国家标准计划《锂离子电池正极材料检测方法 金属异物含量的测定 》由 TC243（全国有色金属标准化技术委员会）归口，TC243SC4（全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会）执行 ，主管部门为中国有色金属工业协会。

主要起草单位 北京当升材料科技股份有限公司 、当升科技(常州)新材料有限公司 、湖北万润新能源科技股份有限公司 、江苏当升材料科技有限公司 、天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 、厦门厦钨新能源材料股份有限公司 、格林美股份有限公司 、广东邦普循环科技有限公司 、合肥国轩高科动力能源有限公司 、深圳市德方纳米科技股份有限公司 、湖南中伟新能源科技有限公司 、华友新能源科技(衢州)有限公司 、江西赣锋锂业集团股份有限公司 、浙江巴莫科技有限责任公司等 。

锂离子电池用钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂等正极材料。

一、锂离子电池产业发展现状 锂离子电池凭借体积小、重量轻、能量密度高、环境污染小等优点逐步替代铅酸电池，在消费电子、电动汽车、储能装置等领域的应用逐渐加深，市场规模迅速扩大。

锂离子电池根据应用领域分为消费型、动力型和储能型三大类，其中消费电池已历经相对完整的产业发展周期，动力电池近十年来异军突起，储能电池未来放量可期。

新能源汽车产业的发展是从能源消费端实现“碳达峰、碳中和”目标的核心推动力，国家陆续出台多项引导、支持、鼓励和规范新能源汽车产业发展的相关政策，在此支持下，新能源汽车及其产业链上各个领域均实现快速发展。

锂离子电池及材料是《工业战略性新兴产业分类》（2023）中明确的重点产品。

经过几十年的发展革新，我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破。

在政策、补贴的推动下，我国锂离子电池产业诞生出许多具有全球竞争力的企业，动力电池出货量快速增长，超越了美国、日本和欧洲，成为全球最大的锂离子电池出货国。

未来，随着锂离子电池生产技术的提升、成本下降、新能源汽车及配套设施的普及度提高等，我国动力电池需求量将继续保持快速增长。

二、建立锂离子电池正极材料金属异物含量测定方法标准的必要性 锂离子电池的核心组成材料之一即正极材料，在整体系统中的成本占比高达30%-40%，正极材料是影响锂离子电池性能好坏的关键。

研究表明，锂离子电池正极材料中的金属异物在冷挤压过程中会穿透隔膜导致机械短路，或在充电过程中被氧化成金属离子迁移到电池负极，并沉积在负极形成枝晶后刺穿隔膜导致化学短路，造成电池自放电高、容量衰减、电池发热甚至起火爆炸等安全问题。

因此，锂离子电池正极材料中金属异物的管控水平是锂离子电池安全问题的关键，目前国内外电池厂家对锂离子电池正极材料中金属异物含量要求愈发严格。

尺寸较小残留在材料中的金属异物在电池化成阶段会先在正极氧化再到负极还原，负极处的金属单质累积到一定程度时形成枝晶，进而导致隔膜穿孔。

而尺寸较大的金属颗粒可能会直接刺穿隔膜，对电池的影响风险更大。

目前，行业对锂电正极材料中金属异物的分类识别主要有磁性金属异物和非磁性金属异物。

铜和锌通常被认为是非磁性金属异物，使用磁性金属异物检测方法无法将其完全吸附出并检测到。

本文件将整合41704中关于磁性异物的检测方法与非磁性异物的检测方法，合并成锂离子正极电池材料检测方法 金属异物含量的测定，满足目前电池检测中所有金属异物的检测。

尤其是对于非磁性金属异物铜、锌的检测，目前暂无标准可参考，不利于行业统一测试方法及质量管控指标。

本标准提出金属异物铁、铬、镍、铜、锌定性及定量分析方法，指导锂电池正极材料厂商及其上游供应商快速、准确识别金属异物，对金属异物进行严格管控，提高电池的安全性能。

综上所述，提出建立《锂离子电池正极材料检测方法 金属异物含量的测定》标准，统一生产厂家及使用厂家的检测标准，助力锂离子电池正极材料产品质量管控，提高电池的安全性能，促进行业发展。

一、范围： 本标准规定了锂离子电池正极材料中金属异物铁、铬、镍、铜、锌的定性及定量测定方法。 本文件适用于锂离子电池正极材料，如磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂等材料中金属异物的测定。锂离子电池正极材料前驱体中的金属异物测定可参照本标准。 二、主要技术内容： 本标准的主要技术内容包括：术语和定义、方法原理、试剂、仪器设备、试样、试验步骤、精密度和试验报告。 方法原理： 磁性异物元素含量测试：在不含磁性杂质的洁净环境中，用磁棒吸附并富集正极材料中的磁性异物。用水清洗富集后的磁棒，除去表面附着的正极材料，用酸液溶解磁棒上的磁性异物。采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪，于各元素推荐的波长处测定其发射强度，按标准工作曲线计算各元素的质量分数。 大颗粒磁性异物含量测试：在不含磁性杂质的洁净环境中，用磁环套吸附样品中的磁性异物。吸附后除去物料，然后用滤膜收集磁性异物，干燥后将磁性异物收集至碳导电胶带上。在扫描电镜-能谱仪上，测试大颗粒磁性异物个数。 非磁性Cu、Zn金属异物含量测试：在不含Cu，Zn的洁净环境中，取一定量的物料通过过量氨水络合正极材料中的Cu和Zn异物，形成的Cu、Zn氨配离子溶于液体中，再通过抽滤方式去除正极材料，滤液经处理后，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪，于各元素推荐的波长处测定其发射强度，按标准工作曲线计算各元素的质量分数。 非磁性Cu、Zn金属异物颗粒数测试：取一定量质量的正极材料通过湿法过筛的形式滤去正极材料，收集筛上物异物，可以通过Cu，Zn显色剂光镜扫描或者通过扫描电镜能谱分析筛上物Cu，Zn的大小和个数。