摘要

在高精度要求的實驗室場景，梅特勒-托利多水分含量測定和熱分析技術測定解決方案，可充分保證研發過程中水分及熱量的準確判定，提升研發效率及產品控制。

動力電池智能制造趨勢下，電池生產效率及品質管控變得十分重要，要實現各個工序不出差錯，精密儀器的檢測不可忽視。

尤其在極片水分測量、前驅體絡合過程pH值測量、材料稱重、電池注液等鋰電池生產過程的多個關鍵環節，測量數據的精準度直接影響了產品性能和生產效率。

目前，市面上應用廣泛且口碑較好的精密儀器解決方案企業中，梅特勒-托利多就是典型代表。

梅特勒-托利多是行業領先的精密儀器及衡器制造商與服務提供商，產品應用于實驗室、制造商和零售服務業。梅特勒-托利多提供貫穿客戶價值鏈的稱重、分析和產品檢測解決方案，幫助客戶簡化流程、提高生產率、確保產品符合法律法規要求以及優化成本。

梅特勒-托利多提供貫穿鋰離子電池行業的解決方案，可有效解決鋰電客戶難題，助力電池企業高效、便捷的生產與研發。

在高精度要求的實驗室場景，梅特勒-托利多水分含量測定和熱分析技術測定解決方案，可充分保證研發過程中水分及熱量的準確判定，提升研發效率及產品控制。

在環境復雜的電池產線上，針對前驅體絡合、正負極材料包裝、電池注液、材料配比稱重等多個關鍵環節，梅特勒-托利多擁有反應釜在線分析測量解決方案、正極材料包裝解決方案、數字式稱重配料解決方案、電池注液高精度檢重解決方案等多個解決方案，全方位助力電池高效生產，并提供強有力的質量檢測保障。

水分含量測定解決方案

水分含量是鋰電池生產控制中十分重要的指標。控制不當不僅影響正負極材料結構穩定性，降低電池容量、減少電池的循環使用次數，水分還可能與電解液反應生成有害氣體，引起電池變形等更嚴重后果。

梅特勒-托利多為鋰電池行業量身定做的水分測定解決方案，參考國標GB/T 6283化工產品中水分含量的測定——卡爾費休法（通用方法），C30S庫侖法水分儀搭配Inmotion KF加熱爐精準測定鋰電池材料各部件水分含量。

其中C30S的溶劑管理器可監測試劑參數、一鍵更換溶劑，使滴定杯始終處于良好的狀態。并在任何時候溶劑管理器都可以自動排廢液，加液或更換溶劑，對使用者進行全面的保護。

Inmotion KF加熱爐自動進樣器在25cm的平臺上支持多達26個樣品位，樣品瓶體積有5mL、10mL、20mL可選，并支持個性化定制。而溫度掃描功能可自定義起始溫度、升溫速率和結束溫度，一鍵獲取未知樣品的理想加熱溫度，加快研發流程。

有必要指出的是，在鋰電池極片分切的前道工序還包括漿料勻漿涂布、極片烘干輥壓等，其水分含量需在生產現場確認水分含量達到工藝要求，否則要及時調整產線運行。為此，對極片水分取樣及檢測的快速及準確成為保證生產線高效運行的必要因素。

梅特勒-托利多針對性推出HX204快速水份測定儀。其采用創新型懸掛式稱量技術，讓儀器擁有高達10ppm可讀性的水份檢測精度，并在數分鐘內對電池的正、負極極片進行水份含量測定。不僅生產工藝得到了嚴格執行，還兼顧到了生產效率，讓極片生產變得更從容不迫。

此外，該快速水份測定儀對于操作人員的要求和門檻并不高，這對于人員流動性相對較高的用工企業極具吸引力。

熱分析技術解決方案

鋰電池反復充放電過程中，正負極材料結構與熱穩定性均在變化。一旦材料熱失控容易引發電池熱失效，因此對鋰電池的熱穩定研究顯得尤為重要。

梅特勒-托利多熱分析儀致力于幫助客戶提高研發效率和質量控制。其熱分析技術（DSC、TGA/DSC等）可提供鋰電池正負極材料的熱分解溫度、組分分析、放熱焓值等信息，為鋰電材料的研發和測試提供指導性建議。

DSC可對正/負極材料以及按特定比例縮小的全電池置于特定的DSC高壓坩堝中進行測試。同時可快速準確地研究電池材料熱失控溫度、放熱焓值和放熱速率，另據了解，其還能檢測不同充電狀態負極材料的熱穩定性，進行不同工藝電池熱失控行為的研究等。

圖中為使用同步熱分析TGA/DSC3+對滿電態三元正極材料的測試結果顯示，充電后的三元材料在約200℃就發生了結構坍塌，之后伴隨著分解反應，在DSC曲線上該過程顯示為先放熱后吸熱。繼續加熱后又出現結構坍塌和三元材料的繼續分解。

同步熱分析儀TGA/DSC3+

TGA/DSC3+出色的靈敏度和分辨率可在測試時對連續地吸放熱過程進行監測，且表現出平坦的基線。此外，同步熱分析還可用于研究不同充電狀態下正極材料的熱穩定性，以及對連續充放電若干次后的鋰電池進行測試。

反應釜在線分析測量解決方案

三元前驅體以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，沉淀過程控制最佳PH值可確保產品粒徑分布均勻、振實密度高、性能優異等，反之材料吸水嚴重形成漿液，不便于處理，且電池性能差。

但當前前驅體絡合過程中，物料漿液易粘附在PH傳感器玻璃敏感膜表面，甚至形成顆粒堵塞隔膜孔，嚴重影響測量的準確性，并造成PH傳感器在該過程的維護復雜，且影響生產進度。

梅特勒-托利多針對性研發過程分析用PH傳感器和參數變送器，可適應各種嚴苛工況，最大限度減少維護，提高過程測量的可靠性，有效解決上述難題。

在線pH分析儀：M400變送器和在線pH傳感器

如，ISM智能傳感器管理具備高級診斷功能，可顯示傳感器剩余使用壽命、維護時間，實現按需維護；鈦材傳感器的鈦材電極桿設計堅固可靠，避免意外折斷而污染高價值原料；而伸縮式保護套無需中斷工藝過程就可拆裝傳感器，可實現傳感器自動清洗校準，減少人工干預等。

此外，反應釜內氧氣含量測量，可提高前驅體質量，并通過電導率判斷前驅體分離效率，避免物料浪費。

正極材料包裝解決方案

作為正極材料生產的最后一個環節，正極材料包裝對最終成品的質量和損耗至關重要。

而三元前驅體、三元材料、磷酸鐵鋰等正極材料大都為粉體物料，粒徑小、物料輸送難精確控制、粉塵控制難度高等，對自動化包裝技術要求較高。此外，正極材料包裝中存在四大難題待解。

一是物料不可接觸鐵、銅、鉻、鋅、銀等金屬雜質；二是物料本身價值高，對包裝精度要求高；三是物料對環境及人體健康有一定負面影響；四是部分物料生產工藝中含氣體，傳統工藝無法有效控制和處理。

針上述難題專業，梅特勒-托利多在粉體自動包裝技術基礎上，提供鋰電池正極材料成品包裝的定制化解決方案DCS-50-VS、DCS-1000-VS包裝秤及ABM-50G-VS全自動包裝秤，并能根據客戶不同的現場需求及使用習慣提供多種規格和型號。

據介紹，梅特勒-托利多正極材料成品包裝解決方案能夠充分利用技術優勢，實現高精度的自動化包裝；同時采用垂直螺旋輸送、袋底放料等技術降低物料落差，最大限度減少現場粉塵，保護現場人員身體健康，降低物料損耗。其創新設計的負壓微孔管脫氣系統可以將物料中氣體有效分離，不僅減少包裝袋容積要求，且包裝成品密實平整等。

數字式稱重配料解決方案

梅特勒-托利多獨有的數字式稱重配料解決方案為客戶實現高精確性、高可靠性的稱量稱重，最大限度地減少物料浪費并提高批次配料量。

該解決方案可實現C10高精度配料稱重、傳感器智能預診斷功能、無接線盒及電纜插拔式設計、Cal Free Plus技術數字免標定、維護簡單快捷并安裝快速方便等。

有必要指出的是，上述正極材料包裝解決方案中的稱重單元采用正是梅特勒-托利多專用包裝稱重儀表和C6等級傳感器或稱重模塊，針對有極高精度要求的包裝要求還可選配采用梅特勒-托利多電磁力傳感器的高精度稱重單元，精度等級可達0.01%。

電池注液高精度檢重解決方案

高精度電磁力稱重模塊結構緊湊易于集成，極快的響應速度，帶有內部校正功能，可滿足高精度高速度的自動化檢重應用（精度最高至0.1mg）。

梅特勒-托利多解決方案稱重精度準確，最高可達0.1mg，其結構緊湊，最窄尺寸可達到25mm，并同時能快速且穩定的稱重，提高生產效率。此外，該解決方案還具備可繼承性，方便企業安裝。