美国已将锂离子电池归类为一种包括易燃性、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池，是各类电池中包含毒性物质多的电池。另外，废旧锂离子电池中含有大量的可循环利用的贵重金属（如钻、钮、镍等），这些贵重金属如果不重复利用，也造成资源的浪费。目前我国还没有建立起完善的废旧锂电池的回收体系，所以从资源的回收和环境问题两方面综合考虑，锂离子电池的回收技术亟待解决。
从长远发展来看，废旧锂电池处理不当或随意丢弃，会对生态环境造成危害。如正极材料中的钴和镍等重金属元素、电解液中的有机物、负极中的碳材料等都会对水体和土壤造成污染，严重的可能数十年都难以恢复。有关部门正在快制定报废电池回收及再生利用的管理、技术和评价标准，如电池余量检测标准等；加快研究财税优惠、产业基金、积分管理等激励政策，探索动力锂电池残值交易等市场化模式，促进动力锂电池回收利用等各种优惠政策和措施。
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。
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。
锂离子电池具有体积小、质量轻、使用寿命长、安全性能好等特点，因此被广泛应用在移动电子设备、医疗设备、新能源设备等设备中。但是，随着锂离子电池使用量的增加，锂离子电池也面临着的回收处理压力。当前，废旧锂离子电池的回收行业发展迅速，其可以减少资源的过度消耗和环境污染等问题，市场发展前景十分可观，所产生的经济效益和社会效益也极为显著。对此，加强对废旧锂离子电池回收再利用技术的研究与应用至关重要。
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。
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。
锂电池的能量密度远超锂离子电池，只是循环次数偏低。但是，生活中几乎只见锂离子电池而不见锂电池，核心的原因就是，锂电池很不安全，因为金属锂遇水、遇氧都可能会发生反应，然后发热，后引起爆炸。
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。