鋰離子電池的主要成分

鋰離子電池主要成分包含外殼、電解液、陽極材料、陰極材料、膠黏劑、銅箔和鋁箔等。其中， Co、 Li、 Ni 質量分數分別為 5%~15%、 2%~7%、0.5%~2%，還有 Al、 Cu、 Fe 等金屬元素；從主要成分價值占比來看，陽極材料和陰極材料約占33%和 10%，電解液和隔膜分別約占 12%和 30%。廢舊鋰離子電池中主要回收的金屬是 Co 和 Li，主要集中在陽極材料上的鈷鋰膜上。尤其是我國鈷資源相對貧乏，開發利用較為困難，而在鋰離子電池中鈷的質量分數約占 15%，是伴生鈷礦的 850 倍左右。目前，以 LiCoO2為正極材料的鋰離子電池應用較為廣泛，其中含有鈷酸鋰、六氟磷酸鋰、有機碳酸酯、碳素材料、銅、鋁等化學物質，主要金屬含量如表 1 所示。

廢舊鋰離子電池回收工藝

采用濕法工藝處理廢舊鋰離子電池是目前研究較多且較為成熟的工藝，工藝流程如圖 1 所示。主要經歷 3 個階段： 1）將回收的廢舊鋰離子電池進行徹底放電、簡單的拆分破碎等預處理，篩分后獲得主要電極材料或破碎后經焙燒除去有機物后得到電極材料； 2）將預處理后得到的電極材料溶解浸出，使各種金屬及其化合物以離子的形式進到浸出液中； 3）浸出液中有價金屬的分離與回收，這一階段是廢舊鋰電池處理過程的關鍵，也是多年來研究者們研究的重點與難點。目前，分離回收的方法主要有溶劑萃取法、沉淀法、電解法、離子交換法、鹽析法等。