锂电池中无机元素分析，有机成分分析、材料物理性能检测方案(原子吸收光谱)

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PerkinElmer产品在锂电材料检测中的应用概览 锂离子电池由于具备较高的性价比，自诞生之日起便以极快的速度抢占其他二次电池的市场份额，同时还在创造新的市场需求。锂离子电池首先切入手机、数码相机、笔记本等消费类电子产品市场，用了几年时间迅速一统天下，进而进军电动交通工具市场和储能市场，并且市场份额迅速上升。但是随着其应用范围的逐渐扩大以及单个电池的体积能量密度越来越高，容量越来越大，锂电池的安全性也越来越被人们所关注。为保障最终产品的质量，必须从锂电池的每个生产环节进行把控。 锂电池的生产分为几个环节，上游为原材料的开采、加工和冶炼环节；锂电池中游涵盖了正极材料、负极材料、电解液以及隔膜的生产；下游主要涉及电芯制造和Pack封装。 锂电行业的上游原材料以及中游的正负极材料、电解液都需要进行杂质的质控，以确保金属杂质和主含量元素的含量在生产的可控范围内，不会对电池的性能造成影响。 PerkinElmer完整无机元素解决方案，从源头保障电池质量。 PinAAcleTM 900系列原子吸收光谱仪 Avio°系列ICP-OES 应用实例一：原材料高纯金属杂质的测定 应用优势：·Avio系列ICP-OES具有数万条谱线完全能够选出没有干扰的谱线·具有固态发生器的平板等离子技术能够有效克服基体效应 ·极高的灵敏度能够满足高纯金属的测定 ·标配的进样系统具有耐高盐、耐氢氟酸、耐腐蚀性能够进样强腐蚀性样品 各种不同类型的钴原料中杂质含量的测定 Al As Ca Cd 67.44 6.07 4.49 2.90 Cr Cu Fe Li 7.57 3.34 12.41 0.01 Mg Mn Na Ni 1.47 4.93 15.52 1.40 Pb Si Zn 26.10 <2 <1 0.28 <2 <1 1.49 氧化钴单位： mg/kg Al As Ca Cd 1.17 69.91 7.45 58.01 Cr Cu Fe Li 0.64 1140 6151 <0.5 Mg Mn Na Ni 2.31 2448 10.53 5827 Pb Si Zn 58.10 30.15 197.4 碳酸锂、氟化锂的分析 Na K Cu Ni 6.00 1.40 0.15 <0.2 Mn Zn Al Ca 1.4 0.33 1.74 32 Fe Mg Cr Pb 21.4 0.62 <0.2 <0.3 Rb <0.2 三元材料分析 三元材料的测试，单位：% Ni Co Mn Li Al Ti Zr Zn 30.01 12.33 17.20 7.584 0.014 0.172 <0.001 0.052 B Ba 磷酸铁锂电池材料分析 三元材料主量元素平行测样结果 样品 Fe Fe Fe 238.204 239.562 259.939 谱线平均 (wt%) (wt%) (wt%) 磷酸铁锂1 34.314 34.349 34.242 34.301 磷酸铁锂2 34.753 34.765 34.680 34.733 磷酸铁锂3 34.115 34.086 34.007 34.069 P P P 样品 213.617 214.914 178.221 谱线平均 (wt%) (wt%) (wt%) 磷酸铁锂1 19.510 19.393 18.869 19.257 磷酸铁锂2 19.677 19.540 19.215 19.477 磷酸铁锂3 19.248 19.738 19.716 19.567 Li Li 样品 670.784 610.362 谱线平均 (wt%) (wt%) 磷酸铁锂1 4.295 4.449 4.372 磷酸铁锂2 4.331 4.441 4.386 磷酸铁锂3 4.276 4.357 4.316 DMC 电解液单位： ug/L(ppb)Pb MSF多谱拟合处理乙醇 稀释样品直接进样谱图 图中X的地方为MSF屏蔽部分。有机溶液中Pb的谱图背景较高所以用一般扣背景方法会得到较高的不准确结果，而用MSF处理后则可得准确的结果。 傅里叶变换红外光谱分析 可对正负极中使用的粘结剂、隔离材料、有机化合物材料进行定性分析。远红外可用于正极活性物质--无机氧化物的定性分析。而且，红外成像法可用于隔离材料表面的劣化解析等高精度的分析。 Spectrum TwoM傅里叶变换红外光谱 FrontierTM傅里叶变换红外光谱仪 SpotlightTM傅里叶变换红外像像系统 应用优势： ·仪器光学设计实现了全新的突破，采用无需维护的光学系统，同时使用经证明长期有效无动态错误的干涉仪设计，确保了无与伦比的可靠性 Spectrum Two结构紧凑，尺寸小巧，可放置于手套箱中使用，并提供适用于室外作业的可选配件，轻松实现便携式操作 ·Frontier双波段傅里叶变换红外光谱仪可以在一台仪器上同时提供中红外/近红外或中红外/远红外波段的光谱。不同波段间光学器件自动切换，可以在几秒钟内转换完成，以满足您最高难度的分析需求 应用实例一：隔离材料的裂化分析 应用实例二：正极材料定性分析 隔离材料(PE)表面的裂化部位红外ATR成像 正极材料的远红外光谱 热分析 锂离子充电电池所使用的材料的耐热稳定性(热分解、产生气体等)测试非常重要。例如隔离材料，其结晶结构可左右电池性能。另外，如果在封装过程中使用了环氧类固化材料，则需要对其固化度进行检测。使用由热分析仪器与光谱及质谱等仪器联用组合而成的逸出气体分析系统，为您提供可获取材料正确信息的有效快速的分析方法。 DSC 8500 TGA 8000 DMA 8000 热重-质谱 差示扫描量热仪 热重分析仪 动态机械分析仪 联用系统 应用优势： ·DSC 8500采用功率补偿型设计原理，能真实直接测量能量和温度而非温度差 · DMA 8000自由旋转的测试头，，可旋转180度，从而在任何合适的方位进行装样测试。 ·PerkinElmer提供从色谱、质谱普光谱、热分析技术等全面的产品支持，，可将不同产品联合使用， 最大程度的利用各个仪器的优势，产生协同效应，达到单次试验获得多个结果的目的 应用实例：负极材料的“热失控”过程分析 蓝色为失重速率曲线) 气相色谱·气相质谱分析 气相色谱及气相质谱可分析电解液中有机溶剂的成分及含量。可通过分析充放电后的电解液确认组成比例的变化及分解成分等，进而有助于判断电池失效的原因。Arnel@Model 4017可用于分析电池内部产生的气体，从而推测电池的内部状态。 正极成分 零件 负极成分 零件 材料 电解液成分 性物质 料 标牌等 性物质 标牌等 定性·定 定性·定 定性·定 材料定 定性·定 定性·定 材质定 定性·定 定性·定 量 量 量 性·定量 量 量 性·定量 量 量 原子吸收(AA) 等离子体发射光谱仪 ● . ● (ICP-OES) 红外光谱(FTIR) ● 气相色谱质谱 (GC/MS) 电池 原材料 工程管理 存储管理 劣化解析 杂质调查 杂质及组成管理 杂质调查 异物调查 定性·定量 定性·定量 定性·定量 定性·定量 定性·定量 定性 原子吸收(AA) ● 等离子体发射光谱仪(ICP) ● . 红外光谱 (FTIR) ● 气相色谱质谱 (GC/MS) . ● ● 热分析(DSC，TG，STA) 珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司 地址：上海张江高科技园区 武汉万达中心1808室 张衡路1670号 电话：027-88913055 电话：021-60645888 传真：027-88913380邮编：430062 传真：021-60645999邮编：201203 广州分公司 北京分公司 地址：广州市荔湾区芳村大道白鹅潭 地址：北京朝阳区酒仙桥路14号 下市直街1号信义会馆12号 兆维工业园甲2号楼1楼东 电话：020-37891888 电话：010-84348999 传真：020-37891899 传真：010-84348988邮编：100015 邮编：510370 成都分公司 新疆分公司 地址：成都市高新西区西芯大道5号 地址乌鲁木齐市经济开发区玄武湖路 汇都总部园6栋3楼 555号万达中心1808室 电话：028-87857220 电话：0991-3728650 传真：028-87857221邮编：611730 传真：0991-3728650邮编：830000 中文网址： www.perkinelmer.com.cn 客户服务电话：80082050464008205046 沈阳分公司 地址：沈阳市沈河区青年大街167号 北方国际传媒中心2803-2805室 电话：024-22566158 传真：024-22566153邮编：110014 南京分公司 地址：南京市鼓楼区中山北路2号 紫峰大厦17楼1701室 电话：025-51875680 传真：025-51875689邮编：210008 昆明分公司 地址：云南省昆明市五华区三市街 柏联广场6号写字楼12层1203室 电话：0871-65878921 传真：0871-65878579邮编：650021 要获取我们位于全球的各个办公室的完整列表， 请访问 http：//www.perkinelmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs/ ( 版权所有 ◎2013，PerkinElmer， Inc. 保留所 有权 利。Perkin E lmer是 PerkinElmer， In c . 的注册商标。其示所有商标均为其各自持有者或所有者的 财 产。 ) ( 本资料中的信息、说明和技术指标如有变更， 恕 不另行通知。 ) 西安分公司 地址：陕西省西安市雁塔区二环南路西段 64号西安凯德广场11层1101-10室 电话：029-81292671 87204855 传真：029-81292126邮编：710065 青岛分公司 地址：山东青岛市市南区燕燕岛路10号 凯悦中心青岛农业科技大厦1504室 电话：0532-66986008 传真：0532-66986009邮编：266071 欲了解更多信息，请扫描二维码关注我们的微信公众账号 PerkinElmer锂电池检测总体解决方案 锂离子电池由于具备较高的性价比，自诞生之日起便以极快的速度抢占其他二次电池的市场份额，同时还在创造新的市场需求。锂离子电池首先切入手机、数码相机、笔记本等消费类电子产品市场，用了几年时间迅速一统天下，进而进军电动交通工具市场和储能市场，并且市场份额迅速上升。但是随着其应用范围的逐渐扩大以及单个电池的体积能量密度越来越高，容量越来越大，锂电池的安全性也越来越被人们所关注。为保障最终产品的质量，必须从锂电池的每个生产环节进行把控。锂电池的生产分为几个环节，上游为原材料的开采、加工和冶炼环节；锂电池中游涵盖了正极材料、负极材料、电解液以及隔膜的生产；下游主要涉及电芯制造和Pack封装。PerkinElmer推出锂电池检测总体解决方案从源头到下游保障锂电池质量安全