中國粉體網(wǎng)訊 近日，中國粉體網(wǎng)記者從深圳證券交易所互動(dòng)平臺(tái)上獲悉，格林美公司在回應(yīng)投資者提問時(shí)指出：格林美的高鎳前驅(qū)體材料磁性異物含量控制在5ppb以內(nèi)，實(shí)際上已降低至4ppb以下，其中高鎳低鈷前驅(qū)體已降至2ppb的水平，在國內(nèi)處于第一；目前格林美前驅(qū)體磁性異物含量管控水平已經(jīng)超越韓國，對標(biāo)日本，2021年與日本質(zhì)量并駕齊驅(qū)，把影響安全的有害物質(zhì)降到冰點(diǎn)，沖擊世界頂端質(zhì)量。
格林美是如何做到讓高鎳前驅(qū)體磁性異物含量如此之低？全球三元前驅(qū)體龍頭企業(yè)又是怎樣煉成的？早在2015年，格林美在與三星、CATL等知名企業(yè)積極對接并接受這些企業(yè)的審核檢驗(yàn)時(shí)，三星說了這樣一句話：“你們對異物的概念都沒有，怎么能做好三元前驅(qū)體材料？”針對這個(gè)異常重要的難題，用了短短3個(gè)月時(shí)間，格林美技術(shù)人員就完成了1000多項(xiàng)的異物管控升級改造，使異物控制水平從200ppb降到20ppb以下，順利打開韓國市場。隨后，格林美積極導(dǎo)入日本質(zhì)量管理體系，高鎳產(chǎn)線異物控制水平低于3ppb，部分產(chǎn)線甚至低于1ppb，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
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鎳鈷錳三元正極材料是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的核心之一，直接影響了電池能量密度、循環(huán)特性、安全性及成本等核心指標(biāo)。據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯的了解，正極材料中的磁性異物的控制是解決鋰電池安全問題的關(guān)鍵之一。磁性異物含量的高低已成為衡量鋰離子電池正極材料品質(zhì)高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。
鋰離子電池正極材料中的磁性異物（如鐵、鋅、鉻元素）在充電過程中會(huì)溶解，逐漸在負(fù)極形成枝晶，導(dǎo)致隔膜穿孔，造成電池內(nèi)部短路，導(dǎo)致電池自放電、甚至起火、爆炸。而鎳鈷錳三元正極材料是由鎳鈷錳三元前驅(qū)體混鋰后經(jīng)高溫固相法合成的，前驅(qū)體性能的優(yōu)劣直接決定三元材料性能的品質(zhì)，因此，在生產(chǎn)過程中必須嚴(yán)格把控鋰離子電池正極材料前驅(qū)體中磁性異物。
通常，三元材料的金屬異物需要控制在幾十ppb（即十億分之一）級水平，三元材料的金屬異物主要來源于原材料和生產(chǎn)過程中的設(shè)備磨損，并且主要以磁性金屬雜質(zhì)為主，尤其是金屬鐵。三元材料生產(chǎn)過程中需要對成品進(jìn)行除鐵一次甚至多次，常用的除鐵設(shè)備有電磁除鐵器和永磁除鐵器。
電磁除鐵器：其勵(lì)磁系統(tǒng)通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場，當(dāng)物料從上方進(jìn)料口進(jìn)入除鐵器內(nèi)部磁場后，夾雜在物料中的磁性雜質(zhì)被吸附，正常物料從下方出料口排出。電磁除鐵器的工作磁場強(qiáng)度高，一般可以達(dá)到30000GS以上，由于運(yùn)行過程中溫度升高會(huì)導(dǎo)致磁力強(qiáng)度降低，因此，電磁除鐵器需要控溫冷卻以確保除鐵效果。
永磁除鐵器：其種類較多，主要有管道除鐵器、抽屜式除鐵器、旋轉(zhuǎn)式除鐵器等，其磁系是采用高矯頑力、高剩磁的永磁體材料組成，目前主要是釹鐵硼，磁系使用壽命10年以上。當(dāng)物料經(jīng)過永磁除鐵器時(shí)，夾雜在物料中的磁性雜質(zhì)被吸附在磁棒的不銹鋼外套表面，正常物料從出料口流出。當(dāng)永磁鐵吸附磁性雜質(zhì)較多時(shí)，人工用非磁性刮板清除或戴手套摘除，有的設(shè)備可以自動(dòng)清理。永磁除鐵器的工作磁場強(qiáng)度一般在5000～10000GS，除鐵能力一般，適用于含金屬鐵較低的物料。
總體而言，高鎳三元材料對生產(chǎn)的工藝、裝備、環(huán)境、氣氛要求很高，生產(chǎn)線必須實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化水平，以此滿足高鎳三元材料的生產(chǎn)，因此，整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制對高鎳三元材料至關(guān)重要。
參考來源：
格林美：全球三元前驅(qū)體龍頭企業(yè)是怎么煉成的？第一財(cái)經(jīng)2019
宋順林，等：三元材料及其前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用；北京當(dāng)升材料科技股份有限公司2017
郭翔，等：鎳鈷錳三元正極材料前驅(qū)體磁性異物的質(zhì)量管理；世界有色金屬2019
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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