三元锂电池是一种由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。其具有重量轻，约是镍氢和镍镉电池的一半、电压高等优点，在动力电源、电动工具、移动电源等领域有着广泛应用。

在动力电源领域，2022年上半年，我国动力电池装车量110.1吉瓦时，同比增长109.8%。其中三元电池装车量占比41.4%，同比增长51.2%。长续航成为新能源汽车行业面临的主要问题。当前解决这一问题主要有两种技术路线，即三元聚合物锂电池和磷酸铁锂电池。镍钴锰三元聚合物锂电池的能量密度高，目前应用最广，其造价高，其安全性的保障需要技术手段来保障。星帆手持式激光光谱仪可以快速准确的检测三元锂电池材料中的锂，铁，钴，镍等关键元素，从而有效的保障了三元锂电池从源头材料到终端电池产品的质量，同时可以用于对于三元锂电池材料的回收利用过程中快速材料鉴定。

三元锂电池材料

目前市场上应用最广的是磷酸铁锂电池和三元正极材料的钴酸锂锰酸锂电池。其中磷酸铁锂电池因其安全稳定而被广泛采用；三元正极材料的钴酸锂锰酸锂电池则由于能量密度较高而备受关注。

三元材料是指含有三个结晶水的水合氧化物的聚合物，即通常所说的ncm三元体系。目前最常用的是以镍钴铝三元化合物为正电极的三元正极材料体系：lco17o12，也称为NCM8111，是目前国际公认的用于动力电池的正极材料之一（另一类是ni523al6o12）。

采用手持式激光光谱仪解决锂电池供应链中检测问题

伴随三元锂电池的广泛使用，一些安全性的问题也随着出现，造成安全问题的因素是由内外部因素共同造成的： 

内部因素，例如电池的材料成分或生产工艺，可能会影响电池的安全性

外在因素是指电池使用条件不佳，如过度充电、挤压等，可能导致电池膨胀、冒烟，甚至起火。短路是大多数锂离子电池事故的原因。 内部短路是指电池内部正负极之间的意外接触。

这通常是由以下原因引起的：

l 锂电池生产过程中引入的金属杂质污染

l 电极金属箔切割留下的毛刺

l 电池使用形成的锂枝晶

l 挤压和其他类型的意外机械应力

对于锂电池生产过程中引入的金属杂质污染及污染，星帆手持式激光光谱仪是有效的解决办法。

星帆仪器是由美国麻省理工学院归国博士创立的一家高科技公司，研发团队的光谱和激光技术、系统设计和软件算法都是国际领先的高端前沿技术。星帆手持式激光光谱仪，外形体积轻巧，整机重量仅1.8KG,机身小巧轻便，采用了先进的高功率小型化激纳秒激光技术，结合自主研发的先进光谱去噪，PLS,PCA等智能算法，对操作人员在经过简短的培训后即可在现场使用，采用激光技术可以直接检测三元锂电池的锂含量及铁、银、钴、锌、铜、镍和铬等关键元素含量。

星帆手持式三元锂电池分析仪广泛应用于锂电池供应链上下游

锂电池制造厂A购买星帆手持式激光光谱仪，用于分析和测试其生产设施中电池和电池接触部件的成分。根据合规要求，锂电池电极材料中金属元素（包括铁、银、钴、锌、铜、镍和铬）的含量有一定的限制。 这些限制通常为 30–50 ppm，因为锂电池材料中的引入的外来金属杂质（即使是非常少量）在电池使用时会导致短路。因此，锂电池制造厂商A的生产设备被严格要求没有金属微粒散落，以防止金属微粒被误引入电池电极材料中。

严格限制的引入元素包括图中这些，如果在制造过程中意外引入异物，可能会导致锂离子电池爆炸。

但锂电池厂商，并不是唯一需要测量材料中杂质金属含量的企业。制造商 的原材料供应商和电池制造设备供应商也需要做这项工作，以确保在整个供应链（上游和下游）都遵循同一套测试标准。 因此，制造商的原材料供应商也会购买星帆手持式激光光谱仪来执行类似的质量控制工作。

此外，设备供应商向锂电池制造商提供了生产电池材料的设备，因此他们也需要对这些组件进行质量控制测试。 

此外，锂离子电池中常用的三元锂电极材料可在电池报废时进行回收利用。使用手持式 XRF 分析仪对废旧电池进行测试和分类也是回收商需要的。

如以下图供应链关系图所示，星帆手持式激光光谱仪在锂离子电池供应链的所有环节都非常有用。

星帆手持式激光三元锂电池分析仪特点

基于激光分析原理

星帆手持式激光三元锂电池分析仪采用国际先进的激光诱导击穿技术， 可以直接检测到最轻的金属元素Li,可以直接检测三元锂电池中的Li含量，及Ni,Co,Mn等关键元素的含量进行分析。 有效规避三元锂电池材料回收中的人为掺杂，以次充好问题。

Class 3B 激光

我们使用基于高能脉冲的安全激光技术，全无电离辐射危害。激光经过光路会聚后不再准直，正常使用时对眼睛绝无伤害。可靠的脉冲激光寿命很长，一般可达百万次以上使用寿命。

激光安全开关

星帆手持LIBS激光光谱仪头部的安全开关精心设计，要求面板必须紧贴被测物表面才可以打开激光进行测试，避免误操作而触发激光。可选机械式和感光式安全开关可以适应平面、曲面及碎屑状被测物体。

快速

软件高度集成，一键式操作，单次测试时间仅需几秒

精致小巧的机身

星帆手持式LIBS激光光谱仪整机重量（连电池）仅1.25千克，轻于市面上任何一款手持金属测试仪。体积小、重心平衡，符合人体工学要求，适合长时间手持使用。激光器性能：-15～+75度高低温循环 >10G振动冲击测试电子环境测试-1：通过：（GB/T2323.2-2008）高低温试验电子环境测试-2通过：（GB/T2323.10-2008）振动试验电子环境测试-3通过：（GB/T2323.5-1995）冲击试验电子环境测试-4通过：（GB/T 2323.6-1995）碰撞试验电磁兼容性测试：通过（GB/T17626.9-2011）

顶级工业设计

全封闭外壳（IP54)防水防尘。高强度机身大量采用铝合金材料，坚固耐磨且散热效果好，适用于户外操作和矿山应用环境，适合长时间手持操作。大容量锂电池组可持续使用一整天。仪器无任何脆弱易损部件，用户仅需极低的维护费用即可长期使用。

产品顺利通过以下国家检测标准：

电磁兼容 GB/T18268.1-2010、 GB/T17626.9-2011高低温环境测试 GB/T2423.1-2008、 GB/T2423.2-2008防水防尘（GB IP54）振动冲击测试 GB/T2423.10-1995、 GB/T2423.5-1995碰撞测试 GB/T2423.6-1995

北京星帆众拓科技有限公司是一家专注于金属材料检测和分析的科技型企业。公司核心团队在金属材料分析检测领域有累计超过四十年经验与积累，对金属材料检测应用有深入和独到的理解。因为专注所以专业，因为专业所以可靠。 星帆手持式激光诱导击穿光谱仪（Laser Induced Breakdown  Spectroscopy）属于工业用现场快速检测设备，可以广泛应用于工业生产、金属材料鉴定（Positive Material  Identification, PMI），三元锂电池材料鉴定（Identification of Lithium Battery Materials），废金属回收（Recycling)、分拣（Sorting）、合金交易（Trading）、锂矿石检测分析（Lithium Mining Analysis）等领域。星帆手持式激光光谱仪的激光器、系统设计和软件算法都采用国际领先的高端前沿技术，打破了原子光谱领域被国外品牌垄断的局面。

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