本發明提供一種廢棄鋰電池的處理方法，其包括提供一廢棄鋰電池模組、切割該廢棄鋰電池模組、以有機清洗溶劑清洗該經切割的廢棄鋰電池模組、自該經清洗的廢棄鋰電池模組中取出所述極捲、使用一旋轉夾具夾持該待處理之極捲，使極捲於第一水槽中展開，藉此令碳材自負極集流體脫落並且通過篩網沉降至第一水槽之底部，隔離膜懸浮於水面上，且負極集流體滯留於該篩網上，以分別收集得到碳材、隔離膜及負極集流體。根據上述技術手段，本發明廢棄鋰電池的處理方法可直接分離出負極集流體、碳材和附著有正極材料的正極集流體，並可自清洗步驟中純化出高回收率的鋰鹽，以實現自動化回收廢棄鋰電池之目的。