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在磷酸鐵鋰（LiFePO?）正極材料生產中，金屬異物污染是影響電池安全性能的核心風險因素。金屬異物主要指生產過程中混入的鐵（Fe）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鉻（Cr）等磁性或非磁性金屬微粒，其危害機理表現為：在電池化成階段，金屬微粒先在正極氧化為離子態，遷移至負極后又被還原為金屬單質；隨著充放電循環進行，這些金屬單質在負極表面逐漸累積形成枝晶，最終刺穿隔膜導致內部短路。更嚴重的是，這種短路會引發電池自放電率異常升高，甚至造成熱失控，引發起火或爆炸事故。

砂磨階段金屬異物風險點及管控措施：

風險焦點：原料本身含有的氧化鐵（Fe?O?）或金屬鹽雜質，在烘干過程（220±20℃）可能轉化為磁性Fe?O?。

金屬磨罐：不銹鋼罐體在高速運轉中釋放Fe-Ni-Cr微粒（尤其干法研磨時）

氧化鋯磨球：雖硬度高，但碎裂后產生ZrO?顆粒（屬非磁性但難導電的異物）

除磁設備：在烘干窯進料端安裝8000高斯永磁棒，去除原料中鐵屑。需每班次清潔磁棒并記錄吸附物重量。

篩網管理：使用尼龍材質振動篩（孔徑≤100μm），避免金屬篩網磨損產生銅/不銹鋼屑。

典型措施：某企業通過增加原料預除磁工序，使鐵異物降低40%。

材質升級：采用聚氨酯內襯+硅酸鋯磨球，磨損率較金屬材質下降90%

封閉設計：混合罐充氮氣保護（氧含量<10ppm），防止金屬氧化加劇脫落

金屬異物管控體系的實施要點：

接觸面涂層技術：高磨損區（粉碎機內腔）：采用納米陶瓷涂層，厚度≥0.3mm，維氏硬度>1400HV低磨損區（料倉）：涂覆納米陶瓷涂層（50μm），摩擦系數<0.05，減少物料粘連。

非接觸區隔離：對傳動機構（如軸承、齒輪）加裝不銹鋼密封罩，防止潤滑油污染擴散。

環境控制體系

車間微正壓系統：新風經HEPA H14過濾器（過濾效率99.995%）凈化，維持室內正壓+3~+5Pa，風淋室設雙門互鎖，風速≥20m/s，去除人員攜帶微粒

主動除磁網絡：地面嵌入永磁地格（間距1m×1m），每日用吸塵器收集吸附物轉運車配備旋轉式除鐵器，處理量≥200kg/h。

人員管理規范

無金屬著裝：防靜電服內置不銹鋼纖維改為聚苯胺導電纖維，鞋底不含金屬釘

工具管控：使用陶瓷剪刀、塑料鑷子，維修工具登記并磁檢

通過系統實施上述措施，行業領先企業已實現磷酸鐵鋰正極材料磁性異物≤50ppb、壓實密度≥2.7g/cm3的高標準。未來需持續探索新材料（如氮化硅陶瓷軸承）與智能監測（在線異物傳感器）的融合應用，構建更完善的電池安全防護體系。