新能源电池在应用后如何处理？怎样进行回收？

新能源车电池报废后会采取阶梯利用和拆解回收两种方式。

1、阶梯利用：目前常见的新能源车电池在报废时，通常还有60%以上的储能能力，如果直接拆解回收太过浪费。

这些动力电池可以给不太讲究电池性能的企业使用，比如发电站的储能电池、居民楼的储能电池、应急电源储能等。这种阶梯化的再利用可以使动力电池的全生命周期得到充分利用。

2、拆解回收：阶梯利用完之后，就需要对动力电池进行拆解回收。

以前的铅酸电池污染较大，相比之下现在主流的磷酸铁锂电池就要环保许多。其中不含汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素，磷、酸、铁、锂元素都可以回收再利用。不过三元锂电池的电解液有污染，需要经过多道无害化处理才能排入河流。

由于废旧电池中仍残留部分电量，所以预处理过程包括深度放电 过程、破碎、物理分选; 二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底 的完全分离，常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法 等来实现二者的完全分离;按提取工艺分类，电池的回收方法主要可分 为：干法回收、湿法回收和生物回收 3 大类技术。

1、

干法回收

是指不通过溶液等媒介，直接实现材料或有价金属的回收。 其中，主要使用的方法有物理分选法和高温热解法。

(1)物理分选法：物理分选法是指将电池拆解分离，对电极活性物、集流体和电池外 壳等电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类，从而得到有价值的高含量的物质;提出的一种利用硫酸和过氧化氢从锂离子电池废液中回收 Li、Co 的方法中，包括物理分离含金属颗粒和化学浸出 2 个过程;其中物理分离过程包括破碎、筛分、磁选、细碎和分类。实验利用一组旋转和固定叶片的破碎机进行破碎，利用不同孔径的筛子分类破碎物料，并利用磁力分离，做进一步处理，为后续化学浸出过程做准备。

*研发的研磨技术和水浸除工艺的基础上，开发一种利用机械化学方法从锂硫电池废料中回收钴和锂的新方法。该方法利用行星式球磨机在空气中共同研磨钴酸锂(LiCoO2)与聚氯乙烯(PVC)，以机械化学地方式 形成 Co 和氯化锂(LiCl);随后，将研磨产物分散在水中以萃取氯化物。，研磨促进了机械化学反应。随着研磨的进行，Co 和 Li 的提取收率都得 到提高。30min 的研磨使得回收了超过 90%的 Co 和近 100%的锂。同时PVC 样品中约90%的氯已经转化为无机氯化物。

*物理分选法的操作较简单，但是不易完全分离锂离子电池，并且在筛分和磁选时，容易存在机械夹带损失，难以实现金属的完全分离回收。

(2)高温热解法：是指将经过物理破碎等初步分离处理的锂电池材料，进行高温培烧分解，将有机粘合剂去除，从而分离锂电池的组成材料;同时还可以使锂电池中金属及其化合物氧化还原并分解，以蒸汽形式挥发，后再用冷凝等方法收集。

*利用废旧锂离子电池制备 LiCoO2时，采用高温热解法。Lee 等首先将 LIB样品在马弗炉中100～150℃的环境下热处理1h;其次将经热处理的电池切碎以释放电极材料;样品用专为该研究设计的高速粉碎机进行拆解，按照大小分类，大小范围为 1～50mm。然后，在炉中 进行 2 步热处理，第一次在 100～500℃下热处理 30min，第二次在300～500℃下热处理 1h，通过振动筛选将电极材料从集流体中释放出来;接下来通过在500～900℃的温度下烧 0.5～2h，烧掉碳和粘合剂，获得阴极活性材料 LiCoO2;实验表明，碳和粘合剂在 800℃ 时被烧掉。

*高温热解法处理技术工艺简单，操作方便，在高温环境下反应速度快，效率高，能够有效去除粘合剂;并且该方法对原料的组分要求不高，比较适合处理大量或较复杂的电池;但是该方法对设备要求较高;在处理 过程中，电池的有机物分解会产生有害气体，对环境不友好，需要增加净化回收设备，吸收净化有害气体，防止产生二次污染，因此该方法的处理成本较高。

因废旧电池回收废水中含硫酸盐物料(镍钴锰硫酸盐)品种繁多，目前各类废旧电池种类众多，主要有锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池。废旧电池回收废水水质复杂，处理难度大。

废旧电池回收废水特点：因废旧电池种类繁多，含重金属物料，主要有锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池。

废旧电池回收废水水质复杂，其主要特点有：

1、污染物浓度较高;

2、毒性大，废旧电池回收废水中除含有大量污染物及有害重金属物质;

3、电池中的有色金属会对环境造成污染，还包括一些可以回收的贵金属可以循环利用。

废水危害：废旧电池回收废水处理的含硫酸盐物料(镍钴锰硫酸盐)废水成分复杂、有毒、有害处理难度大。这些废旧电池中含有大量的有价金属，如镍、钴、铜、铝、铁、锂 等，因此回收废旧电池不仅能产生巨大的经济效益，而且可减少电池中有害物质。

废旧电池回收废水处理难点：由于废旧电池回收行业是新兴行业，目前的处理方法均或多或少的存在局限性，尚未设计出合理简单、成本低廉、处理效率高的符合该行业废水特点的水处理工艺，各中小型企业在回收过程中，往往怯步于处理系统的高造价和高运行成本。大型企业通常采用超滤-反渗透工艺对初滤水做进一步处理，所得水质可达生活用水标准。

处理方法：废旧电池回收废水处理的方法主要电解法、化学沉淀法、生物吸附法、离子交换法等，四种方法各有优缺点，电解法并不适用于低浓度的重金属废水处理，可能需要配备提浓设施;化学沉淀法在对重金属处理过程中会产生大量的废渣，若不对其进行二次处理，极有可能产生二次污染;生物吸附法不适用于高浓度的污水环境，且菌种对于环境温度、气压等要求苛刻;离子交换法适用于低浓度废水处理，并且系统中的交换沸石、树脂等需要频繁清洗，定期更换，整个系统维护成本高，运行成本高。

针对高浓度的废旧电池废水可考虑进入蒸发结晶系统，进行污水处理。

随着新能源汽车的普及，未来几年内预计将有大量的电池报废需要回收和处理。对于这些废弃电池的处理，不仅关乎环境保护和污染防治问题，同时也是一项重要的经济和社会责任。

电池管理与回收

对于新能源汽车电池的管理，首先需要实现电池的梯次利用。所谓梯次利用，就是通过专业的管理系统，将电池在不同的阶段进行运用，以延长电池的使用寿命。

一般来说，新能源电车使用的动力电池在车辆使用过程中一般会经历三个阶段的运用。第一阶段是电池在车辆使用过程中的一线使用，这是电池的主要使用阶段，通常可以使用5-8年时间。

第二阶段是电池在车辆使用过程中的二线使用，它可以通过再生能源发电储备电量的方式进行利用。第三阶段是电池的回收利用，可以更加完整地回收电池中的有价元素和高价值材料。

在电池的回收利用阶段，需要对电池进行准确的检测和监测，以评估其使用寿命和性能情况。目前主要采用的方法有开路电压法、放电电流法和自放电法。

这些方法可以检测电池的开路电压、内阻、容量等指标，判断电池的电化学性能是否正常，以便对其进行回收和处理。

电池回收和处理技术

电池拆解：电池拆解是电池回收和处理的第一步，它是将电池分解成各个组件的过程。目前主要采用的方法是采用机械和化学方法。

机械方法是指使用机械设备将电池的外壳和内部组件分离，例如使用钻头或锯子将电池外壳打破，去除电极和电解质等成分。

化学方法是指通过化学反应来将电池分解成各个组件，例如使用酸或碱溶液对电池内部进行分解。

有价元素回收：有价元素回收是电池回收和处理的重要环节之一，包括钴、镍和锂等元素的回收。这些元素在电池中含量较高，可以通过特定的回收技术进行提取。

例如将废旧电池中的镍和钴通过热解或氧化反应转化为相应的氧化物。经过精细处理和提炼后，这些氧化物可以用于生产新一轮的电池，实现了元素的循环利用。

环境保护：在电池回收和处理过程中，需要考虑对环境的保护和污染防治问题。因为电池中含有许多有毒有害的化学物质，如果直接进行处理或放置，会对环境造成极大的影响。

因此，在电池处理和回收过程中，需要采用专业的技术和设备进行处理和清洗，以确保废弃电池得到安全有效的处理，避免对环境和人体造成危害。

未来的可持续发展趋势

未来，随着新能源汽车的不断普及和推广，电池回收和处理将成为一个重要的经济和社会责任。为了实现可持续发展，电池回收和处理需要不断创新和发展新技术。

具体来说，电池回收和处理需要实现以下几个方面的发展：

绿色、智能技术：随着技术的不断创新，绿色、智能化的电池处理技术将成为未来的发展趋势。

例如，可以采用人工智能和物联网技术来实现电池回收和处理的自动化、智能化管理。同时，利用绿色技术和清洁能源来实现电池回收和处理的资源节约和环境保护。

产业联动和资源共享：电池回收和处理需要实现产业联动和资源共享，通过制定联合回收和处理计划和机制，使各个电池制造商能够共同使用回收和处理设施。

同时，可以建立电池回收和处理产业链，促进电池回收和处理的绿色转型，实现资源共享和循环利用。