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在化学电池回收中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。当外电路断开时，两极之间虽然有电位差（开路电压），但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。G为吉布斯反应自由能增量（焦）；F为法拉*常数=96500库=26.8安·小时；n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。
工艺技术及生产应用浸泡放电24h后，再清洗自然风干。将电池放入一个有水和电子导电剂的钢制容器中，使电池短路进行放电，再用专用机械设备对锂电池进行拆解。 同时，也有采用低温冷冻破碎技术对废弃电池进行直接破碎而不需要预先放电处理，M.Contestabile[3伽等采用液氮低温保护下切开电池，取出活性物质。对废弃锂电池进行预处理后，一般得到的破碎产物成分较为复杂，包括电池外壳（塑料、不锈钢等）、正极材料、负极材料，铜集流体、铝集流体、隔膜、电解液等，需要进一步分离处理。有价金属的回收利用工艺针对废弃锂离子电池的金属回收工艺主要有物理分选法、火法冶金法及湿法冶金法。 (1)物理分选法物理分选法是以物料的粒度、密度、磁性等物料性能差别为基础的分选方法，主要有筛分、重力分选、浮选、磁选等。金泳勋‘311等采用浮选法从废弃锂离子电池中回收锂钴氧化物，首先采用立式剪碎机、风力摇床和振动筛对废弃锂离子电池进行分级处理，破碎及分选后得到正极材料、负极材料、隔膜、集流体等。再对正极材料、负极材料进行500℃热处理，然后通过浮选法俞离锂钴氧化物和石墨，该工艺的锂钴氧化物回收率可达97%。 (2)火法冶金法火法冶金法需要对废弃锂离子电池进行预处理，剥去电池外壳，然后将混合材料进行还原焙烧，黏结剂等有机物以气体形式逸出，低沸点的氧化锂大部分以蒸气形式逸出，用水吸收回收，其他金属（铜、镍、钴等）则形成金属合金，后续用湿法冶金技术进行深加工，电解质中的氟、磷等被固化在炉渣中。优美科国际股份有限公司在比利时奥伦拥有年处理量7000t的废旧电池回收再利用工厂。
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