介绍锂离子电池梯次利用与回收

锂离子电池回收及梯次利用就是大功率使用过的锂离子电池，分检后小功率使用。直到报废为止。国内在梯次利用环节较为知名的铁塔公司曾预估,截至2020年,可以进行梯次利用的动力锂电池累计为61.86GWh。

梯次利用

梯次利用的流程可以分为三步：先对回收的电池进行筛选，然后进行电池的串并联，第三步进行充放电的管理，外加入BMS，设计容量和功率的匹配。一般电池容量与功率的匹配比为8:1，放电倍率在0.125C。

梯次利用的关键技术在于两个：

离散整合技术：不同电池的pack技术不同，拆解完要对不同的单体电池根据电池模组的性能、寿命等进行整合；

全生命周期追溯技术：通过BMS供应的SOC、SOH、SOP技术指标进行估算。

国家要求构建新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台，平台以电池生产时的编码为信息载体，一直到电池死亡进行全生命周期的追溯和数据记录。

资源化回收

磷酸铁锂寿命比较长，而三元电池的循环寿命在800-2000次左右，比较短；三元电池的安全性也没有铁锂离子电池的好，着火点比较低，不适合用于储能电站、通讯基站等环境复杂的领域。

此外三元电池所含的镍钴锰价格比较高，即使直接拆解，收益也很可观。所以相比而言，三元电池更适合拆解回收。三元电池拆解回收的价格在40000-50000元/吨，假如将拆解下来的镍钴锰再去做三元材料的前驱体，价格更高，以宁德时代为例，单价在80000元/吨。

资源化回收分两个阶段：回收的电池先进行预处理，放电，除去外包装，手工拆解分离得到电芯；然后再回收。

回收技术可以分为三大类：

干法（物理法）：

锂离子电池梯次利用及资源化回收最全面分析

机械分选法：机械手段破碎筛分，直接分选

高温热解法：高温焚烧，形成蒸汽挥发冷凝

干法热修复：干法之后对回收的粗产品进行再次加工成为材料

湿法（化学法）：

锂离子电池梯次利用及资源化回收最全面分析

湿法冶金：用化学试剂溶解分离浸出

化学萃取：用试剂分离

离子交换：用离子实现交换

生物回收技术：

重要是用微生物浸出，目前来说还比较难，技术问题有待突破。

目前行业上，三元电池普遍采用的是湿法，磷酸铁锂采用的是干法，这也是比较推荐的方法。相比而言，湿法的成本比较高，但是回收的材料纯度比较高，各有利弊。

锂离子电池的梯次利用和回收重要基于环境保护、资源节省、有利可图三个方面。

●环境保护：锂离子电池的正极材料里包含镍、钴、锰、锂等重金属元素，这些重金属元素会对环境、水等造成污染；负极材料里面的碳材、石墨等会造成粉尘污染；此外，锂离子电池的电解液中含有有毒的化学成分，也会造成氟污染。

●资源节省：锂离子电池中含有大量的金属元素，镍、石墨等我国比较多，但是像钴之类的金属元素是我国稀缺的；我国的锂元素绝对含量很多，但是开采难度比较大，一般都分布在西藏、青海、四川等条件比较艰苦的矿山；盐湖锂里面镁离子含量比较高，提取锂的难度也很大。

●有利可图：做锂离子电池的梯次利用及资源化回收还是能形成商业化的，因为最近几年汽车行业大量转入电动化，锂离子电池需量新增，导致上游的贵金属材料价格非常高，金属钴价格为60万/吨，镍10万/吨，碳酸锂17万/吨，金属锂90万/吨