熟悉电池产业链的技术人员都知道,一块锂电池从生产质量控制,到成品的安全测试,再到电池的性能研发等等环节,都离不开分析仪器的加持。
锂离子电池产业链上游
在产业链上游,原材料及产品质量的控制工作,都需要借助分析仪器。主要针对锂电池的正负极材料、电解液、隔膜等原材料进行检测,其中包括鉴别实验、理化性能、电化学性能分析、化学成分分析等项目。
锂离子电池产业链中游
到了产业链中游,电池的产品性能及安全性能的研发工作,也同样需要采用各种分析仪器(如原子光谱,分子光谱,色质谱等)对电池各部分进行多项理化指标的分析,以便改进锂电池的产品安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度等关键指标。
锂电池材料元素分析
电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)由于具有更好的复杂基体耐受能力、更快的分析速度和更宽的线性动态范围,已成为了锂电生产的标配。
众所周知,锂离子电池材料组成极其复杂,通常含大量无机盐类、极易电离元素,甚至含有有机物或氢氟酸等成分。大量复杂的基体,会对ICP-OES元素分析带来大量物理干扰或光谱干扰,对仪器复杂基体耐受性能和抗干扰性,有非常严格的要求。常规ICP-OES在测定时常会出现数据不稳定、炬管经常性堵塞导致等离子体经常熄灭等问题。
电解液、添加剂成分分析(GC、GC/MS)
电解液中酯类化合物的组成和含量对电池循环性能至关重要。电池采用的有机电解液添加剂,具有用量少、成本低,但可显著提高电池多方面性能的优良特点。添加剂组分含量在保证工作电压稳定,和电池高低温性能方面起到重要作用,通常采用GC、GC/MS来进行分析。
在对废旧锂离子电池进行回收再利用过程中,需要利用原子光谱类分析仪器对有价值金属元素进行定量分析
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