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[PDF] GB/T 43092-2023 - 自动发货. 英文版

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GB/T 43092-2023 英文版 325 GB/T 43092-2023 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 锂离子电池正极材料电化学性能测试 高温性能测试方法 有效

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基本信息
标准编号 GB/T 43092-2023 (GB/T43092-2023)
中文名称 锂离子电池正极材料电化学性能测试 高温性能测试方法
英文名称 Electrochemical performance test of lithium ion battery cathode materials - Test method for high temperature performance
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 H21
国际标准分类 77.160
字数估计 18,139
发布日期 2023-09-07
实施日期 2024-04-01
起草单位 北京当升材料科技股份有限公司、巴斯夫杉杉电池材料有限公司、广东邦普循环科技有限公司、天津国安盟固利新材料科技股份有限公司、蜂巢能源科技(无锡)有限公司、当升科技(常州)新材料有限公司、湖南长远锂科新能源有限公司、宁波容百新能源科技股份有限公司、中伟新材料股份有限公司、格林美(无锡)能源材料有限公司、天津市捷威动力工业有限公司、北京泰丰先行新能源科技有限公司、广西壮族自治区分析测试研究中心、合肥国轩电池材料有限公司、湖北万润新能源科技股份有限公司、东莞新能源科技有限公司、厦门厦钨新能源材料股份有限公司、天津
归口单位 全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)
提出机构 中国有色金属工业协会
发布机构 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会

GB/T 43092-2023: 锂离子电池正极材料电化学性能测试 高温性能测试方法
GB/T 43092-2023 英文版: Electrochemical performance test of lithium ion battery cathode materials - Test method for high temperature performance
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
锂离子电池正极材料电化学性能测试
高温性能测试方法
1 范围
本文件规定了锂离子电池正极材料高温电化学性能测试方法,包括高温存储测试和高温循环测试。
本文件适用于锂离子电池用钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、富锂锰基等正极材
料高温电化学性能测试。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2900.1-2008 电工术语 基本术语
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 20252-2014 钴酸锂
GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法
3 术语和定义
GB/T 2900.1-2008、GB/T 20252-2014和GB/T 31484-2015界定的以及下列术语和定义适用
于本文件。
4 符号
下列符号适用于本文件:
C:电池1h放电率额定容量;
1C:1h放电倍率对应的电流数值;
0.5C:2h放电倍率对应的电流数值;
0.33C:3h放电倍率对应的电流数值;
0.2C:5h放电倍率对应的电流数值;
0.1C:10h放电倍率对应的电流数值;
0.02C:50h放电倍率对应的电流数值;
0.01C:100h放电倍率对应的电流数值;
0.05C:20h放电倍率对应的电流数值。
5 扣式半电池高温性能测试方法
5.1 试剂和材料
5.1.1 正极材料:钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、富锂锰基等的一种或多种。
5.1.2 导电剂:导电石墨、炭黑或碳纳米管,电池级。
5.1.3 正极粘结剂:聚偏二氟乙烯(PVDF),电池级,重均分子量不小于600000。
5.1.4 正极溶剂:N-甲基吡咯烷酮(NMP),电池级,纯度不小于99.9%,水分含量不大于0.02%。
5.1.5 正极集流体:铝箔,电池级,厚度为6μm~20μm。
5.1.6 负极:金属锂片,电池级。
5.1.7 隔膜:聚烯烃多孔膜,孔隙率为30.0%~65.0%,透气率为200s/100mL~800s/100mL,厚度
为5μm~45μm。
5.1.8 吸液纸:玻璃纤维膜,厚度为0.1mm~0.5mm,孔隙率不小于80%,吸液率不小于300%。
5.1.9 电解液:由六氟磷酸锂(LiPF6)、混合碳酸酯有机溶剂[碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳
酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等]、添加剂组成,水分含量不大于0.002%,氢氟酸含量不大于
0.005%。
5.1.10 扣式电池壳及部件:正极壳、负极壳、泡沫镍(或垫片和弹片),电池壳体材料推荐使用304不锈
钢或者316不锈钢。
5.2 仪器设备
5.2.1 电子天平:显示分度值0.0001g。
5.2.2 搅拌机。
5.2.3 小型涂布机或刮刀。
5.2.4 高温烘箱:温控范围为室温至250℃。
5.2.5 辊压机:锂电池专用。
5.2.6 测厚仪:量程不小于2mm,精度0.001mm。
5.2.7 极片冲片机:冲孔模具直径尺寸为10mm~16mm。
5.2.8 电子天平:显示分度值0.00001g。
5.2.9 真空烘箱:温控范围为室温至250℃,真空度不大于-0.1MPa。
5.2.10 手套箱:惰性气体氛围,水分含量、氧含量均不大于0.0001%。
5.2.11 扣式电池封口机。
5.2.12 锂离子电池电化学性能测试仪:电压量程为5V,电流量程为5mA~20mA,电压和电流精度
不小于量程的0.1%。
5.2.13 电压测试仪:精度0.001V。
5.3 扣式半电池制作步骤
5.3.1 正极片的制备
制备过程环境露点应不大于-20℃。配方中正极材料(5.1.1)的质量分数为90%~98%,导电剂
(5.1.2)的质量分数为1%~5%,正极粘结剂(5.1.3)的质量分数为1%~5%。正极材料(5.1.1)、导电剂
(5.1.2)、正极粘结剂(5.1.3)使用高温烘箱(5.2.4)烘干并使用电子天平(5.2.1)称重,使用搅拌机(5.2.2)
将其与正极溶剂(5.1.4)混合制备成固含量为40%~75%的浆料。浆料用小型涂布机或刮刀(5.2.3)均匀涂覆到
正极集流体(5.1.5)上并使用高温烘箱(5.2.4)烘干。应控制混料和涂覆的工艺过程,极片涂层
厚度使用测厚仪(5.2.6)测试,极片涂层厚度应均匀一致,使用辊压机(5.2.5)辊压(压实密度参考范围见表1)
并使用极片冲片机(5.2.7)裁切后,正极片用电子天平(5.2.8)称量,使用真空烘箱(5.2.9)烘干(推荐烘烤制度
为85℃,12h)。
5.3.2 电池的组装
组装应在手套箱(5.2.10)中进行,将正极片(见5.3.1)、负极(5.1.6)、隔膜(5.1.7)、吸液纸(5.1.8)、电解液
(5.1.9)、扣式电池壳及部件(5.1.10)组装到一起,使用扣式电池封口机(5.2.11)将电池密封,用锂离子电池电
化学性能测试仪(5.2.12)进行充放电测试。
5.4 扣式半电池的测试
5.4.1 高温存储测试
5.4.1.1 制作的电池静置6h后,放置于25℃±1℃的环境中,使用锂离子电池电化学性能测试仪
(5.2.12)可参考下述流程进行首次充放电测试:
a) 恒流充电:电流0.1C,恒流充电至限制电压;
b) 恒压充电:终止电流0.01C;
c) 静置:10min;
d) 恒流放电:电流0.1C;
e) 静置:10min;
f) 恒流充电:电流1C,恒流充电至限制电压;
g) 恒压充电:终止电流0.01C;
h) 静置:10min;
i) 恒流放电:电流1C,恒流放电至终止电压;
j) 静置:10min;
k) 以f)~j)循环2次;
l) 恒流充电:电流1C,恒流充电至限制电压;
m)恒压充电:终止电流0.01C。
注:不同材料充电限制电压和放电终止电压参见表1。
5.4.1.2 电池常温静置4h后,使用电压测试仪(5.2.13)测试电压,放入高温环境静置一定时间(推荐静置条件为60℃,7d)。
存储结束后将电池取出常温静置4h,测试电池电压,可参考下述流程进行充放电测试:
a) 恒流放电:电流1C,恒流放电至终止电压;
b) 静置:10min;
c) 恒流充电:电流1C,恒流充电至限制电压;
d) 恒压充电:终止电流0.01C;
e) 静置:10min;
f) 恒流放电:电流1C,恒流放电至终止电压;
g) 静置:10min;
h) 以c)~g)循环5次。
注:不同材料充电限制电压和放电终止电压参见表1。
5.4.2 高温循环测试
制作的电池在高温环境(推荐45℃±1℃)静置4h,于上述高温环境下参考下述流程进行充放电测试:
a) 恒流充电:电流0.1C,恒流充电至限制电压;
b) 恒压充电:终止电流0.01C;
c) 静置:10min;
d) 恒流放电:电流0.1C,恒流放电至终止电压;
e) 静置:10min;
f) 恒流充电:电流1C,恒流充电至限制电压;
g) 恒压充电:终止电流0.01C;
h) 静置:10min;
i) 恒流放电:电流1C,恒流放电至终止电压;
j) 静置:10min;
k) 以f)~j)循环(推荐循环测试80次)。
注:不同材料充电限制电压和放电终止电压见表1。
5.5 扣式半电池的数据处理
6 软包全电池高温性能测试方法
6.1 试剂和材料
6.1.1 正极材料:钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、富锂锰基等的一种或多种。
6.1.2 导电剂:导电石墨、炭黑或碳纳米管,电池级。
6.1.3 正极粘结剂:聚偏二氟乙烯(PVDF),电池级,重均分子量不小于600000。
6.1.4 正极溶剂:N-甲基吡咯烷酮(NMP),电池级,纯度不小于99.9%,水分含量不大于0.02%。
6.1.5 正极集流体:铝箔,电池级,厚度为6μm~20μm。
6.1.6 正极极耳:铝极耳,带极耳胶。
6.1.7 负极材料:石墨等材料,中位径(D50)为5μm~25μm,比表面积为0.2m2/g~2m2/g,首次放电
比容量不小于320mA·h/g,首次充放电效率不小于88%。
6.1.8 负极分散剂:羧甲基纤维素钠(CMC),电池级,主含量不小于99%。
6.1.9 负极粘结剂:丁苯橡胶乳液(SBR),电池级,固含量为40%~55%,pH=6~7。
6.1.10 负极溶剂:去离子水,电导率不大于10μS/cm。
6.1.11 负极集流体:铜箔,电池级,厚度为5μm~15μm。
6.1.12 负极极耳:镍极耳,带极耳胶。
6.1.13 隔膜:聚烯烃多孔膜,孔隙率为30.0%~65.0%,厚度为5μm~25μm。
6.1.14 高温胶带。
6.1.15 终止胶带。
6.1.16 铝塑膜:厚度为100μm~160μm,电池级。
6.1.17 电解液:由六氟磷酸锂(LiPF6)、混合碳酸酯有机溶剂[碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、
碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等]、添加剂组成,水分含量不大于0.002%,氢氟酸含量不大于
0.005%。
6.2 仪器和设备
6.2.1 真空烘箱:温控范围为室温至250℃,真空度不大于-0.1MPa。
6.2.2 电子秤:显示分度值0.01g。
6.2.3 高温烘箱:温控范围室温至250℃。
6.2.4 真空搅拌机。
6.2.5 涂布机:锂电池专用。
6.2.6 分切机:锂电池专用。
6.2.7 辊压机:锂电池专用。
6.2.8 测厚仪:量程不小于2mm,精度0.001mm。
6.2.9 电子天平:显示分度值0.001g。
6.2.10 正极超声波焊接机。
6.2.11 负极超声波焊接机。
6.2.12 卷绕机或叠片机。
6.2.13 平压机。
6.2.14 铝塑膜成型机。
6.2.15 顶侧封口......
   
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