结构分析

晶体结构、相组成、晶格参数

X 射线衍射仪（XRD）

分析材料的晶体结构（如三元材料的层状结构、LFP 的橄榄石结构），判断是否存在杂相。

原子级结构、缺陷分布

透射电子显微镜（TEM/HRTEM）

观察纳米级晶体结构、晶格间距，分析材料的缺陷（如三元材料的阳离子混排）。

形貌分析

表面/截面形貌、颗粒尺寸/分布

扫描电子显微镜（SEM）

观察颗粒形状（如石墨的层状结构、硅颗粒的团聚状态）、粒径分布及表面是否有裂纹。

颗粒团聚状态、二次颗粒结构

聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）

对材料截面进行精细切割，分析内部结构（如正极材料的包覆层厚度）。

粒度与比表面积

粒径分布、比表面积、孔径分布

激光粒度仪

测定颗粒的体积 / 数量平均粒径（如三元材料的 D50、D90），评估分散性。

比表面积及孔径分析仪（BET）

测材料的比表面积（如石墨的 BET 值影响储锂能力）和孔隙率。

电化学性能

充放电容量、循环寿命、倍率性能

电池测试系统（CTS）

模拟电池充放电过程，记录容量衰减曲线（如 LFP 的循环寿命测试）。

氧化还原反应、离子扩散系数

电化学工作站（EC-lab/Parstat）

测循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）、计时电流法（CA），分析电极反应动力学。

高电压/低温/快充性能

高低温试验箱 + CTS 组合

模拟极端环境（如 - 40℃低温、4.5V 高电压）下的电极性能。

热稳定性

热分解温度、放热速率

同步热分析仪（STA/TG-DSC）

测材料在升温过程中的重量变化（TG）和热量变化（DSC），如三元材料的热分解温度。

热失控临界温度

绝热加速量热仪（ARC）

评估材料在绝热条件下的热失控风险（如高镍三元材料的热失控起始温度）。

化学组成

元素含量及比例（如 NCM 的 Ni/Co/Mn）

X 射线荧光光谱仪（XRF）

快速分析材料中的金属元素含量（如三元材料的 Ni 占比是否达标）。

微量元素杂质（如 Fe、Cu 等）

电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）

高精度检测 ppm 级杂质（杂质会导致电池自放电，需严格控制）。

离子传导性能

离子电导率（液态/固态）

电化学工作站（交流阻抗法）

用交流阻抗（EIS）测试电解质的离子电导率（液态电解质通常要求＞10⁻³ S/cm）。

固态电解质体相/界面阻抗

高温阻抗测试系统

测试固态电解质（如 LLZO）在不同温度下的电导率，评估界面接触电阻。

电化学稳定性

电化学窗口（耐高/低电压能力）

线性扫描伏安仪（LSV）

测定电解质在高电位下是否分解（如液态电解质需耐受 4.5V 以上电压）。

氧化还原稳定性

循环伏安仪（CV）

分析电解质在反复充放电过程中是否发生副反应。

纯度与安全性

水分含量

卡尔费休水分测定仪

严格控制电解质水分（要求＜20ppm），避免水分与锂盐反应产生有害气体。

阻燃性能

氧指数测定仪、垂直燃烧测试仪

评估电解质（尤其是液态）的阻燃能力（如添加阻燃剂后的燃烧速率）。

有机溶剂纯度

气相色谱仪（GC）

检测液态电解质中有机溶剂（如 DMC、EC）的纯度及杂质含量。

物理尺寸

厚度及均匀性

激光测厚仪、接触式测厚仪

检测隔膜厚度（如 PE 隔膜通常为 12-20μm）及不同位置的厚度偏差（要求＜±1μm）。

结构性能

孔隙率、孔径分布

压汞仪、孔径分析仪

测定隔膜的孔隙率（通常 30%-50%）和平均孔径（0.1-1μm），影响锂离子传导效率。

透气性（气体透过率）

气体透过率测试仪（如 Gurley 仪）

用“Gurley 值”表示（单位：秒/100mL），值越小透气性越好，对应锂离子迁移阻力低。

力学性能

拉伸强度、断裂伸长率

万能材料试验机（配薄膜夹具）

测试隔膜的纵向（MD）和横向（TD）拉伸强度（如 PE 隔膜拉伸强度需＞100MPa），避免组装时破裂。

穿刺强度

穿刺试验机

模拟电池组装中极片毛刺对隔膜的穿刺风险，要求穿刺强度＞3N。

热稳定性

热收缩率

热收缩仪（烘箱+影像测量系统）

测定隔膜在高温（如 120℃、150℃）下的纵向/横向收缩率（要求＜5%），避免热失控时短路。

界面性能

电解液润湿性

接触角测量仪

测定电解液在隔膜表面的接触角（要求＜30°），评估隔膜对电解液的吸附能力。

耐电解液腐蚀性

浸泡试验箱+性能复测系统

将隔膜浸泡在电解液中（如 70℃下 1000h），复测厚度、力学性能，评估稳定性。

尺寸精度

厚度及均匀性

高精度激光测厚仪（分辨率 0.1μm）

检测集流体厚度（如动力电池用铜箔已降至 4.5μm 以下），要求厚度偏差＜±0.3μm。

表面性能

表面粗糙度、氧化层厚度

原子力显微镜（AFM）

分析集流体表面微观粗糙度（Ra 值），影响电极材料的附着力。

X 射线光电子能谱仪（XPS）

检测铝箔表面氧化层（Al₂O₃）厚度，评估其耐腐蚀性。

电学性能

面电阻、导电性

四探针电阻测试仪

测定集流体的面电阻（如铜箔面电阻需＜0.5mΩ/□），确保电流传导效率。

耐腐蚀性

抗电解液腐蚀能力

盐雾试验机、浸泡腐蚀试验箱

模拟集流体在电解液中的长期腐蚀行为（如铝箔在高电压下是否被腐蚀）。