本发明公开了一种利用氢化分解法生产电池级碳酸锂的系统及方法，原料缓冲池的出口通过原料进料泵与碳化鼓泡塔的循环管相连，碳化出料泵与碳酸氢锂三级过滤除杂单元相连，碳酸氢锂三级过滤除杂单元的滤液出口与热解结晶器的循环管相连，热解结晶器的晶浆出口通过碳酸锂晶浆泵与热解稠厚罐的入口相连，热解稠厚罐的固相出口与离心机的入口相连，离心机的固相出口与产品流化床的入口相连，产品流化床的出料口与电池级碳酸锂输送管相连。将原料工业级碳酸锂与母液混合成浆料，经碳化反应生成溶解度较大的碳酸氢锂；三级过滤除杂和二级预热后热解，重新生成碳酸锂沉淀和二氧化碳气体，碳酸锂晶浆经稠厚、分离、干燥得到电池级碳酸锂，得率高，物耗低。