【金屬異物對鋰電池安全的危害】

【金屬異物來源以及如何管控】

正極材料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中對金屬異物的防護(hù)有幾項(xiàng)通用的規(guī)則：生產(chǎn)線所有設(shè)備與物料直接接觸的部分必須要求為非金屬材質(zhì)，或者在金屬基材表面進(jìn)行噴涂涂層進(jìn)行防護(hù)。

為了防止外界環(huán)境中的異物進(jìn)入正極材料車間中，一般從以下幾個方面來進(jìn)行管控：

1. 車間門窗密閉，安裝新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)經(jīng)過高效過濾器過濾后再進(jìn)入車間內(nèi)，新風(fēng)量略大于排風(fēng)量，車間保持+3 Pa~+5 Pa 的微正壓；

2. 車間大門采用雙層連鎖結(jié)構(gòu)，內(nèi)置風(fēng)淋室；

3. 車間內(nèi)采用專用的轉(zhuǎn)運(yùn)工具或車輛，外部轉(zhuǎn)運(yùn)工具或車輛禁止進(jìn)入車間內(nèi)；

4. 外來人員進(jìn)出車間需更換服裝和鞋子，禁止攜帶手表、鑰匙、硬幣等金屬物品進(jìn)入車間內(nèi)；

5. 車間內(nèi)地面采用永磁磁棒定期進(jìn)行除磁；

6. 制定相應(yīng)的規(guī)章制度和點(diǎn)檢表，定期檢查新風(fēng)濾網(wǎng)更換情況；

7. 在車間放置專用的器皿，定期監(jiān)測環(huán)境中的飛散物水平，如有異常及時進(jìn)行調(diào)查整改。

【金屬異物如何檢測】

那么，金屬異物到底該如何檢測呢？飛納 Phenom ParticleX 以掃描電鏡和能譜儀為硬件基礎(chǔ)，可以全自動對金屬雜質(zhì)顆粒進(jìn)行快速識別、分析和分類統(tǒng)計(jì)，為客戶的研發(fā)以及生產(chǎn)提供快速、準(zhǔn)確和可靠的定量數(shù)據(jù)支持。

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其工作原理為：通過背散射成像的明暗襯度識別顆粒，進(jìn)而對顆粒進(jìn)行能譜成分分析，并根據(jù)顆粒形貌和成分信息對其進(jìn)行自動分類。

如下表所示為使用篩分法收集樣品，并使用 Phenom ParticleX 測試磷酸鐵鋰中金屬異物的結(jié)果?？梢钥闯觯诤Y分法中，磷酸鐵鋰主材占據(jù)了絕大部分顆粒，其平均氧含量為 44.2%，而磷化鐵和氧化鐵的含量較少，磷化鐵中氧含量較少，僅為 10.6%，而氧化鐵中并不含有磷的成分。

【送樣及檢測】

針對磷酸鐵鋰中不同種類的金屬異物，其收集方法也不同，常見的有磁選法、篩分法、溶解法等，如您對收集和檢測方法感興趣，歡迎掃碼咨詢測試。

1. Sun, Y., et al., A comprehensive research on internal short circuits caused by copper particle contaminants on cathode in lithium-ion batteries. eTransportation, 2022. 13: p. 100183.

2. 呂超, 鋰離子電池正極材料生產(chǎn)線金屬異物的來源以及控制方法. 裝備制造技術(shù), 2020(01): 第82-85頁.

3. 楊智皋與顧正建, LiFePO_4鋰離子電池金屬異物的來源與控制. 電池, 2022. 52(01): 第86-90頁.

4. 楊續(xù)來等, 磷酸鐵鋰磁性雜質(zhì)對電池自放電的影響. 電池, 2012. 42(06): 第314-317頁.