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锂电池的背景
锂离子电池是常用的可充电电池，有多种尺寸和设计，但工作方式非常相似。电池由一个或多个电池单元组成，每个电池单元都用于发电。
电池包含阳极层、阴极层和隔膜，所有这些都暴露于电解质（通常是液体）中。这些组件堆叠或卷在一起，并放置在外包装中——通常是钢罐或铝/聚合物袋材料。
不同类型的锂离子电池以其电池内部使用的化学物质命名，尤其是阴极化学物质。锂离子电池有许多不同类型，但一些常见的包括：
Oxit 锂 coban。
Oxit Lithium niken coban nhôm.
Fotfat sắt 锂。
具有不同化学成分的锂离子电池在一次充电可提供的总能量、释放能量的速率、电池的稳定性、充电速率以及充电和放电的总数以及许多其他变量方面会有所不同。由于这些差异，几种化学成分通常用于特定应用。例如，钴酸锂的化学成分在消费电子产品中很常见，而锂镍钴铝的化学成分通常用于电动汽车电池。
虽然用于锂离子电池不同化学成分的材料混合物各不相同，但常用的材料是：
锂。
镍。
钴。
锰。
石墨
铁。
铜箔和铝箔。
电解质通常是易燃的。
根据美国地质调查局 2022 年的清单，在常用材料中，铝、锂、镍、钴、锰和石墨都是必需的矿物，这意味着它们对国家安全和经济至关重要。
锂离子电池有多种电池单元尺寸、模块和电池组，多个电池单元形成一个模块，多个模块形成一个电池组。尽管业内有许多不同的电池组设计，但用于功率密集型应用（如电动汽车）的电池组可能需要将数百甚至数千个电池单元封装在一起形成多个模块。术语“电池”可用于描述电池（能源生产的单个单位）以及模块或整个电池组。
锂离子电池将被视为废弃物
尽管存在所有这些变化，但 EPA 确定，市场上的大多数锂离子电池在处理时都有可能成为危险废物，因为如果不小心处理，它们可能会着火或爆炸。大多数锂离子电池在弃置时可能被视为易燃和反应性危险废物（废物代码分别为 D001 和 D003）。请注意，如果从值得信赖的制造商处购买并正确使用，消费电子产品和电动汽车中的锂离子电池通常是安全的。然而，电池寿命结束时的火灾经常发生，管理不善和导致电池损坏使它们更有可能在该阶段发生。
回收废旧锂离子电池（和电池设备）将有助于解决与清洁能源转型相关的新问题，并防止因电池处理不当而引起的问题。报废锂离子电池含有制造新电池所必需的重要矿物。可再生能源存储系统和电动汽车电池等清洁能源技术将需要大量的这些矿物，而回收废旧锂离子电池可以帮助满足这一需求。
在不久的将来，来自消费类来源的电池（如手机和笔记本电脑）将占送去回收的电池的很大一部分。确保这些较小的锂离子电池得到收集和回收将支持全球不断增长的电池回收行业。将过期的电池送去回收还可以使它们远离生活垃圾和回收系统，因为它们可能会引起火灾并对工人和邻近社区构成危险。
锂离子电池如何回收
回收概述
锂离子电池在其生命周期结束时安全回收可以保护电池中使用的重要矿物和其他有价值的材料，并且是一种比处置更可持续的方法。虽然没有一条放之四海而皆准的道路是所有电池在其使用寿命结束时都必须采取的，但回收锂离子电池通常遵循类似的步骤。
在通常的第一步中，消费电子产品、电池和包含电池的设备由销售替换物品的零售商、商店的电子垃圾收集单位或从其他公司收集废旧电子产品的企业收集。如果车辆的电池需要更换，可以将电动汽车电池带到经销商或汽车维修店，如果整车已达到使用寿命，则可以将电动汽车电池带到汽车拆解装置。因此，无论如何，都需要对电池进行识别和分类以进行适当的回收，并且在此过程中可能会多次转手，在到达可以处理它们的设施之前被运送到其他收集设施。在此过程中，较大的电池组（例如电动汽车的电池）可以随时部分拆卸成电芯或模块，以便于运输、储存和处理。
一些电池组或模块也可能经过维修或重复使用评估——要么重新插入到与原始设备相同的设备中，要么在不同类型的产品或应用中重复使用。例如，一些公司正在尝试再利用废旧电动汽车电池来储存太阳能电池板产生的多余电力。可以修复的电池组在重新投入原始应用或其他合适的应用之前，可能会更换一个或多个“损坏”的模块。
当电池在收集和评估后送去回收时，下一个常见的管理步骤是粉碎。根据粉碎装置的大小，部分或全部电池将被粉碎。在某些情况下，包含电池的设备的一部分也可能被切碎。在此步骤之前，电池被放电以除电，或在切碎过程中设法防止火灾。许多电池回收单位还接受电池材料作为生产废料进行处理。
切碎会创建许多不同的流，包括：
“黑色物质”（一种由电池的阴极和阳极碎组成的颗粒材料）。
铜箔和铝箔（包含阳极和阴极材料）。
挡板（塑料薄膜）。
其他塑料。
钢套管。
电解质。
黑色物质包含可以进一步加工并形成新电池的阴极和阳极的材料。尽管通常使用术语“Black mass”，但 Black mass 没有行业标准。根据被切碎的电池和切碎的类型，这种材料中液体的确切成分和量可能会有很大差异。黑色物质通常被带到另一个设施中回收有价值的金属（如钴、镍，有时还有锂）。为此，也可以导出黑色质量。其他输出材料，如金属箔和钢壳，也可以通过单独的专用途径进行回收。
尽管锂离子电池的回收利用正在迅速发展，但现在有两种主要方法可以从黑色物质中回收金属：
一种基于热的熔炼工艺（热冶金）。
一种液基萃取工艺（湿法冶金）。
在某些情况下，也可以使用基于热的工艺从电池中回收金属，而无需进行初始切碎步骤。一般来说，熔炼可以回收钴和镍，但需要额外的步骤才能从其余材料中回收其他重要材料，例如锂。使用提取方法的回收技术可以经济地回收大量的钴、镍、锂和锰，并且正在世界上少数水域开发许多设施。
熔化或浸泡后，回收的金属必须进一步加工以制造新电池。此时，加工过程看起来与用非回收金属制造电池组件相同或相同。
除了这两种主要的回收技术外，一些研究人员和回收商正在小规模地试验一种称为直接回收的技术，以期将其推向市场。直接回收，即“阴极到阴极回收”，通过保留设计良好的阴极结构来节省能源，这是锂离子电池最有价值的部分，并减少了将这些材料回收成新电池所需的产量。
锂离子电池再利用
再利用和回收是两种环保替代方案，类似于回收或处理不再满足用户需求或被丢弃的锂离子电池。电池的性能会随着时间的推移而下降，但废旧电池仍然可以为其他应用提供有用的储能。例如，不再容纳足够能量来满足车主所需续航里程的电动汽车电池可以重新用作电动汽车电池，供需要更短车辆续航里程的人使用，或者可以重新用作电池来储存来自太阳能电池板的能量。
再利用和回收选项仍在开发中，但有一天可能会在电池被回收之前赋予更大规模的“第二次生命”。这种第二次生命将通过延长电池的使用寿命并减少生产新电池对资源的需求来造福环境。
来源：XecoV.Com
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