电池级碳酸锂中磁性异物来源分析及管控

罗 强，严润华，谢长辉，赵建平，黄开成

（四川能投鼎盛锂业有限公司，四川眉山 620010）

1 概 述

21世纪伊始，环境问题不断涌现，世界对于能源安全与环境问题关注度不断加大。新能源汽车作为绿色环保产品逐渐进入公众视野，成为各界追逐的热点［1］。锂离子动力电池是新能源汽车的核心部件，包括电池正极、电池负极以及电解液［2］。目前磷酸铁锂和部分三元正极材料以及六氟磷酸锂电解液主要原料均为碳酸锂［3-4］，因此，随着动力电池市场的增长，碳酸锂需求量亦在不断增长。

近年来，锂离子电池得到飞速发展，但其安全性以及能量密度亦成为讨论的热点。有研究表明，锂离子电池中微量金属杂质会影响其安全性与使用寿命：当外接电源电压高于电池正极中金属异物 ［铁 （Fe）、铜 （Cu）、铬 （Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）、银（Ag）等］氧化还原电位时，电池正极中金属异物便会被氧化成金属离子迁移至电池负极，并沉积于电池负极，以金属枝晶附着于锂离子电池负极，金属枝晶刺穿隔膜便会造成锂离子电池内部短路而急剧自放电［5-7］，而锂离子电池自放电不仅影响其续航能力，同时急剧的自放电可能导致动力电池热失控，甚至自燃、爆炸。因此，动力电池制造全过程须对金属磁性异物进行严格管控。2013年4月25日中华人民共和国工业和信息化部发布（2013年9月1日实施）的有色金属行业标准《电池级碳酸锂》（YS／T582—2013）规定，电池级碳酸锂磁性异物不得超过3000×10-9。但是，随着行业技术的发展，众多电池材料厂商认为该标准逐渐不再适应市场需求，纷纷制定了磁性异物含量（100～200）×10-9的电池级碳酸锂个性化采购要求。……