在线光谱应用：LiFSI连续生产过程监测

一、行业背景

双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）是新一代锂电解液的核心锂盐，相比传统六氟磷酸锂（LiPF₆）具有更高的电导率、更好的热稳定性和更优的低温性能，是动力电池高镍化、快充化趋势下的关键材料。

随着新能源汽车与储能产业的爆发式增长，LiFSI正从添加剂向主盐角色加速演进，国内多家头部企业纷纷布局万吨级产能。

LiFSI的主流工艺以氨基磺酸（或磺酰胺）、HSO₃Cl 、SOCl₂等为原料，经氯化、氟化、成盐等步骤合成。

其中氯化、氟化反应在高温、高压条件下进行，体系中存在HSO₃Cl 、HF等强腐蚀性介质，反应条件极为苛刻。

连续化生产是当前LiFSI降本增效的主流方向，而连续生产的稳定运行，高度依赖对反应过程物料状态的实时掌控。

氯化反应：

氟化反应：

二、为什么LiFSI连续生产必须在线监测？

• 数据严重滞后： 传统方式依赖人工取样送回实验室分析，从取样到出结果约需2小时，连续产线上2小时的”数据真空”意味着异常物料可能已经流入下一生产环节。

• 异常代价巨大： 一旦氯化、氟化反应原料残留超标，异常物料流入后段，将导致大量物料浪费和整批产品不合格，造成巨大经济损失。

• 取样风险高： 高温、高压、HSO₃Cl与HF强腐蚀环境下，人工取样本身就是高危操作，安全防护成本与事故风险并存。

• 离线数据量太少： 每天仅能获得约2个离线数据点，无法实时获知真实生产状况，工艺优化无从谈起。

三、鉴知RS2100PAT可用于该过程监测

鉴知技术采用RS2100PAT在线拉曼分析仪，搭配长距离光纤与PR300工业拉曼浸入式探头，实现氯化、氟化反应原料残留的在线实时分析。

PR300探头采用哈氏合金C276材质，耐温-20~200℃、耐压4MPa、耐HF及HSO₃Cl腐蚀，可直接面对LiFSI生产的严苛工况。

• 流通池方案： 探头通过DN20~DN40法兰接入反应管道流通池，物料流经即测，无需取样；

• 实时传输： 光谱数据秒级回传中控系统，24小时连续监测，原料残留异常自动预警；

• 智能处置： 异常含量自动提醒，可及时将异常物料导入备用储罐，避免流入下一环节。

系统构成：反应管道流通池 → PR300浸入式探头 → 长距离铠装光纤 → RS2100PAT分析主机 → DCS中控系统。

四、为什么鉴知技术RS2100PAT在线拉曼分析仪尤其适合该场景？

① 原位在线，可以整体消除取样风险。 对应”高温高压强腐蚀取样难”的痛点——探头直接接入反应管道，物料不离线、人员不接触，从机制上消除取样安全隐患。

② 秒级响应，异常发现零滞后。 对应”2小时数据真空”的痛点——分析周期从2小时缩短至秒级，异常物料在流入下一环节前即被拦截。

③ 千条级过程数据，工艺优化有据可依。 数据量从每天2个离线数据提升至千条级实时数据，反应趋势、波动规律一目了然，为工艺参数优化提供完整数据底座。

④ 耐腐蚀硬件，直面苛刻工况。 探头标配哈氏合金C276，可选蒙乃尔合金、TA₂等材质，定制窗口材料适用于HF体系，耐温耐压指标覆盖实际工况。

⑤ 智能软件生态，无缝融入工厂自动化。 内置单/多变量建模算法，支持定量模型自动优化；经RS485/RJ45接口及ModBus协议与DCS无缝对接，实现”检测→反馈→处置”闭环。

五、产品配置、性能参数与应用

系统配置： RS2100PAT在线拉曼分析仪主机（防爆柜式）＋ PR300工业拉曼浸入式探头 ＋ 长距离铠装光纤（最长200m可定制）＋ 在线分析软件，数据经RS485/RJ45输出至DCS。

典型应用场景：

• 氯化、氟化反应原料残留的在线实时分析与异常预警；

• 连续产线关键节点的物料质量在线把关；

• 间歇/连续工艺切换期的过程数据积累与工艺包优化。

六、结语

LiFSI连续化生产的竞争，本质上是过程控制能力的竞争。

鉴知RS2100PAT在线拉曼分析仪以原位、秒级、耐腐蚀的在线监测能力，让连续生产线拥有了”过程之眼”：异常物料零流入下一环节，取样风险整体消除，避免整批报废带来的损失——客户实践表明，仅半年节省的费用即可覆盖设备投入。

鉴知技术 JINSP —— 以光谱技术助力工业智能化升级　     ｜　电话：+86 10-50837191