磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。电池充电时,锂离子从磷酸铁锂晶体迁移到晶体表面,在电场力的作用下,进入电解液,然后穿过隔膜,再经电解液迁移到石墨晶体的表面,而后嵌入石墨晶格中。
目前实验室试验往往是直接手工拆解分出正负极片,再分别进行回收处理。此外,有学者采用先将电池进行整体粉碎的方法,待完全粉碎后依据电池组成材料物理特性的不同再进行分离。
隔膜由于具有质量轻的特性,通过风力摇床或浮选的方法可以将隔膜与电池其他材料进行有效分离。
对废旧磷酸铁锂动力电池的回收处理研究主要集中在磷酸铁锂正极片上,在获得磷酸铁锂粉体前需要对正极片进行前期处理,一般采用有机溶剂溶解粘结剂、高温烧结、溶解电极片上铝箔等方法得到磷酸铁锂活性材料,然后对其进行下一步回收。常用回收技术大致可分为:湿法回收、火法回收和生物浸出回收。
除了环保方面的考量,电池材料回收具备多重经济价值,包括能量价值再挖掘和材料再生价值。以磷酸铁锂电池为例,虽然其中不包含钴、镍等高价的稀有金属,但废旧电池中的锂含量达到1.10%,显著高于我国开发利用的锂矿(锂矿山中Li2O平均品位为0.8-1.4%,对应到锂含量仅0.4-0.7%)。