手持式光谱仪在动力锂电池行业链中的应用

　　然而，近些年锂离子电池发生起火爆炸等事故频发，本质上还是由于其材料体系造成的。一般可分为内部和外部因素两大类，内部因素是指电池本身的材料组成、生产工艺等对电池安全性的影响；外部因素是指在使用过程中电池经受某些条件影响，如过充、挤压等引发的电池膨胀、冒烟甚至起火等。

　　锂离子电池的内部短路是其安全问题的最重要诱因，大部分的安全问题都是由于内部短路引起的。内部短路是电池内的正负极短路，一般是由生产过程中混入的金属杂质、电极金属箔在剪切时造成的毛刺、使用过程中形成锂枝晶以及受到挤压等意外机械应力引起。

 

　　锂电池制造厂商A已采购多台我司手持式X射线荧光光谱仪，用于电池关键原材料及车间接触件样品的分析检测工作。对于锂电池电极材料的合规要求，必须要求其中含有的金属元素(铁、银、钴、锌、铜、镍和铬)含量不能超过一定的限值，通常为30-50ppm。因为超低量的金属异物元素存在于锂电池材料中，都可能够导致电池在使用过程中发生短路危险。同时，A锂电池制造车间也严格要求不能有任何零散的金属样件的存在，以防人为的不当操作混入到电池电极材料中。

　　不仅仅是锂电池制造商A及其同行需要进行异物金属含量的检测工作，A制造商的原材料供应商、电池制造设备供应商都需要进行同类型的工作，以确保整个电池供应链上下游都执行一致的检测标准。所以，我们在A制造商的原材料供应商B采购了多台手持式光谱仪用于类似的品控工作。设备供应商C为制造商A提供电池材料生产设备，如搅拌桨叶等其也被要求必须对所有的设备进行品控检测。按照A的要求，所有生产的设备表面必须涂镀一层厚度超过50um的碳化钨材料，已确保设备合金材料不会裸露于外表，从而影响锂电池材料的纯度。并且，设备供应商C对于采购的碳化钨材料也需要进行合规性的检查，并要求其碳化钨供应商D也做相同的检测。另外，对于锂电池电极材料中普遍使用的三元锂电极材料，电池报废后期能够进行回收再利用，那么对于回收商来说使用手持式光谱仪进行品类级别检测也是一个很不错的选择。因此，正如下图流程所示，我们的手持式光谱仪分析仪可以在锂电池制造行业链中的各个环节都大有用处。

 

　　注：红色圈为设备供应商C需检测桨叶位置，合金表面涂镀碳化钨，如果检测出含有铁、铜等金属元素，则不符合要求。(经验表明碳化钨厚度大于50um左右则满足要求。)