《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准编制说明

《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准编制说明一、工作简况1任务来源根据国家标准委、民政部《团体标准管理规定》以及《云南省化工行业协会团体标准管理办法》等文件的相关要求，经云南省化工行业协会标准委员会研究论证，《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准符合立项条件，同意立项（云化协字[2025]5号）。该标准由云南三环中化化肥有限公司提出，由云南省化工行业协会归口。云南三环中化化肥有限公司、云南天安化工有限公司、云南磷化集团海口磷业有限公司、昆明理工大学等相关技术人员组成标准起草小组，进行《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》标准的起草和编写。2标准研究背景随着新能源产业快速发展，电池市场对磷酸二氢铵的需求持续攀升。作为电池电解质和电极材料的关键原料，磷酸二氢铵的质量直接影响电池性能与安全性、稳定性。在生产、运输及储存过程中，磷酸二氢铵易混入可磁化金属颗粒杂质，这些杂质会导致电池内部短路、自放电率增加，甚至引发安全事故。不同企业的检测方法与判定尺度差异较大，国家层面缺乏针对电池用磷酸二氢铵磁颗粒的统一检测标准。本标准旨在建立科学、规范的电池用磷酸二氢铵可磁化金属颗粒检测方法，实现可磁化金属颗粒含量的精准量化分析，确保检测结果具有可靠性和可比性。通过统一标准，帮助企业优化生产工艺，加强原材料质量把控，为电池生产提供稳定、优质的磷酸二氢铵原料，提升电池产品的整体性能与市场竞争力。严格控制可磁化金属颗粒含量，可有效降低电池安全风险，减少因杂质引发的产品质量问题与售后纠纷。同时，统一的检测标准有助于规范市场秩序，推动行业技术进步，促进磷酸二氢铵生产与电池制造产业协同发展。为给电池用磷酸二氢铵在生产、销售、应用过程中提供有效的技术支撑，特编制《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准。3主要工作过程项目组广泛收集了国内外有关电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒测定的相关技术资料、论文、应用案例和相关政策、法律法规、标准等文献，并征求了磷化工领域专家的意见建议，结合我国可磁化金属颗粒检测的现状，进行全面系统研究整理的基础上，形成了本标准的征求意见稿。具体编制过程如下：（1）2025年7月16日，在进行了一定技术准备工作的基础上，可磁化金属颗粒检测标准起草小组向云南省化工行业协会提交立项申请。（2）2025年7月18日，由云南省化工行业协会组织召开会议，正式启动了可磁化金属颗粒检测标准的制定工作，并对工作任务进行了分工。（3）2025年7月18日，由云南省化工行业协会在全国团体标准信息平台进行了立项。（4）2025年8月20日，标准起草小组完成《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准编制说明和团体标准初稿的编写。（5）2025年11月11日，云南省化工行业协会组织并邀请专家召开了《电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法》团体标准初稿评审会，根据初步评审意见，修改完善形成标准文本的征求意见稿。二、标准编制原则、主要内容及其确定依据标准编制遵循“先进性，实用性，统一性，规范性”原则，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和GB/T20001.4-2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》进行编制。起草小组在充分收集、认真研究相关标准及资料的基础上，结合质量控制检测需求研究确立了一种电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定-光学显微镜法的检测方法。可磁化金属颗粒测定首先通过样品预处理，将富集可磁化金属颗粒的滤膜，通过优化分析参数的清洁度分析系统扫描，软件自动统计计算出产品中可磁化金属颗粒数，同时描绘出金属颗粒的形貌特征，外形尺寸及粒径分布情况。通过实验研究，优化分析参数，分析结果相对标准偏差为2.35%，结果的重现性较好，测试方法的精密度较高，对产品质量的评价具有重要的意义。三、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6678化工产品采样总则GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定HG/T5742-2020电池用磷酸二氢铵GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备四、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证1适用范围本文件规定了用光学显微镜法测定电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定方法。本文件适用于电池用磷酸二氢铵中可磁化金属颗粒的测定。2试验样品 研究共选用了不同厂家生产的电池用磷酸二氢铵样品，样品信息详见表1。表1样品信息序号项目A公司B公司C公司含量1磷酸二氢铵（NH4H2PO4）ω/%99.799.799.802PH(10g/L水溶液)4.34.514.403水分ω/%0.020.040.104水不溶物ω/%0.010.003/5氟化物（以F计）/mg/kg2319.96硫化合物（以SO4计）/mg/kg88113265.47氯化物（以Cl计）/mg/kg1050/8砷（As）/mg/kg69/9钙（Ca）/mg/kg2551.510镁（Mg）/mg/kg62813.111铁（Fe）/mg/kg6//12铝（Al）/mg/kg0.971.613钠（Na）/mg/kg10.5696.614钾(K)/mg/kg未检出3542.515镍(Ni)/mg/kg未检出31.016锰(Mn)/mg/kg0.92140.5117钛（Ti）/mg/kg0.70.5/18铬(Cr)/mg/kg未检出221.819钴(Co)/mg/kg未检出未检出/20镉(Cd)/mg/kg未检出未检出/21铅(Pb)/mg/kg未检出未检出未检出22锌(Zn)/mg/kg2.9355.223铜(Cu)/mg/kg未检出0.30.2224可磁化金属颗粒数/pcs/kg96120223样品制备准确称取1kg样品(精确至0.01kg)，放入盛有5L除磁水的搅拌桶中，同时把塑封好的吸附磁棒放入，加盖密封；将桶放置在滚筒搅拌机上，调整转速为60r/min，滚动搅拌15min；打开搅拌桶，取出磁棒，用除磁水冲洗收集磁性物质至500ml洁净烧杯中；用陶瓷剪刀剪开热塑管，取出磁棒后继续冲洗热缩管，将热缩管上所有颗粒冲洗收集入烧杯中。经过水洗、酸洗后磁颗粒收集于滤膜上，通过光学显微系统测定。4仪器条件的选择检测分为两个步骤，首先导入标准块（标准块为仪器自带的有116个粒径大小，形态不同的固化颗粒参照物的标准校验模块，编号为：PN-V1.1-3467）分析参数，将标准块置于显微镜下扫描，核对扫描结果是否符合标称值要求，以验证仪器的准确度。再导入样品分析参数，将过滤收集可磁化金属颗粒的滤膜置于清洁度分析仪下，调整倍率和清晰度，启动系统进行扫描分析，扫描后得到可磁化金属颗粒的尺寸、数量及形貌特征。分析参数如表2。表2可磁化金属颗粒分析参数分析参数扫描面积cm2显微镜倍率滤膜孔径μmFOC对焦值偏振镜校准显微镜亮度%标准模块15.201-最大自动校准55分析样品15.202.50.45最大自动校准555结果的表述可磁化金属颗粒数N，数值以颗每千克（pcs/kg）表示，按下式计算：式中：a-粒径在25-50um范围内的金属颗粒数量；b-粒径在50-100um范围内的金属颗粒数量；c-粒径≥100um的金属颗粒数量；m-电池用磷酸二氢铵称样量，kg。6方法验证为了进一步验证方法的准确性、精密度以及适用性，选择电池用磷酸二氢铵样品进行了进一步的测定。6.1方法准确度检验电池用磷酸二氢铵中含有的可磁化金属颗粒物形态复杂，因含金属颗粒的标准物质难以获取，不过清洁度分析仪配备了编号为PN-V1.1-3467的标准模块用于准确度的校验检测。通过对该标准模块进行测试，其颗粒数符合标称情况，由此表明清洁度分析仪的准确度达到要求。具体操作如下：将标准模块置于显微镜头下，导入标准块颗粒参数，调整倍率为1，调整清晰度为最优进行扫描。若在扫描测试过程中，与标称颗粒不相符，可采用无尘布清扫标准模块表面，直至完全符合颗粒标称要求；也可检查受灰尘或纤维污染的颗粒修改并重新计算。标准模块的颗粒参数分布如表3。表3标准模块颗粒分布颗粒直径>1000um600-1000um400-600um200-400um150-200um100-150um50-100um颗粒数20202020121212注：检测面积15.20cm26.2方法精密度将采集电池用磷酸二氢铵金属颗粒的滤膜装入滤膜盒中，采用清洁度分析仪进行扫描观测，共测定了10次，每次测定结果如表4。表4金属颗粒精密度测试粒径分布≤25um25-50um50-100um100-150um150-200um200-250um≥250um总数量11641317301992133831630192314363064019141637325301945153832540195614403064019571438327401968163830630194915373273019510143930630193平均值153831630194RSD/%2.35使用该检测方法对电池用磷酸二氢铵样品进行10次平行测定，测定结果分别为99、92、91、94、95、95、96、94、95、93、94，10次测定的相对标准偏差为2.35%。6.3不同厂家结果比较使用磁棒湿法提取分别了处理了10个电池用磷酸二氢铵样品，并使用显微镜扫描法进行测定，测定结果详见表5。表5电池用磷酸二氢铵样品测定结果样品编号可磁化金属颗粒数/pcs/kg（A厂家-B厂家）偏差/pcs/kg相对偏差/%A厂家B厂家12021-12.42403645.334655-98.942830-23.45131300.063944-56.0717116472.187179-85.39393456.810388416-283.5由表5可知，测定10个磷酸二氢铵样品，两个厂家测定值的绝对差值在0.00%~8.90%之间。综上所述，可磁化金属颗粒测定首先通过样品预处理，将富集可磁化金属颗粒的滤膜，通过优化分析参数的清洁度分析系统扫描，软件自动统计计算出产品中可磁化金属颗粒数，同时描绘出金属颗粒的形貌特征，外形尺寸及粒径分布情况。通过实验研究，优化分析参数，分析结果相对标准偏差为2.35%，结果的重现性较好，测试方法的精密度较高，能满足生产销售质量评价应用。经济效益、社会效益和生态效益制定电池用磷酸二氢铵可磁化金属颗粒含量检测标准，具有一定的经济、社会与生态效益。经济效益上，标准通过严控可磁化金属颗粒杂质，减少产品质量问题与售后纠纷，降低生产企业返工成本。统一检测标准规范市场竞争秩序，避免低质产品恶性竞争，推动企业聚焦技术升级，提升产品核心竞争力。同时促进电池用磷酸二氢铵生产与电池制造产业协同，优化产业链资源配置，降低协同成本，为新能源产业规模化、高效化发展注入动力。社会效益方面，标准有效降低电池安全风险，切实维护消费者权益。推动行业检测规范化、标准化发展，加速技术迭代升级，增强新能源产业对经济社会发展的支撑作用。生态效益上，高质量电池产品使用寿命更长，减少废弃电池产生量，降低资源浪费与回收处理压力。与国际、国外同类标准技术内容的对比情况金属颗粒物会造成新能源电池产生自放电，容量快速衰减，循环性能变差，甚至引发电池内部短路，是锂离子电池重要的性能指标和安全指标。经检索，GB/T41704-2022《锂离子正极材料检测方法磁性异物含量和残余碱含量的测定》采用电感耦合等离子体发射光谱法及扫描电镜-能谱法测定磁性异物含量，不能对异物颗粒尺寸、数量及形貌特征进行统计分析；GB/T33827-2017《锂电池用纳米负极材料中磁性物质含量的测定方法》采用电感耦合等离子体发射光谱法分析磁性物质铁、钴、铬、镍、锌5种元素的单质或化合物的化学含量，而并非是磁性颗粒物的形态特征。HG/T5742-2020《电池用磷酸二氢铵》中并未规定可磁化金属颗粒物指标的相关检测。建立科学、规范的电池用磷酸二氢铵可磁化金属颗粒检测方法，实现可磁化金属颗粒含量的精准量化分析，确保检测结果具有可靠性和可比性。通过统一标准，帮助企业优化生产工艺，加强原材料质量把控，为电池生产提供稳定、优质的磷酸二氢铵原料，提升电池产品的整体性能与市场竞争力。七、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标准，并说明未采用国际标准的原因国际标准中未见电池用磷酸二氢