锂离子电池发展现状（安捷伦锂离子电池产业链分析方案）

锂离子电池发展现状（安捷伦锂离子电池产业链分析方案）电解液（包括添加剂）成分分析、溶剂组分含量测定 (GC、GC/MS)石墨类负极材料有机物含量测试 (GC/MS)金属杂质、磁性杂质分析 (AA、ICP-OES、ICP-MS)SO42-、Cl- 等阴离子及 Si 等非金属元素分析 (UV-Vis)电解液等原材料鉴别 (FTIR)

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

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。

金属杂质、磁性杂质分析 (AA、ICP-OES、ICP-MS)

SO42-、Cl- 等阴离子及 Si 等非金属元素分析 (UV-Vis)

电解液等原材料鉴别 (FTIR)

石墨类负极材料有机物含量测试 (GC/MS)

电解液（包括添加剂）成分分析、溶剂组分含量测定 (GC、GC/MS)

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

正极材料、负极材料、电解液和隔膜，是锂离子电池的四种关键材料，它们的性能、质量，直接影响着电池的能量密度、安全性、循环寿命等。其中正极材料是最受关注的，因为它决定了锂离子电池的能量密度。正极材料的元素配比和杂质控制，也是产品生产过程中重要的环节，而负极材料和电解液杂质含量，对电池产品的安全性能有着重要影响。

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。

安捷伦明星产品 Agilent 5800 ICP-OES 系列垂直双向观测 ICP-OES 系统，结合 CCI 冷锥接口专利技术，拥有超高的复杂基体耐受性和抗干扰性，能够轻松应对复杂基体样品的分析，是锂离子电池中元素分析的理想仪器。

Agilent 5800 ICP-OES

电池鼓胀气体成分分析 (GC、微型 GC) >>>

评估锂离子电池的性能老化状况时，需要分析电池衰退过程中产生的气体。电池循环中因电解液与正负极接触等原因发生化学反应，产生气体，导致电池胀气，有很大安全隐患。通常采用气相色谱仪 (GC) 分析气体成分。

锂电池爆炸事故后的手机

Agilent 990 微型气相色谱仪

实际电池样品鼓胀气体分析色谱图

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。

对于循环实验中产生的微量未知成分，推荐选择 GC/Q-TOF 或 LC/Q-TOF 进行分析。

Agilent 6545 LC/Q-TOF

Agilent 7250 GC/Q-TOF

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 >>>

有价值金属元素（Ni、Co、Mn、Li 等）的含量分析 (AA、ICP-OES)。

安捷伦锂电池行业解决方案

安捷伦推出的锂电池产业链分析解决方案，覆盖了锂电池产业链中，质控和研发等各个环节，包括锂电池生产管理及锂电材料（正极材料、负极材料、隔膜、 电解液等）质控，锂电池安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度、等关键指标的研究，以及锂电池的回收和资源化利用，锂电池回收和循环利用过程中，提取价值金属元素等领域。安捷伦以上一系列高基体耐受和抗干扰的方案，为锂电相关基体复杂材料分析和研究，提供稳定准确的数据支撑。