磷酸铁锂中金属异物的检测与分析

【金属异物对锂电池安全的危害】

磷酸铁锂正极材料具有热稳定性优异、循环寿命好、电化学稳定、环境友好等优点，成为动力电池领域最理想的正极材料之一。但当磷酸铁锂材料中引入金属杂质时，会对电池的寿命及安全性有严重损害。

常见的金属异物包括：铁，镍，铜，锌，铬等。金属异物在电池化成阶段会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度会形成枝晶，导致隔膜穿孔，造成电池内部短路，提高电池的自放电率，严重时甚至会引起电池起火、爆炸，影响电池的安全性能。

膜穿孔过程示意图

正极材料生产线设计中对金属异物的防护有几项通用的规则：生产线所有设备与物料直接接触的部分必须要求为非金属材质，或者在金属基材表面进行喷涂涂层进行防护。

• 车间门窗密闭，安装新风系统，新风经过高效过滤器过滤后再进入车间内，新风量略大于排风量，车间保持+3 Pa~+5 Pa 的微正压；
  
  
• 车间大门采用双层连锁结构，内置风淋室；
  
  
• 车间内采用专用的转运工具或车辆，外部转运工具或车辆禁止进入车间内；
  
  
• 外来人员进出车间需更换服装和鞋子，禁止携带手表、钥匙、硬币等金属物品进入车间内；
  
  
• 车间内地面采用永磁磁棒定期进行除磁；
  
  
• 制定相应的规章制度和点检表，定期检查新风滤网更换情况；
  
  
• 在车间放置专用的器皿，定期监测环境中的飞散物水平，如有异常及时进行调查整改。