酸铁锂电池及三元锂电池处理工艺是把锂电池经真空进入无氧裂解炉并同时加入溶剂进行破碎，破碎的同时进行电解液溶解，在没有氧气的密闭空间内经摩擦排料送入溶解器中进行电解液溶解（这个阶段也是在没有氧气的环境中进行的），溶解后的物料经过挥发过滤，这时的溶解液里边含有金属等各种物料，送到热挥发器进行挥发，挥发后的物料经过正负压风选磁选将铁、隔膜、铜、铝块等原材料分选出，正负极料和少量塑胶类进入高速摩擦分解机中进行反应，经过多组水冷集料，和毛刷回旋筛把塑料分选出，剩下的铜铝粒经过比重筛分选出来铜铝。在水冷集料、筛选、比重分选将各类物料分离，极片脱的极粉再进裂解去除有机物。

锂电池高速摩擦分解设备

锂电池处理过程中用到的子母内嵌无氧裂解炉

报废的动力锂电池回收再利用技术，磷酸铁锂电池及三元锂电池处理技术部分设备原理

高速摩擦设备原理：该系统设计为多排刀片摩擦，在高速运转时产生强气流，使物料进行互相碰撞摩擦，从而使正负极片上的正负极粉从金属箔上脱落，脱落后的铜铝自然形成圆状小颗粒，铜比重较大，铝的比重较小，塑胶类比重最小且柔韧性较好，塑胶类在机内摩擦时不宜使物料破坏，从而使物料基本完整。

子母内嵌式无氧裂解炉原理：炉为内嵌式，物料进炉来回推进，炉套炉占面积小，能源利用率高，锂电破碎回收过程中产生的有机气体、裂解可燃气和锂电池热挥发所产生电解液废气进燃烧系统燃烧供热自用，再利用破碎分选产生的多余废气进行燃烧补氧，从而达到各种废气综合燃烧利用，燃烧供热的尾气经换热器对挥发系统供热后，再进行简单处理达标排放，该工艺无需投资大运行成本高的废气RTO蓄热燃烧系统。

有机溶剂法原理（相似相溶）：有机溶剂溶解电极上的粘结剂pvdf，使钴酸锂从铝箔上脱落，其溶解最佳固液比为1.68g:10ml,通过蒸馏可以循环使用该溶剂，另有N-甲基吡咯皖酮作为溶剂，在120度下浸洗正极。采用有机溶剂法可有效分选极粉与铝箔，并用蒸馏方法进行溶剂再利用，但有机溶剂成本高，并且设备成本和运行也高，较难实现企业化产业。

（有机溶剂有N-甲基吡咯皖酮（NMP），N,N-二甲基甲酰胺（DMF）二甲亚矾（DMSO)丙酮等，因丙酮DMSPO易挥发，对有机黏剂较好NMP和DMF。考虑到水溶剂黏剂在现有锂离子动力电池中的使用，黏剂筛选中加入水及乙醇。

新能源汽车所使用的动力电池主要为磷酸铁锂电池及三元聚合物锂电池，随着行业需求的增大及相关研究的深入，这两类废旧动力电池回收处理的技术水平正在逐步升高。废旧三元动力电池的回收再利用具备很高的经济可行性，物理分离回收技术是较为适合应用于三元电池回收利用的技术，有了技术之后锂不再是开采，而是回收。