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废旧锂离子电池的回收处理过程主要包括预处理、二次处理和深度处理。由于废旧电池中仍残留部分电量，所以预处理过程包括深度放电过程、破碎、物理分选;二次处理的目的在于实现正负极活性材料与基底的完全分离，常用热处理法、有机溶剂溶解法、碱液溶解法以及电解法等来实现二者的完全分离;深度处理主要包括浸出和分离提纯2个过程，提取出有价值的金属材料。按提取工艺分类，电池的回收方法主要可分为：干法回收、湿法回收和生物回收3大类技术。
在拆解废旧锂离子电池之前需要对其进行放电处理，这是为了防止锂离子电池的剩余电量造成安全隐患。常用的放电处理措施包括物理放电和化学放电。物理放电主要采用低温冷冻或者负载放电的方式；化学放电会将废旧锂离子电池放置在特定的盐溶液中，以实现锂离子电池的放电。浸泡盐溶液的浓度需要严格控制，好选用低浓度的盐溶液，以免废旧锂离子电池在放电过程中发生电解液的泄漏，进而污染锂离子电池的电极片。化学放电的处理方式适用范围相对较广，但是这种处理方式的操作时间相对较长。
废旧锂离子电池材料的回收处理过程涉及物理或者化学方法的应用，会产生一些废气，进而危害相关人员的身体健康。对此，需要在回收处理过程中加强有害气体的检测与处理。例如，在回收处理环节可以增设废气收集装置。尽量在通风良好的条件下处理废气。
