项目数量-7793
电池材料成分检测
北检院检测中心 | 完成测试：次 | 2025-04-25
电池材料成分检测是保障电池性能与安全性的核心环节，重点针对正负极活性物质、电解液及添加剂等关键组分进行定量与定性分析。检测过程需严格遵循国际标准方法，涵盖主成分含量测定、杂质元素筛查、晶体结构表征及热稳定性评估等核心指标，为材料研发、工艺优化及质量控制提供科学依据。
注意：因业务调整，暂不接受个人委托测试望见谅。
检测项目
电池材料成分检测体系包含四大核心模块：
主成分定量分析：测定正极材料（如NCM三元锂中的镍钴锰比例）、负极石墨碳含量、电解液锂盐浓度等主体成分的精确配比
痕量杂质筛查：检测铁、铜、锌等金属杂质（控制≤10ppm），硫化物、氯化物等阴离子残留（控制≤50ppm）
微观结构表征：包括正极材料的层状结构完整性度、石墨负极的晶格参数（d002间距0.335-0.340nm）、硅碳复合材料的粒径分布（D50≤8μm）
热行为测试：通过分解起始温度（≥200℃）、放热峰值等参数评估材料热稳定性
检测范围
覆盖主流及新型电池体系的全材料谱系：
| 体系类型 | 典型材料 | 关键指标 |
|---|---|---|
| 锂离子电池 | NCM/NCA/LFP正极 人造石墨/硅碳负极 LiPF6基电解液 | 过渡金属比例偏差≤0.5% 石墨化度≥93% 水分含量≤20ppm |
| 钠离子电池 | 层状氧化物正极 硬碳负极 NaPF6电解液 | 钠空位有序度 缺陷密度≤10^15/cm³ 游离酸含量≤100ppm |
| 固态电池 | 硫化物/氧化物电解质 金属锂负极 | 晶界阻抗≤30Ω·cm 枝晶生长抑制率≥95% |
检测方法
X射线衍射（XRD）：依据JIS K0131标准进行Rietveld精修，计算材料晶胞参数精度达0.001Å
电感耦合等离子体光谱（ICP-OES/MS）：按GB/T 33324规范操作，检出限低至0.01ppm级
扫描电镜-能谱联用（SEM-EDS）：执行ISO 16700标准，实现1μm级区域成分Mapping分析
热重-差示扫描量热（TGA-DSC）：参照ASTM E1131程序，升温速率5℃/min条件下测定分解焓变
拉曼光谱：通过G峰/D峰强度比（ID/IG≤0.08）评估石墨化程度
检测仪器
| 设备类型 | 技术参数 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 高分辨XRD系统 | Cu靶Kα辐射(λ=1.5406Å) 2θ分辨率0.01° | 正极材料晶体结构解析 |
| 三重四极杆ICP-MS | 质量范围2-260amu 检出限0.1ppt级 | 痕量金属杂质定量 |
| 场发射SEM-EDS系统 | 分辨率1.0nm@15kV 能谱分辨率129eV | 微观形貌与元素分布分析 |
| 同步热分析仪 | TGA灵敏度0.1μg DSC精度±0.1μW | 材料热稳定性评估 |
| 激光粒度分析仪 | 测量范围0.01-3500μm 重复性误差＜1% | 电极材料粒径分布测试 |
傅里叶变换红外光谱（FTIR）: 采用衰减全反射模式(ATR)直接测定粘结剂官能团变化,波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹。
气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）: DB-5MS色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm),电子轰击源(EI)70eV,用于电解液溶剂纯度及分解产物鉴定。
原子力显微镜（AFM）: 接触模式扫描,力常数40N/m,分辨率0.1nm,测量SEI膜厚度及表面粗糙度(Ra≤50nm)。
>辉光放电质谱(GD-MS): Ar气压力600Pa,射频功率50W,深度剖析电极材料体相杂质分布。
>激光诱导击穿光谱(LIBS): Nd:YAG激光器1064nm波长,脉冲能量100mJ,实现电极涂层面扫描分析。
| 特殊环境测试配套设备 | ||
|---|---|---|
| >手套箱联用系统 | >氧含量＜0.1ppm >水含量＜0.1ppm | >空气敏感样品前处理 |
| >高温原位XRD | >温度范围RT-1000℃ >真空度10⁻³Pa | >相变过程实时监测 |
| >低温等离子清洗机 | >射频功率300W >处理时间5-30min | >样品表面预处理 |
>全自动电位滴定仪: Dosing分辨率0.001mL,用于电解液中游离酸(HF)含量测定,终点判定精度±0.1mV。
>比表面及孔隙度分析仪: BET法测量范围0.0005-无上限m²/g,孔径分析范围3.5-5000Å,评估多孔电极材料特性。
>X射线光电子能谱(XPS): Al Kα射线(1486.6eV),能量分辨率0.45eV,深度剖析表面化学状态变化。
>透射电子显微镜(TEM): STEM模式点分辨率0.14nm,EELS谱仪能量分辨率0.7eV,观测晶格缺陷及元素偏析。
>核磁共振波谱(NMR): ^7Li共振频率155.5MHz,定量分析电极中锂离子迁移状态。
| 项目类别 | 标准测试周期(工作日) | ||
|---|---|---|---|
| >常规测试 | >加急测试 | >特殊测试 | |
| 主成分定量分析 | 3-5 | 1-2 | / |
| 微量元素筛查 | 5-7 | 3 | GD-MS深度分析(10) |
| 晶体结构解析 | 7 | 3 | 原位高温XRD(15) |
*注:本段落仅说明设备技术参数及应用场景,不涉及任何商业品牌推荐。
数据质量控制体系:
>每日开机执行NIST标准物质校准(SRM 610玻璃标样等)
>每批次样品插入质控样进行精密度监控(RSD＜3%)
>年度参加ILAC国际能力验证项目(如LGC QC3045)
本文所述方法均符合IEC 62660-3、UL 2580等国际标准要求。
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检测流程
线上咨询或者拨打咨询电话;
获取样品信息和检测项目;
支付检测费用并签署委托书;
开展实验，获取相关数据资料;
出具检测报告。
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