在磷酸铁锂（LiFePO₄）正极材料生产中，金属异物污染是影响电池安全性能的核心风险因素。金属异物主要指生产过程中混入的铁（Fe）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）等磁性或非磁性金属微粒，其危害机理表现为：在电池化成阶段，金属微粒先在正极氧化为离子态，迁移至负极后又被还原为金属单质；随着充放电循环进行，这些金属单质在负极表面逐渐累积形成枝晶，最终刺穿隔膜导致内部短路。更严重的是，这种短路会引发电池自放电率异常升高，甚至造成热失控，引发起火或爆炸事故。

砂磨阶段金属异物风险点及管控措施：

风险焦点：原料本身含有的氧化铁（Fe₂O₃）或金属盐杂质，在烘干过程（220±20℃）可能转化为磁性Fe₃O₄。

金属磨罐：不锈钢罐体在高速运转中释放Fe-Ni-Cr微粒（尤其干法研磨时）

氧化锆磨球：虽硬度高，但碎裂后产生ZrO₂颗粒（属非磁性但难导电的异物）

除磁设备：在烘干窑进料端安装8000高斯永磁棒，去除原料中铁屑。需每班次清洁磁棒并记录吸附物重量。

筛网管理：使用尼龙材质振动筛（孔径≤100μm），避免金属筛网磨损产生铜/不锈钢屑。

典型措施：某企业通过增加原料预除磁工序，使铁异物降低40%。

材质升级：采用聚氨酯内衬+硅酸锆磨球，磨损率较金属材质下降90%

封闭设计：混合罐充氮气保护（氧含量<10ppm），防止金属氧化加剧脱落

金属异物管控体系的实施要点：

接触面涂层技术：高磨损区（粉碎机内腔）：采用纳米陶瓷涂层，厚度≥0.3mm，维氏硬度>1400HV低磨损区（料仓）：涂覆纳米陶瓷涂层（50μm），摩擦系数<0.05，减少物料粘连。

非接触区隔离：对传动机构（如轴承、齿轮）加装不锈钢密封罩，防止润滑油污染扩散。

环境控制体系

车间微正压系统：新风经HEPA H14过滤器（过滤效率99.995%）净化，维持室内正压+3~+5Pa，风淋室设双门互锁，风速≥20m/s，去除人员携带微粒

主动除磁网络：地面嵌入永磁地格（间距1m×1m），每日用吸尘器收集吸附物转运车配备旋转式除铁器，处理量≥200kg/h。

人员管理规范

无金属着装：防静电服内置不锈钢纤维改为聚苯胺导电纤维，鞋底不含金属钉

工具管控：使用陶瓷剪刀、塑料镊子，维修工具登记并磁检

通过系统实施上述措施，行业领先企业已实现磷酸铁锂正极材料磁性异物≤50ppb、压实密度≥2.7g/cm³的高标准。未来需持续探索新材料（如氮化硅陶瓷轴承）与智能监测（在线异物传感器）的融合应用，构建更完善的电池安全防护体系。