在新能源汽车政策的推动下，从 2015 年开始，我国锂离子电池产业规模迅猛增长，并超过韩国、日本，跃居至全球首位，且差距逐步拉大。2024 年我国动力锂离子电池全球市场占比也已超过70%，其中，排名前6的企业市场占比为67.1%。截止至2025年11月，我国锂离子电池累计产量已达约 1469 GWh，全年有望突破 1700 GWh，继续占据全球总产量的80%左右。

我国的锂电池产业正在以光的速度霸占着全球的绝对主导地位，但当聚光灯追着产能奔跑，阴影也在暗处疯长。近日，吉利旗下威睿公司对锂电池行业巨头企业欣旺达提起23.14亿元质量索赔，沃尔沃也因电池安全隐患在海外大规模召回，接二连三的锂电池质量纠纷事件，波及到整个电池行业，也警惕所有锂电池厂商。

在安全零容忍的时代，任何质量瑕疵都可能引爆品牌与财务的双重灾难。LIBS激光诱导击穿光谱技术以元素级检测精度，分析锂电池结构和化学信息，助力优化电池设计、改进电池性能、延长寿命，为锂电池的质量筑起一道可量化的防火墙。

锂电池内部结构图

元素是物质的基本组成成分，元素种类及其含量极大地影响着物质的物理化学性质.LIBS（激光诱导击穿光谱）是一种用于化学多元素定性和定量分析的原子发射光谱，能够实现简单、快速的多元素同时检测技术，并识别样品中的元素的种类和相应的含量，可以进行材料的识别、分类、定性以及定量分析，被誉为“未来化学分析之星”，因为它不需要样品制备，几乎无损、快速、安全的多元素分析，特别适用于碳、锂、硅等轻质元素的检测。

激光诱导击穿光谱示意图

LIBS激光诱导击穿光谱技术

  在锂电池行业的创新应用

01、金属异物及杂质的检测：

在锂电池的生产过程，即便是建立严格异物防控体系，也常受到“看不见”的金属异物入侵，但锂电池的安全性和性能又高度依赖于材料的纯度，金属异物（如Fe、Cu、Ni、Zn、Cr等）及杂质的存在会导致电池内短路、自放电加剧甚至热失控。LIBS在线激光诱导击穿光谱能实时监测金属异物，在锂电池制造过程发挥重要的作用。

产品解决方案

工业在线LIBS激光诱导击穿光谱系统

莱森光学工业在线LIBS激光诱导击穿光谱系统采用多个通道高分辨率，光谱仪同步进行采集，秒级采谱、一体化集成机箱，防尘防震防腐蚀，横跨传送带吊装设计，适应不同天气环境温度变化，在线实时检测出金属异物的相关成分，满足边检测边作业的需求。

莱森光学工业在线LIBS激光诱导击穿光谱系统

激光器能量 52mJ，266nm 激光，对锂电池杂物样品进行连续击打激发光谱，选取信号强度较高的数据绘制光谱曲线并查找对应的元素特征峰。

LIBS检测锂电杂质实验光谱图

02、液态电池材料的定量分析：

传统的锂电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等4大关键材料组成，其中高镍三元、磷酸铁锂等正极粉体主元素比例（Ni/Co/Mn 或 Fe/P）直接决定容量与安全性，负极中的碳、硅、钛酸锂的含量决定电池的快充、循环与耐低温能量，因此，锂电池材料进行元素的定量检测尤其重要，了解元素的分布对新电池的质量控制、评估潜在污染和新电池结构设计具有重要意义。

LIBS检测锂电池获取的正极原料光谱图

LIBS光谱图能直观地查看Ni、Mn、Co和Fe原子线

产品解决方案

一体式和分体式LIBS 激光诱导光谱仪

莱森光学一体式和分体式LIBS 激光诱导光谱仪为了解电池正极原材料的组成提供了快速有效的测量方法，采用多元校正的方法提供线性校准曲线，在分析的样品中显示出良好的准确度和精确度。

一体式LIBS激光诱导光谱仪

 分体式LIBS激光诱导光谱仪

03、固态电解质检测：

由于锂离子电池中使用的有机电解质溶液的易燃性和泄漏性，锂离子电池存在一系列安全问题和风险。使用固体电解质可避免这些问题，并可实现锂金属负极的可靠循环，从而产生比使用石墨负极的设备更高的能量密度。也因此，固态电池技术被视为下一代锂电池重要技术路线，正成为新能源汽车领域焦点。

非薄膜型晶态氧化物电解质是固态电池中最重要的无机固态电解质之一，包含了LLZO、LATP、LLTO等当前的热门材料。由于电解质与电极接触差，界面阻抗大，必须向LLZO中添加少量铝才能大大加速烧结过程中的致密化。但铝的加入也会导致新的杂质相、化学成分的变化以及元素在表面、晶界和LLZO球团中的分布梯度。由于杂质含量和分布模式较低，传统的X射线衍射方法很难检测到杂质，但它们仍可能对电化学性能产生很大影响。

产品解决方案

工业在线LIBS激光诱导击穿光谱系统

莱森光学工业在线LIBS激光诱导击穿光谱系统检测金属杂质，秒内能识别金属物种元素含量，剔除杂质，避免锂电池因为杂质影响性能。

除此之外，在封装好的固态锂离子电池不同位置进行深度剖析，根据元素在深度方向的浓度的变化，可以在提高产品稳定性和产量的同时，监控工艺变化对关键化学组分的影响；亦可了解不同锂离子电池组件在多次充电循环或制造过程中漂移后可能产生的化学变化。

产品解决方案

一体式/分体式LIBS激光诱导光谱仪

莱森光学一体式/分体式LIBS激光诱导光谱仪由激光器、光谱仪、光路采集系统、三维位移台联动控制系统、双相机图像联动采集系统等组成，秒内能分析出锂电池的各种元素的，包栝Z＜12轻的元素(如C/H/O/N/Li/Be/Bo)和重元素，配备智能化光谱采集控制分析软件，具备元素寻峰匹配识别和在线元素浓度预功能，支持元素浓度定量分析建模和分析，不需要样品制备，非常适合锂电池的研究。液态电池材料的定量分析和对封装好的固态锂离子电池进行深度剖析都适合采用。

LIBS检测元素平面浓度分布图

04、回收环节快速分选：

随着国内“碳达峰、碳中和”目标加速落地以及碳排放双控目标实施，电池产业既扮演着碳中和革命先锋的角色，将加速向绿色化、低碳化、智能化方向转型，以满足我国经济高质量发展的新要求。电池的回收利用是电池可再生利用和可持续发展重要环节之一。但锂电池回收之前必须先把“正极片”和“负极片”分开，是因为二者在材质、价值、后续处理路线三方面完全“背道而驰”。一旦混为一体，就会相互污染、降低金属纯度、增加除杂成本，甚至把高价值材料变成危废。

退役锂电池中含有丰富的有价金属，如锂、钴、镍、铜、铝等，通过科学的回收工艺，提取出高价值产品。这些材料不仅能够重新用于电池制造，还能广泛应用于化工、冶金等领域，实现资源的循环利用。

产品解决方案

手持式LIBS激光诱导光谱仪

莱森光学手持式LIBS激光诱导光谱仪基于LIBS激光核心技术，无电离荧光辐射，具有高精度测试功能，数据分析软件嵌入100多个最常用合金牌号，能快速识别极片是含 Co/Ni 的三元、含 Fe 的磷酸铁锂还是含 Cu 的负极，便于回收产线粗分。同样适用于对提取出来有价金属进行识别检测，防止混料或元素比例漂移，影响循环利用。

莱森光学手持式LIBS激光诱导光谱仪

手持式LIBS检测元素光谱图

LIBS激光诱导光谱击穿系统在锂离子电池研究中发挥着不可或缺的作用。它提供了高分辨率的结构和化学信息，有助于优化电池设计、改进电池性能、延长寿命，为清洁能源和电动交通的发展做出贡献。随着技术的不断进步，LIBS激光诱导光谱击穿系统将继续为锂离子电池研究提供更多精确和有价值的信息。莱森光学作为一家光谱仪仪器领域领先企业，专注光谱检测技术的创新与应用，未来将持续深化LIBS激光诱导光谱技术的研究，推动着锂电池能源存储技术的不断创新和改进，降低新能源汽车因锂电池质量问题而被召回的风险。