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安捷伦科技（中国）有限公司
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哈希(HACH) | HC57系列pH电极在电池行业中的应用
背景介绍
全球新能源汽车渗透率持续攀升，储能市场迎来规模化爆发，锂电池产业链全面迈入高质量发展新阶段。作为锂电池核心组成部分正极材料市场规模稳步扩容，行业竞争从“产能扩张”转向“质量比拼”；三元正极材料是三元锂电池的核心材料，其生产工艺直接决定材料的晶型结构、粒径分布、电化学性能和安全性。三元前驱体制备生产工艺过程pH值是核心控制参数，pH 值决定了前驱体制备过程共沉淀反应的发生与否、颗粒的生长方式、晶型结构及成分均匀性，会直接影响最终三元正极材料的电化学表现。
在反应釜内安装耐高温、耐强碱的在线pH电极，实时监测三元体系的 pH是生产工艺的基本需求。对于三元锂电池前驱体反应釜而言，悬浮浆料连续强搅拌，高盐、温度高（50℃~60℃），pH 9.5~11.5强碱性体系，如此恶劣工况对在线pH电极有着非常高的要求，普通pH电极在该种工况下可能会出现数据准确性差、漂移大、使用寿命短等问题。
而HC57系列高性能的pH电极采用特殊的玻璃敏感膜，耐强酸强碱，特殊设计的参比系统有效避免了电极中毒和参比电极不稳定性现场，非常适合工业恶劣工况的pH在线监测。
哈希（HACH）HC57系列pH电极示意图
应用情况
国内某大型锂电池正极材料生产企业其研发部三元前驱体反应釜（中试）使用了哈希 HC5701在线pH分析仪，实时监控反应釜内物料pH值的连续变化，严格控制三元前驱体体系在反应过程的pH变化，从而确保其产品的品质达到预期。下图（Fig.2）是哈希SC200+HC5701现场安装情况。
哈希（HACH）HC5701 pH分析仪三元前驱体反应釜现场应用照片
三元前驱体反应釜工况复杂苛刻，釜内物料包含氢氧化钠、氨水、硫酸、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等多种组分，不同试验批次物料的成分和配比有所不同，体系浆料固含量高，可达几克/L，常态运行温度超50℃ ，反应合成阶段物料维持pH＞10的强碱环境，每批次试验完成后还需要进行一段时间的酸洗，酸洗时控制pH范围2~3，电极需交替耐受强酸、强碱、高温高盐多重腐蚀环境。每批次生产过程中，用户实验室会取样分析并与在线pH分析仪进行比对，以此来保障反应釜内pH监测的准确性和可靠性。现场实际应用反馈表明，HC5701 pH分析仪的测值与实验室化验结果一致性优异，满足客户在线pH监测的要求，电极可实时、真实反馈釜内前驱体浆料酸碱度，依托稳定连续的监测数据精准指导药剂投加，实现浆料 pH 值精细化闭环调控，稳定保障共沉淀反应工艺一致性。
总结
哈希（HACH）HC5701 pH分析仪
HC57系列pH电极专为各类严苛工业工况设计。HC5701 pH电极采用高性能敏感膜，可适用于前三元前驱体合成体系强酸强碱、高温、高盐的恶劣生产环境，电极使用寿命持久；独特双液络部结构设计能避免高固含量浆料堵塞参比系统，保障电极长期稳定工作，大幅减少日常维护工作量，持续提升测量数据的准确度与稳定性。
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