什么是磷酸鐵鋰電池？
磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。
充電過程中，磷酸亞鐵鋰中的部分鋰離子脫出，經(jīng)電解質傳遞到負極，嵌入負極碳材料；同時從正極釋放出電子，自外電路到達負極，維持化學反應的平衡。放電過程中，鋰離子自負極脫出，經(jīng)電解質到達正極，同時負極釋放電子，自外電路到達正極，為外界提供能量。
磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率小、無記憶效應的優(yōu)點。
磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點
1、安全性能的改善
磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，但未出現(xiàn)一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數(shù)倍的高電壓充電，發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池，已大有改善。
2、壽命的改善
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。
長壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右，最高也就500次 ，而磷酸鐵鋰動力電池，循環(huán)壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次。同質量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護維護又半年”，最多也就1~1.5年時間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，理論壽命將達到7~8年。綜合考慮，性能價格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內即可使電池充滿，起動電流可達2C,而鉛酸電池無此性能。
3、高溫性能好
磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃，而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣（-20C--+75C），有耐高溫特性。
4、大容量
具有比普通電池（鉛酸等）更大的容量。5AH-1000AH（單體）
5、無記憶效應
可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應。像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池無此現(xiàn)象，電池無論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電。
6、重量輕
同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3。
7、環(huán)保方面
該電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬（鎳氫電池需稀有金屬），無毒（SGS認證通過），無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。所以鋰電池之所以被業(yè)界看好，主要是環(huán)?？剂浚虼嗽撾姵赜至腥肓恕笆濉逼陂g的“863”國家高科技發(fā)展計劃，成為國家重點支持和鼓勵發(fā)展的項目。隨著中國加入WTO，中國電動自行車的出口量將迅速增大，而進入歐美的電動自行車已要求配備無污染電池。
鋰電池屬于新能源行業(yè)不錯，但它也不能避免重金屬污染的問題。金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等都有可能會釋放到灰塵和水中。電池本身就是一種化學物質，所以有可能會產生兩種污染：一是生產過程中的工藝排泄物污染；二是報廢以后的電池污染。
磷酸鐵鋰電池也有其缺點：例如低溫性能差，正極材料真實密度小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢。而用于動力電池時，磷酸鐵鋰電池和其他電池一樣，需要面對電池一致性問題。
8、動力電池的對比
目前最有希望應用于動力型鋰離子電池的正極材料主要有改性錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（LiFePO4）和鎳鈷錳酸鋰（Li(Ni,Co,Mn)O2）三元材料。鎳鈷錳酸鋰三元材料由于鈷的資源缺乏與鎳、鈷成高和價格波動大等原因，普遍認為很難成為電動汽車用動力型鋰離子電池的主流，但可以與尖晶石錳酸鋰在一定范圍內混合使用。
行業(yè)應用
涂碳鋁箔為鋰電產業(yè)帶來技術革新和產業(yè)提升
隨著國內電池廠商對電池性能要求的日益提高，國內普遍認同新能源電池材料：導電材料&導電涂層鋁箔/銅箔。
其優(yōu)勢在于：在處理電池材料的時候，常擁有高倍率充放電性能好，較大比容量，但循環(huán)穩(wěn)定性較差，衰減較為嚴重等原因，不得不做取舍放棄。
這是個神奇的涂層，將電池的性能提高，帶入新紀元。
導電涂層是由分散好的納米導電石墨包覆顆粒等所組成。它能提供極佳的靜態(tài)導電性能，是一層保護能量吸收層。它也能提供好的遮蓋防護性能。涂層有水性的和溶劑性的，能應用在鋁片，銅片，不銹鋼，鋁和鈦雙極板上。
涂碳涂層對鋰電池的性能帶來以下提升：
1. 降低電池內阻，抑制充放電循環(huán)過程中的動態(tài)內阻增幅；
2. 顯著提高電池組的一致性，降低電池組成本；
3. 提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本；
4. 減小極化，提高倍率性能，減低熱效應；
5. 防止電解液對集流體的腐蝕；
6. 綜合因子進而延長電池使用壽命。
7. 涂層厚度：常規(guī)單面厚1～3μm。
日本和韓國近幾年主要開發(fā)以改性錳酸鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料為正極材料的動力型鋰離子電池，如豐田和松下合資成立的Panasonic EV能源公司、日立、索尼、新神戶電機、NEC、三洋電機、三星以及LG等。美國主要開發(fā)以磷酸鐵鋰為正極材料的動力型鋰離子電池，如A123系統(tǒng)公司、Valence公司，但美國的主要汽車廠家在其PHEV與EV中卻選擇錳基正極材料體系動力型鋰離子電池，并且據(jù)說美國A123公司在考慮進軍錳酸鋰材料領域，而德國等歐洲國家主要采取和其它國家電池公司合作的方式發(fā)展電動汽車，如戴姆勒奔馳和法國Saft聯(lián)盟、德國大眾與日本三洋協(xié)議合作等。目前德國的大眾汽車和法國的雷諾汽車在本國政府的支持下也正在研發(fā)和生產動力型鋰離子電池。
缺點
一種材料是否具有應用發(fā)展?jié)摿Γ岁P注其優(yōu)點外，更為關鍵的是該材料是否具有根本性的缺陷。
國內現(xiàn)在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動力型鋰離子電池的正極材料，從政府、科研機構、企業(yè)甚至是證券公司等市場分析員都看好這一材料，將其作為動力型鋰離子電池的發(fā)展方向。分析其原因，主要有下列兩點：首先是受到美國研發(fā)方向的影響，美國Valence與A123公司最早采用磷酸鐵鋰做鋰離子電池的正極材料。其次是國內一直沒有制備出可供動力型鋰離子電池使用的具有良好高溫循環(huán)與儲存性能的錳酸鋰材料。但磷酸鐵鋰也存在不容忽視的根本性缺陷，歸結起來主要有以下幾點：
1、在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。
2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。美國阿貢國家實驗室儲能系統(tǒng)中心主任Don Hillebrand博士談到磷酸鋰鐵電池低溫性能的時候，他用terrible來形容，他們對磷酸鐵鋰型鋰離子電池測試結果表明表明磷酸鐵鋰電池在低溫下（0℃以下）無法使電動汽車行駛。盡管也有廠家宣稱磷酸鋰鐵電池在低溫下容量保持率還不錯，但是那是在放電電流較小和放電截止電壓很低的情況下。在這種狀況下，設備根本就無法啟動工作。
3、材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環(huán)境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學元素Li，F(xiàn)e與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產品成本并不低，即使去掉前期的研發(fā)成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。
4、產品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，磷酸鐵鋰的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。
5、知識產權問題。最早的有關磷酸鐵鋰專利申請在1993年6月25日由F X MITTERMAIER & SOEHNE OHG (DE)獲得，并于同年8月19日公布申請結果。磷酸鐵鋰的基礎專利被美國德州大學所有，而碳包覆專利被加拿大人所申請。這兩個基礎性專利是無法繞過去的，如果成本中計算上專利使用費的話，那產品成本將會進一步提高。
此外，從研發(fā)和生產鋰離子電池的經(jīng)驗來看，日本是鋰離子電池最早商業(yè)化的國家，并且一直占據(jù)著高端鋰離子電池市場。而美國盡管在一些基礎研究上領先，但是到目前為止還沒有一家大型鋰離子電池生產企業(yè)。因此，日本選擇改性錳酸鋰作為動力型鋰離子電池正極材料更有其道理。鑒于磷酸鐵鋰存在的上述問題，很難作為動力型鋰離子電池的正極材料在新能源汽車等領域獲得廣泛應用。如果能夠解決錳酸鋰存在的高溫循環(huán)與儲存性能差的難題，憑借其低成本與高倍率性能的優(yōu)勢，在動力型鋰離子電池中的應用將有巨大的潛力。
電池結構
磷酸鐵鋰電池左邊是橄欖石結構的LiFePO4材料構成的正極，由鋁箔與電池正極連接。右邊是由碳（石墨）組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，鋰離子可以通過隔膜而電子不能通過隔膜。電池內部充有電解質，電池由金屬外殼密閉封裝。
電池充放電原理
磷酸鐵鋰電池的充放電反應是在LiFePO4和FePO4兩相之間進行。在充電過程中，LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4，在放電過程中，鋰離子嵌入FePO4形成LiFePO4。
電池充電時，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進入電解液，然后穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面，而后嵌入石墨晶格中。
與此同時，電子經(jīng)導電體流向正極的鋁箔集電極，經(jīng)極耳、電池正極柱、外電路、負極極柱、負極極耳流向電池負極的銅箔集流體，再經(jīng)導電體流到石墨負極，使負極的電荷達至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉化成磷酸鐵。
電池放電時，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，進入電解液，然后穿過隔膜，經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內。
與此同時，電子經(jīng)導電體流向負極的銅箔集電極，經(jīng)極耳、電池負極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體，再經(jīng)導電體流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達至平衡。鋰離子嵌入到磷酸鐵晶體后，磷酸鐵轉化為磷酸鐵鋰。
磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)
磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、綠色環(huán)保等一系列獨特優(yōu)點，并且支持無級擴展，組成儲能系統(tǒng)后可進行大規(guī)模電能儲存。磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)由磷酸鐵鋰電池組、電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）、換流裝置（整流器、逆變器）、中央監(jiān)控系統(tǒng)、變壓器等組成。
充電階段，間歇式電源或電網(wǎng)為儲能系統(tǒng)進行充電，交流電經(jīng)過整流器后整流為直流電向儲能電池模塊進行充電，儲存能量；放電階段，儲能系統(tǒng)向電網(wǎng)或負載進行放電，儲能電池模塊的直流電經(jīng)過逆變器逆變?yōu)榻涣麟?，通過中央監(jiān)控系統(tǒng)控制逆變輸出，可實現(xiàn)向電網(wǎng)或負載提供穩(wěn)定功率輸出。
磷酸鐵鋰電池的應用范圍
新能源汽車行業(yè)的應用
我國《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出“我國新能源汽車發(fā)展的總體目標是：到2020年，新能源汽車累計產銷量達到500萬輛，我國節(jié)能與新能源汽車產業(yè)規(guī)模位居世界前列”。磷酸鐵鋰電池由于其在安全性、成本低等優(yōu)點廣泛應用于乘用車、客車、物流車、低速電動車等，雖然，在當前新能源乘用車領域，受國家對新能源汽車補貼政策影響，憑借能量密度的優(yōu)勢，三元電池占據(jù)著主導地位，但是磷酸鐵鋰電池仍在客車、物流車等領域占據(jù)不可替代的優(yōu)勢。客車領域，磷酸鐵鋰電池在2018年第5批、第6批、第7批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（以下簡稱《目錄》）中占比約為76%、81%、78%，依舊保持主流。專用車領域，磷酸鐵鋰電池在2018年第5批、第6批、第7批《目錄》中占比分別約30%、32%、40%，應用比例逐步增加。
中國工程院院士楊裕生認為，將磷酸鐵鋰電池用于增程式電動汽車市場，不但能提高車輛的安全性，還能支持增程式電動汽車的市場化，免除純電動汽車的里程、安全、價格、充電、后續(xù)電池問題等焦慮。在2007 年-2013年期間，許多車企都上馬了增程式純電動汽車的項目。
儲能市場的應用
磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應、綠色環(huán)保等一系列獨特優(yōu)點， 并且支持無級擴展， 適合于大規(guī)模電能儲存， 在可再生能源發(fā)電站發(fā)電安全并網(wǎng)、電網(wǎng)調峰、分布式電站、UPS電源、應急電源系統(tǒng)等領域有著良好的應用前景。
根據(jù)國際市場研究機構GTM Research近日發(fā)布的最新儲能報告顯示，2018年中國的電網(wǎng)側儲能項目的應用卻使磷酸鐵鋰電池用量持續(xù)增加。
隨著儲能市場的興起，近年來，一些動力電池企業(yè)紛紛布局儲能業(yè)務，為磷酸鐵鋰電池開拓新的應用市場。一方面，磷酸鐵鋰由于超長壽命、使用安全、大容量、綠色環(huán)保等特點，可向儲能領域轉移將會延長價值鏈條， 推動全新商業(yè)模式的建立。另一方面，磷酸鐵鋰電池配套的儲能系統(tǒng)已經(jīng)成為市場的主流選擇。據(jù)報告， 磷酸鐵鋰電池已經(jīng)嘗試用于電動公交車、電動卡車、用戶側以及電網(wǎng)側調頻。
1、風力發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電安全并網(wǎng)。風力發(fā)電自身所固有的隨機性、間歇性和波動性等特征，決定了其規(guī)?；l(fā)展必然會對電力系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。隨著風電產業(yè)的快速發(fā)展，特別是我國的多數(shù)風電場屬于“大規(guī)模集中開發(fā)、遠距離輸送”，大型風力發(fā)電場并網(wǎng)發(fā)電對大電網(wǎng)的運行和控制提出了嚴峻挑戰(zhàn)。
光伏發(fā)電受環(huán)境溫度、太陽光照強度和天氣條件的影響，光伏發(fā)電呈現(xiàn)隨機波動的特點。我國呈現(xiàn)出“分散開發(fā)，低電壓就地接入”和“大規(guī)模開發(fā)，中高電壓接入”并舉的發(fā)展態(tài)勢，這就對電網(wǎng)調峰和電力系統(tǒng)安全運行提出了更高要求。
因此，大容量儲能產品成為解決電網(wǎng)與可再生能源發(fā)電之間矛盾的關鍵因素。磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)具有工況轉換快、運行方式靈活、效率高、安全環(huán)保、可擴展性強等特點，在國家風光儲輸示范工程中開展了工程應用，將有效提高設備效率，解決局部電壓控制問題，提高可再生能源發(fā)電的可靠性和改善電能質量，使可再生能源成為連續(xù)、穩(wěn)定的供電電源。
2、電網(wǎng)調峰。電網(wǎng)調峰的主要手段一直是抽水蓄能電站。由于抽水蓄能電站需建上、下兩個水庫，受地理條件限制較大，在平原地區(qū)不容易建設，而且占地面積大，維護成本高。采用磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)取代抽水蓄能電站，應對電網(wǎng)尖峰負荷，不受地理條件限制，選址自由，投資少、占地少，維護成本低，在電網(wǎng)調峰過程中將發(fā)揮重要作用。
3、分布式電站。大型電網(wǎng)自身的缺陷，難以保障電力供應的質量、效率、安全可靠性要求。對于重要單位和企業(yè)，往往需要雙電源甚至多電源作為備份和保障。磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)可以減少或避免由于電網(wǎng)故障和各種意外事件造成的斷電，在保證醫(yī)院、銀行、指揮控制中心、數(shù)據(jù)處理中心、化學材料工業(yè)和精密制造工業(yè)等安全可靠供電方面發(fā)揮重要作用。
磷酸鐵鋰電池的梯次利用
一般來說，電動車退役磷酸鐵鋰電池仍有接近80%的容量剩余，距離60%徹底報廢容量下限仍有20%的容量，可用于比汽車電能要求更低的場合，如低速電動車、通訊基站等，實現(xiàn)廢舊電池的梯次利用。從汽車上退役下來的磷酸鐵鋰電池仍有較高的利用價值。動力電池的梯次利用流程如下：企業(yè)回收退役電池—拆解—檢測分級—按容量分類—電池模塊重組。在電池制備水平下，廢舊磷酸鐵鋰電池的剩余能量密度可以達到60~90 Wh/kg，再循環(huán)壽命可以達到400~1000次，隨電池制備水平的提高，再循環(huán)壽命還可能進一步提升，與能量為45 Wh/kg、循環(huán)壽命約500次的鉛酸電池相比，廢舊磷酸鐵鋰電池仍然具有性能優(yōu)勢。而且廢舊磷酸鐵鋰電池成本較低，僅為4000~10000元/t，具有很高的經(jīng)濟性。
磷酸鐵鋰電池的回收特點
增長迅速，報廢量大
自電動車行業(yè)發(fā)展以來，中國是全球磷酸鐵鋰最大的消費市場。尤其是2012—2013年以近200%的速率在 增 長，2013年中國磷酸鐵鋰的銷量約為5797t，占全球銷量的50%以上。
2014年，75%的磷酸鐵鋰正極材料 銷 售到 中國，磷酸鐵鋰電池的理論壽命為7～8年（ 以7年計算） ，可預計到2021年將有約9400t的磷酸鐵鋰報廢，如此龐大的廢棄量如若不加以處理，帶來的不僅僅是環(huán)境污染，更是能源浪費以及經(jīng)濟損失。
危害顯著
磷酸鐵鋰電池中含有的LiPF6、有機碳酸酯、銅等化學物質均在國家危險廢物名錄中。LiPF6有強烈的腐蝕性，遇水易分解產生HF；有機溶劑及其分解和水解產物會對大氣、水、土壤造成嚴重的污染，并對生態(tài)系統(tǒng)產生危害；銅等重金屬在環(huán)境中累積，最終通過生物鏈危害人類自身；磷元素一旦進入湖泊等水體，極易造成水體富營養(yǎng)化。由此可見，如若對廢棄的磷酸鐵鋰電池不加以回收利用，對環(huán)境及人類健康都是極大危害。
回收技術有待進一步提高
現(xiàn)有的資料表明，廢舊磷酸鐵鋰電池的回收處理分為兩種：一種是回收金屬，另一種是再生磷酸鐵鋰正極材料。
（1）濕法回收鋰和鐵
此類工藝以回收鋰為主，因磷酸鐵鋰不含有貴金屬，故對鈷酸鋰的回收工藝進行改造。首先將磷酸鐵鋰電池拆解得到正極材料，粉碎篩分得到粉料；之后將堿溶液加入到粉料中，溶解鋁及鋁的氧化物，過濾得到含鋰、鐵等的濾渣；將濾渣用硫酸與雙氧水（ 還原劑） 的混合溶液浸出，得到浸出液；加堿沉淀氫氧化鐵，過濾得到濾液；灼燒氫氧化鐵，可得氧化鐵；最后調節(jié)浸出液的p H值（5.0 ～8.0），過濾浸出液得濾液，加固體碳酸鈉濃縮結晶得碳酸鋰。
（2）再生磷酸鐵鋰
單一回收某種元素使得不含有貴重金屬的磷酸鐵鋰回收產生的經(jīng)濟效益比較低。因此，主要是固相法再生磷酸鐵鋰處理廢舊磷酸鐵鋰電池，此工藝具有很高的回收效益，且資源的綜合利用率高。
首先將磷酸鐵鋰電池拆解得到正極材料，粉碎篩分得粉料；之后熱處理去除殘留的石墨和粘結劑，再將堿溶液加入到粉料中，溶解鋁及鋁的氧化物；過濾得含鋰、鐵等的濾渣，分析濾渣中鐵、鋰、磷的摩爾比，添加鐵源、鋰源和磷源，將鐵、鋰、磷的摩爾比調整為1∶1∶1；加入碳源，球磨后在惰性氣氛中煅燒得到新的磷酸鐵鋰正極材料。
回收利用體系不完善
國家“863”計劃、“973“計劃和“十一五”高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃均將磷酸鐵鋰電池劃分為重點支持領域，但該電池生產技術要求比較嚴格，導致電池價格較高，僅用于電動摩托車和少量的汽車上。因此，車用動力電池尚未出現(xiàn)大批量報廢的情況，系統(tǒng)專業(yè)的車用動力電池回收利用體系亦尚未建立?，F(xiàn)有的回收體系存在一定的問題，而且回收效率低下。
（1）可回收量少
大量的廢舊電池分散在國民手中，但是民眾沒有投放的地方，因而隨著生活垃圾一起處理，從而使得從個人中回收的報廢電池幾乎為零，絕大部分回收的是生產企業(yè)生產過程中產生的廢料或者是庫存舊料，回收到的大型動力電池數(shù)量更是少之又少。
（2）回收系統(tǒng)不健全
專門回收電池的系統(tǒng)國內尚未建立，主要是小作坊的粗放式收集。我國是鋰離子電池的生產及消費大，但由于人口眾多，使得電池人均保有量相對較少。長久以來回收公司對不具有回收價值的單個鋰離子電池并未進行回收。
（3）準入門檻高
企業(yè)欲從事廢舊電池的回收與處理，必須按照《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《危險廢物經(jīng)營許可證管理辦法》的規(guī)定申請危險廢物經(jīng)營許可證，但是能達到大規(guī)?；厥召Y質的企業(yè)并不多，反而是那些規(guī)模小、技術低下的公司數(shù)量眾多，造成電池無法集中收集的難題。
磷酸鐵鋰電池的拆解回收
退役磷酸鐵鋰電池中不具備梯次利用價值的電池及梯次利用后的電池最終要進入到拆解回收階段。磷酸鐵鋰電池與三元材料電池不同的是，不含重金屬，回收主要是Li、P、Fe，回收產物附加值較低，需要開發(fā)低成本的回收路線。主要有火法和濕法2種回收方式。
火法回收工藝
傳統(tǒng)的火法回收一般是高溫焚燒電極片，將電極碎片中的碳和有機物燃燒掉，不能被燃燒掉的剩余灰分最終經(jīng)篩選得到含有金屬和金屬氧化物的細粉狀材料。該法工藝簡單，但處理流程長，有價金屬綜合回收率較低。改進后的火法回收技術是通過煅燒去除有機粘結劑，使磷酸鐵鋰粉末與鋁箔片分離，獲得磷酸鐵鋰材料，之后再在其中加入適量原料以得到所需的鋰、鐵、磷的摩爾比，經(jīng)高溫固相法合成新的磷酸鐵鋰。據(jù)成本測算，磷酸鐵鋰廢舊電池經(jīng)改進后的火法干法回收，可實現(xiàn)盈利，但按此回收工藝新制備的磷酸鐵鋰雜質多，性能不穩(wěn)定。
濕法回收工藝
濕法回收主要是通過酸堿溶液溶解磷酸鐵鋰電池中的金屬離子，進一步利用沉淀、吸附等方式將溶解的金屬離子以氧化物、鹽等形式提取出來，反應過程中多數(shù)使用H2SO4、NaOH和H2O2等試劑。濕法回收工藝簡單，設備要求不高，適合工業(yè)規(guī)模化生產，是學者們研究的最多，也是國內主流的廢舊鋰離子電池處理路線。
磷酸鐵鋰電池濕法回收以回收正極為主。采用濕法工藝回收磷酸鐵鋰正極時，首先要將鋁箔集流體與正極活性物質分離。方法之一是釆用堿液溶解集流體，而活性物質不與堿液反應，可以通過過濾獲得活性物質。方法之二是用有機溶劑溶解粘結劑PVDF，使磷酸鐵鋰正極材料與鋁箔脫離，鋁箔重新利用，活性物質可進行后續(xù)的處理，有機溶劑可經(jīng)過蒸餾處理，實現(xiàn)其循環(huán)使用。兩種方法相比，第二種更環(huán)保安全。正極中磷酸鐵鋰的回收一種是生成碳酸鋰。此種回收方式成本較低，被多數(shù)磷酸鐵鋰回收企業(yè)所采納，但磷酸鐵鋰的主要成分磷酸鐵（含量95 %）沒有被回收，造成資源浪費。
較理想的濕法回收方式為將廢舊磷酸亞鐵鋰正極材料轉化為鋰鹽和磷酸鐵，實現(xiàn)Li、Fe、P的全元素回收。磷酸亞鐵鋰要想變成鋰鹽和磷酸鐵，需要將亞鐵氧化為三價鐵，采用酸浸或堿浸將鋰浸出。有學者采用氧化煅燒分離出鋁片及磷酸鐵鋰，之后經(jīng)硫酸浸出、分離得到粗磷酸鐵，溶液除雜用碳酸鈉沉淀成碳酸鋰；濾液蒸發(fā)結晶得到無水硫酸鈉產品作為副產物出售；粗磷酸鐵進一步精制得到電池級磷酸鐵，可以用于磷酸鐵鋰材料的制備。該工藝經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)相對成熟。
回歸到市場層面，磷酸鐵鋰電池已經(jīng)被廣泛運用，其是電動汽車。盡管運用廣泛，但是目前的磷酸鐵鋰電池還是存在一些明顯的問題，同時，磷酸鐵鋰電池也存在電池市場發(fā)展方向的問題。同比之下，21700型鋰電池就顯得更加穩(wěn)定和可靠。