隨著全球可再生能源和清潔能源采用量的迅速上升，基于鋰離子電池的儲能應(yīng)用也越來越廣泛。在電動汽車以及電網(wǎng)規(guī)模的儲能應(yīng)用的推動下，鋰離子電池的銷售量將會激增（如圖1所示）。圖2中的圖表描述了預(yù)計到2025年鋰離子電池的銷售量（以噸為單位）。鋰離子電池數(shù)量的大量上升促使行業(yè)廠商致力于尋求一種具有商業(yè)規(guī)模并且經(jīng)濟可行的回收解決方法，用于大規(guī)模處理和回收廢棄的鋰離子電池，以下將探討鋰離子電池回收行業(yè)當(dāng)前面對的一些挑戰(zhàn)，以及克服障礙的方法和機會。

鋰離子回收行業(yè)的挑戰(zhàn)

1、回收與采購

資源的回收和處理通常面對一系列獨特的挑戰(zhàn)，要適應(yīng)經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展。這些資源通常是廣泛分布的，因此難以為其處理和回收廠收集大量原料。相比之下，盡管鉛酸電池回收等一些行業(yè)的收集和回收供應(yīng)鏈已經(jīng)構(gòu)建并日益成熟，但鋰離子電池回收供應(yīng)鏈仍在不斷變化和發(fā)展中。

2、運輸與法規(guī)

鋰離子電池由于具有化學(xué)和電氣雙重風(fēng)險，目前被歸類為第9類危險品。鋰離子電池具有熱失控的缺點，通常是由于內(nèi)部短路而導(dǎo)致起火或爆炸。有許多因素可能導(dǎo)致鋰離子電池?zé)崾Э?，其中包括過度充電、環(huán)境條件惡劣（例如極端外部溫度）和制造缺陷等。在熱失控發(fā)生時，鋰離子電池通常會在幾秒鐘內(nèi)從室溫提高到700℃以上。作為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的一部分，鋰離子電池中的電解質(zhì)溶劑（通常為碳酸烷基酯）是電池燃燒的重要燃料。

3、安全與儲存

運輸和法規(guī)變更的挑戰(zhàn)通常圍繞一個關(guān)鍵因素：安全。關(guān)于處理、運輸、儲存、加工鋰離子電池的廠商來說，安全性至關(guān)重要。因為鋰離子電池存在熱失控的風(fēng)險，這對鋰離子電池的處理和運輸提出了獨特的挑戰(zhàn)。具體而言，最安全的方法是在現(xiàn)場使用盡可能少的鋰離子電池，以減輕發(fā)生熱失控事件的風(fēng)險。但是，這與確保大量廢棄鋰離子電池用于加工和處理目的的要求相矛盾。當(dāng)前廢棄鋰離子電池（便攜式/小型電池）通常來自手機、筆記本電腦和其他消費類產(chǎn)品），這使其安全存儲的發(fā)展更加復(fù)雜。而關(guān)于儲能系統(tǒng)中的鋰離子電池，必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)托盤/機架間距，儲存密度以及在存儲空間采用滅火系統(tǒng)等協(xié)議，以減輕與鋰離子電池?zé)崾Э睾椭鹩嘘P(guān)的風(fēng)險。

廢棄的鋰離子電池回收和處理面對的挑戰(zhàn)

從電池回收工藝的角度來看，由于鋰離子電池原料的高度異質(zhì)性，與傳統(tǒng)的金屬資源回收相比，鋰離子電池的回收面對獨特的挑戰(zhàn)。目前，市場上的鋰離子電池至少存在14種不同類型的陰極材料，當(dāng)考慮特定成分時，每種陰極材料都有所不同。關(guān)于傳統(tǒng)的金屬資源，采用重要回收措施可能回收1到4種金屬元素（例如銅、金、銀和鉑等）。但是，鋰離子電池可能要考慮回收利用20多種元素，如圖3中的元素組成。另外，這些金屬元素通常與無機材料、有機材料和塑料混雜在一起，這進一步使鋰離子電池的回收過程復(fù)雜化。為了能夠分離出有價值的成分，通常要具有許多單獨單元操作的復(fù)雜工藝流程圖。在這種情況下，電池回收工藝流程進行的物理測試工作是非常關(guān)鍵的，并要通過技術(shù)和經(jīng)濟來驅(qū)動。

例如，Li-Cycle公司就是一家專注于鋰離子電池資源回收技術(shù)的公司。自2016年合并以來，Li-Cycle公司開發(fā)了一種獨特的回收工藝，該工藝采用機械預(yù)處理和濕法冶金方法可以回收鋰離子電池材料的80%～100％。該公司采用這一先進的資源回收流程，致力于從各個供應(yīng)鏈參與者那里采購廢棄的電池，并對安全性進行優(yōu)先排序，這成為了Li-Cycle公司實現(xiàn)其鋰離子電池回收技術(shù)全球商業(yè)化目標(biāo)的基本要素。