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物理分选法是指将电池拆解分离，对电极活性物、集流体和电池外壳等电池组分经破碎、过筛、磁选分离、精细粉碎和分类，从而得到有价值的高含量的物质。物理分离过程包括破碎、筛分、磁选、细碎和分类。实验利用一组旋转和固定叶片的破碎机进行破碎，利用不同孔径的筛子分类破碎物料，并利用磁力分离，物理分选法的操作较简单，但是分离锂离子电池实现金属回收。
磷酸铁锂电池寿命相对较长，使用年限大概在4~6年，三元锂电池寿命较短，年限仅2~3年。自2018年起，批磷酸铁锂电池已进入更换周期，锂电池迎来规模化更换浪潮。因此，未来中国动力锂电池更换需求将快速增长，大量废旧锂电池有望催生庞大的回收市场。
当锂电池性能（电池容量）往往只下降到原性能的 80％。在电池性能仍维持在 80%-20%时，退役的动力电池可以经过相关的检测评价依次用于低功率电动车、电网储能、家庭储能领域。而当电池性能下降至 20%时，可以对其进行报废处理。
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。
当废旧锂离子电池被完全放电后，需要拆解电池的正极材料、负极材料、隔膜和外壳等。电池的拆解既可以用人工操作，也可以通过机械处理来完成。通常情况下，人工拆解主要用于实验室研究，拆解的工作量相对较小；机械拆解是借助冲击破碎机来拆解与粉碎电池，可以实现大规模的工业化处理，而且机械拆解所得的正极材料更纯净，其杂质含量相对较少，更方便后续的操作处理。
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。
