科学解读｜锂电池电解液组成与环境风险

近年来，新能源汽车产业发展水平大幅提升。截至今年6月底，江苏省新能源汽车保有量已达209.23万辆，磷酸铁锂电池和三元锂电池是当前主流动力电池。动力电池使用年限一般为5~8年，电池容量衰减至80%以下后，因不能有效满足新能源汽车使用要求而退役。

退役动力电池优先进入梯次利用环节，通过筛选将PACK或模组中性能较好的电池在其他领域再次使用，不满足梯次利用要求的进入再生利用环节，通过拆解、提炼金属等方式回收废旧动力电池中有价值再生资源。2023年，我省退役动力电池再生利用量约2万吨，预计2025年将上升至5万吨。截至目前，我省废旧动力电池再生利用能力20.3万吨/年，可满足处置需要。

电解液作为动力电池的重要组成部分，一般由高纯度有机溶剂、电解质和添加剂构成，具有毒性、易燃性、反应性和腐蚀性。因此，在动力电池产业链中，其是否存在环境风险，风险程度如何，成为一道迫在眉睫的必答题。

锂电池电解液成分速览

电解液是锂电池四大关键材料（正极、负极、隔膜和电解液）之一，质量约占电芯总重的15%，体积约占30%，是电池中离子传输的载体。作为锂电池正负极之间电子传输的桥梁，电解液在保障电池内部电路通畅的同时，还深刻影响着电池寿命、温度特性、安全性能等各项关键指标。

锂电池成分占比

电解液中，有机溶剂、电解质、添加剂三者质量占比约为80%、15%、5%，成本占比约为22%、60%、5%，剩下的为人工及设备固定成本。常用的有机溶剂包括碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸丙烯酯（PC）等，电解质现以六氟磷酸锂（LiPF6）为主，添加剂用来改善电解液的电导率、倍率性能以及阻燃性能等。

电解液环境风险解读

纵观电解液生产、使用及处置全过程，电解液产品出厂时，采用防爆、防泄漏的不锈钢吨桶贮存运输到电池生产企业，运输环节安全性较高；生产企业在向电芯注液时，工艺要求在密闭负压环境下完成，产生的废电解液按照危险废物管理，使用环节在有效监管内；电池组装及梯次利用时，主要为模块组装，除个别电池破损情况外，一般不直接接触电解液，无废电解液产生；废电池再生利用时，经破碎焙烧，电解液中的有机溶剂等可燃易挥发物质被去除，锂及其他耐热物质进入后续生产工序。总体而言，电解液从产品运输、企业使用再到废旧锂电池再生利用，整个生命周期的环境风险基本可控。

锂电池全生命周期废电解液产生及管理

那么，电解液环境风险问题主要表现在哪些方面？一是电解液、电芯生产企业以及废旧锂电池再生利用企业污染防治设施运行不正常，环境管理不到位，将会导致电解液污染物对环境造成一定影响。二是由于锂电池回收有利可图，一些小商贩收购后存在随意堆放，甚至在无污染防治措施的情况下粗暴拆解破碎提取有价物质，往往会造成有机溶剂、重金属等严重污染环境。三是消费类锂电池（如充电宝、智能音箱、小型家用电器等）虽属于可回收物，但体积小、多为居民使用后淘汰报废，回收率和回收利润较低，目前尚无专人进行回收处置，往往被随意丢弃，其中的电解液等有害物质存在泄漏风险。

如此看来，加强涉电解液企业环境监管以及锂电池回收管理是防止电解液污染环境的重中之重。下一步，省生态环境厅将编制印发《废旧动力蓄电池环境管理指南》，明确废旧动力蓄电池回收利用项目建设、运营、收集、贮存、运输、梯次利用、再生利用及次生废物处置等全过程环节的污染控制和环境管理要求，对废旧动力蓄电池实行全过程规范化管理。同时，配合工信等部门进一步完善废旧锂电池回收体系，并通过开展联合执法等方式，规范回收市场秩序，严厉打击违法违规拆解利用行为，有效防范电解液泄漏造成的环境污染。

来源：江苏生态环境