废旧锂离子电池中金属材料回收技术研究进展

陈雄辉

（浙江华友循环科技有限公司，浙江 桐乡 314500）

随着人类的进步和科技的发展，废旧锂离子电池中金属材料回收技术相关的理论知识已经发展的相当成熟，该技术在这个过程中也有着不俗的表现，而且伴随着其他新技术的不断涌现，废旧锂离子电池中金属材料回收技术也在进行着不断的技术革新。并且在近些年来，我国大力倡导开展生态文明建设工作，而废旧锂离子电池中的重金属等污染物质就首当其冲，相关的工作人员对其废物处理以及废物再利用工作相当重视，但是相关的技术依然存在着较多的问题。

1 我国时下锂离子电池的使用情况分析

锂离子电池在我国的大范围的使用，与我国时下电子科技迅速发展息息相关，由于电子信息技术的不断发展，电子产品与人们日常生活的联系越来越紧密，越来越多的电子产品进入到家家户户之中。而伴随着一些新型技术的不断优先发展，人们对日常生活中常见电子产品的使用性能，以及实际质量有着越来越高的要求[1]。锂离子电池相对于传统的电子产品电池而言，在实施过程中有着实际体积更小、实际供电能力更强、日常使用更加安全便捷等多方面的优势，所以该技术自从被提出以来，就吸引了无数电子产品生产厂家的注意，经过长时间人力物力的投入，锂离子电池相关的技术理论已经发展到相当成熟，该技术在诸多领域的应用也极其广泛，针对当下的国际电子产品市场进行深入的分析，我们可以发现，在移动通信设备、数码产品、摄像机、笔记本电脑等众多电子产品领域，已经基本完成了锂离子电池替换传统电池的工作，而在一起较为新颖领域，如电动汽车，锂离子电池的渗入也势不可挡。

2 废旧锂离子电池中金属材料回收技术发展现状

废旧锂离子电池中金属材料回收技术发展至今已相当成熟，其有一套完整的理论体系及分类方式。但是其在应用中的问题还是比较突出的，笔者通过对相关文献的查询，就这以回收方法的角度，对相关问题的整理分析。针对时下锂离子电池被广泛使用的发展现状，有关废旧离子电池的回收技术也引起了相关的环保部门以及社会各界的广泛关注，相关的基础上的资金也相对成熟，时下较为常用的废旧锂离子电池回收法，主要有以下三种：

第一种为火法冶金法，向废旧锂电池表面施加高温，主要目的就是将电池表面的金属外壳融化分解，之后再进行复选、沉淀的方法，提取出金属化合物。这种方法在使用过程中虽然有人工作原理简单、操作简便的优势，但是其劣势也是显而易见的，较高的能耗以及产生了大量废气，都给这种废旧锂离子电池回收方法提出了较大的异议；第二种为湿法冶金法，这种方法相对于火法冶金法而言，主要的技术区别为将机械加工方法代替了传统的加热处理方法，又在一定程度上解决了实际锂离子电池回收工序中的能耗问题，除此之外，由于该技术所采用的实际回收工艺更加的先进科学，所以提出来的更加的纯洁，而且实际提供的效率更高；最后一种回收处理方法为生物浸出法，从字面意思进行理解，我们就可以看出该方法相对于前两种方法而言，所需要的技术水平更高，但是该方法在使用过程中的优势也是显而易见的，在实际的使用过程中具有高回收效率、低成本投入、更加符合可持续发展理念等等方面的优势，实际回收周期较长就是其最大的弊端。

3 不同锂离子电池的回收方法简介

前问我们讨论了废旧锂离子电池中金属材料回收技术的发展，对常用的集中回收方法进行了深入的分析，下面笔者就针对集中最为常见的锂离子电池的回收问题，进行简要的分析。

（1）废旧LICoO2锂离子电池。我们对传统的锂离子电池的设计什么材料进行深入的分析，可以发现层状的LICoO2材料是其电池正极最重要的组成材料之一，在该型号的锂离子电池生产的过程中，也正是考虑到LICoO2材料具有较高的首次充放电效应的实际材料特点，才广泛应用这种材料作为电池正极的主要成分。但是在使用的过程中，其一直受到以下元素特征的限制，首先LICoO2材料价格相对其他材料而言十分昂贵，所以实际生产厂家也对其实际用量有着严格的把控，目的就是为了尽最大限度控制其实际的用量，进而降低生产成本；其次，LICoO2材料是一种毒性较大的材料，如果在生产的过程中使用不当的话，将会对实际生产人员、产品，用户以及生态环境都有着较大的危害，所以在正常生产过程中，其安全等级也是相关工作考虑的重点。针对以上两点LICoO2材料的使用特性，废旧LICoO2锂离子电池的回收工作一直以来都受到社会各界的广泛关注，而针对废旧LICoO2锂离子电池的净化处理技术，也不知一次的被业内人士提出讨论，经过多年的发展，利用氧化亚铁硫杆菌的生物浸出法成为了一种最为有效的方法，通过这种方法，LICoO2锂离子电池中钴金属的回收率已经可以达到90%，但是花费的时间较长。

（2） 废旧LIFePO4锂离子电池。相对于前文中提到的LICoO2锂离子电池而言，LIFePO4锂离子电池在使用过程中，具有无毒、无污染的实际优势，LIFePO4锂离子电池也是国际环保领域唯一认证的一种安全锂电池，除此之外，在使用过程中，LIFePO4锂离子电池还具有价格便宜、使用寿命长等各方面的优势，所以这种材料一经发现，就被众多的锂离子电池生产厂家广泛使用，成为了新一代利用电池的理想正材料。并且伴随着近些年来离子电池生产技术的不断发展，LIFePO4锂离子电池有着极为长远的发展前景。但是以上LIFePO4锂离子电池在生产以及使用中的优势，也恰恰成为了该型号电池回收利用工作的阻碍，相关的技术发展也相对缓慢。但是也有许多的研究学者本质可持续发展的理念，投身于废旧LIFePO4锂离子电池回收利用技术的研究，经过众多研究者的不懈努力，一种名为资源化的分离回收方法，在相关领域被广泛应用，这种回收利用方法的原理相当简单，简单的说就是通过反复的溶液浸泡以及过滤工作，实现废旧LIFePO4锂离子电池中金属材料的回收。

4 结语

伴随着国际经济社会以及科学技术的不断，各国政府在大力开展经济发展的同时，也注意到了可持续发展理念对自身发展的重要意义，未来社会将是一个和谐、智能的的社会。人们对此抱着美好的憧憬的同时，政府及民间企业对其投资也十分巨大。废旧锂离子电池中金属材料回收技术在未来医疗生活中将扮演着至关重要的角色，相关技术发展与实相时下国家倡导的可持续发展的理念不谋而合，相关的工作人员一定要对该技术的发展予以足够的重视。