锂离子分析

围绕锂离子电池关键材料与失效机理,系统梳理正极、负极、电解液、隔膜、极片、壳体六大板块的化学组成、结构缺陷、热稳定性、电化学性能检测要点,覆盖从原材到回收料的全流程质控节点,强调痕量杂质、界面副产物、热失控诱因的精准识别与定量方法,为研发、生产、认证、失效分析提供数据支撑。

原创阅读 02025-10-01工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

1.正极活性材料主量元素:锂、镍、钴、锰、铁、磷、氧含量,化学计量比偏差,容量贡献率校核。

2.正极杂质谱:钠、钾、钙、镁、铝、铜、锌、铅、铬、镉、汞、砷、硫、氯、氟,单元素下限至0.1 µg g⁻¹。

3.负极石墨层间距:X射线衍射(002)峰位,d₀₀₂值,石墨化度,菱方相占比,无序度系数。

4.负极比表面积:氮吸附BET测试,介孔分布,微孔容积,首次库仑效率关联性。

5.电解液水分:卡尔费休库仑法,ppm级精度,游离酸、氢氟酸同步测定。

6.电解液组成:碳酸酯、羧酸酯、磺酸酯、砜、腈、磷酸酯、硼酸酯、添加剂定量,GC-MS、LC-MS、IC联用。

7.隔膜穿刺强度:针尖直径0.5 mm,速度50 mm min⁻¹,峰值力、延伸率、破口形貌。

8.隔膜热收缩:105 ℃、120 ℃、150 ℃三档,纵向横向收缩率,熔断温度,形貌畸变。

9.极片涂布面密度:β射线在线监测,单面面密度偏差≤1.0 %,双面错位≤0.5 mm。

10.极片剥离强度:180°剥离,宽度15 mm,速度100 mm min⁻¹,剥离力曲线,界面破坏模式。

11.极片电阻率:四探针法,纵向、横向电阻率,导电剂分布均匀性系数。

12.壳体氢脆敏感性:0.5 mol L⁻¹硫酸+5 mg L⁻¹ As₂O₃,加载应力80 % Rp0.2,断裂时间。

13.壳体腐蚀速率:盐雾试验96 h,质量损失,点蚀密度,最大坑深,电化学阻抗。

14.热失控起始温度:绝热加速量热,自产热检测限0.02 ℃ min⁻¹,温升速率拐点,气体释放速率。

15.循环后负极锂析出量:电感耦合等离子体发射光谱,单位面积析出量,形貌扫描电镜比对。

检测范围

1.三元正极前驱体:镍钴锰氢氧化物、氧化物、碳酸盐,粒度D50、D10、D90,振实密度,比表面积,杂质谱。

2.磷酸铁锂正极:一次颗粒、二次球、碳包覆层厚度,碳含量,铁磷摩尔比,容量0.1 C、1 C、5 C。

3.钴酸锂正极:4.35 V、4.40 V、4.45 V高电压体系,表面残锂,晶格氧缺失,循环产气。

4.人造石墨负极:针状焦、石油焦、沥青包覆,克容量、首效、膨胀率、压实密度。

5.硅氧负极:SiOₓ-Si复合,硅晶粒尺寸,氧含量,体积膨胀原位测试,循环保持率。

6.硅碳负极:纳米硅、碳纳米管、石墨烯复合,硅分布均匀性,界面SEI稳定性。

7.锂金属负极:厚度5–50 µm,表面钝化膜成分,枝晶生长原位观察,库仑效率半电池测试。

8.液态电解液:三元体系、磷酸铁锂体系、高电压体系、低温型、阻燃型、高安全型。

9.凝胶电解质:PVDF-HFP、PMMA、PAN基,离子电导率,电化学窗口,热稳定性。

10.固态电解质:氧化物、硫化物、聚合物单离子导体,晶界阻抗,临界电流密度。

11.湿法PE隔膜:单层、双层、三层,涂覆氧化铝、勃姆石、芳纶,孔隙率、透气度、热闭孔。

12.干法PP隔膜:单向拉伸、双向拉伸,β晶型含量,熔融温度,刺穿强度。

13.陶瓷隔膜:Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂涂层,涂层厚度1–4 µm,剥离强度,离子透过率。

14.极片卷料:正极铝箔12–20 µm,负极铜箔6–10 µm,涂布宽度300–650 mm,边缘毛刺≤5 µm。

15.软包电池壳:铝塑膜86–152 µm,剥离力、耐电解液、冲深深度、绝缘阻抗。

16.圆柱钢壳:18650、21700、32140、4680,壁厚0.2–0.4 mm,抗暴阀开启压力。

17.方形铝壳:厚度0.4–2.0 mm,激光焊缝气密性,氦质谱漏率≤1×10⁻⁹ Pa·m³ s⁻¹。

18.退役电池黑粉:正极、负极、集流体混合物,锂、镍、钴、铜、铝、铁含量,氟、磷、有机物残留。

检测标准

国际标准:

IEC 62660-1:2018、IEC 62660-2:2018、IEC 62660-3:2022、ISO 12405-4:2018、ISO 18243:2017、JianCe 2580:2020、SAE J2464:2020、UN 38.3:2019、IEC 62133-2:2017、IEC 61960-3:2017

国家标准:

GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015、GB/T 31486-2015、GB/T 31467.1-2015、GB/T 31467.2-2015、GB/T 31467.3-2015、GB/T 36276-2018、GB 38031-2020、GB/T 36972-2018、GB/T 36672-2018

检测设备

1.电感耦合等离子体发射光谱仪:正极、负极、电解液、黑粉中锂、镍、钴、锰、铁、铜、铝、钠、钙、镁、锌、铅、铬、镉、汞、砷等多元素同步定量,检出限低至0.1 mg kg⁻¹。

2.电感耦合等离子体质谱仪:超痕量杂质分析,ppt级检测限,用于高镍正极前驱体中钾、钠、钙、镁、硫、氯、氟同步测定。

3.离子色谱仪:电解液中氟离子、氯离子、硫酸根、磷酸根、有机酸根阴离子定量,抑制电导检测,检出限0.1 µg L⁻¹。

4.卡尔费休库仑水分仪:电解液、极片、隔膜、黑粉中水分测定,漂移值≤1 µg min⁻¹,重现性≤0.5 %。

5.气相色谱-质谱联用仪:电解液有机溶剂、添加剂、分解产物定性定量,SCAN/SIM模式,检出限0.01 mg L⁻¹。

6.液相色谱-质谱联用仪:热失控气体中醛、酮、酯、磷氧化物、腈类、苯系物分析,MRM模式,检出限0.1 µg m⁻³。

7.X射线衍射仪:正极晶型、层间距、结晶度、晶格常数、相纯度,2θ范围5–90°,步进0.01°。

8.比表面积与孔隙度分析仪:氮吸附BET法,介孔分布0.35–500 nm,微孔容积计算,样品预处理200 ℃真空脱气。

9.扫描电子显微镜:极片、隔膜、颗粒表面形貌,二次电子像分辨率1 nm,能谱附件元素面分布。

10.透射电子显微镜:晶格像、选区衍射、界面高分辨,元素线扫,检出限0.1 %。

11.同步热分析仪:热重-差示扫描量热联用,室温至1000 ℃,升温速率0.1–50 ℃ min⁻¹,气氛可控。

12.绝热加速量热仪:电池、材料热失控测试,自产热检测限0.02 ℃ min⁻¹,气体收集模块,最大耐压20 MPa。

13.电化学工作站:循环伏安、恒流充放电、交流阻抗、电位阶跃,频率10 µHz–10 MHz,电流±5 A。

14.四探针电阻率测试仪:极片、隔膜、铝箔、铜箔方阻、体阻,测量范围1 µΩ–200 MΩ,精度±0.1 %。

16.穿刺试验机:隔膜、铝塑膜、壳体穿刺强度,最大载荷5 kN,速度0.01–500 mm min⁻¹,数据采集1 kHz。

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

  • 报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
  • 检测周期:7~15工作日,可加急。
  • 资质:旗下实验室拥有CMA/CNAS/ISO资质。
  • 标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
  • 非标测试:支持定制化试验方案。
  • 售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

QUALIFICATIONS

旗下实验室 · 资质荣誉

CMA / CNAS / ISO 资质齐全,荣誉证书点击可查看大图

{{ groups[lb.g].items[lb.i].t }}({{ lb.i+1 }} / {{ groups[lb.g].items.length }})

具体资质详情请联系工程师

北京实验室 济南实验室 聊城实验室 深圳实验室

热门检测专题