
ICS 29.050 Q 53
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T308352014
锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料
Lithium iron phosphate-carbon composite cathode materials for lithium ion battery
2015-04-01实施
2014-06-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布
百
GB/T 30835-2014
目 次
前言范围
1 2 规范性引用文件
术语和定义 4 分类和代号 5 技术要求
3
试验方法检验规则 8 包装、标志贮存和运输
6 1
9 附录A(规范性附录) 锂含量(除含碳量之外)的测定方法附录B(规范性附录) 铁含量(除含碳量之外)的测定方法· 附录C(规范性附录) 磷含量(除含碳量之外)的测定方法· 附录D(规范性附录) 晶体结构的测定方法· 附录E(规范性附录) 铁离子溶出率的测定方法
10
13 17 19 22 26
附录F(规范性附录) 首次库仑效率、首次可逆比容量、倍率性能的测定方法附录G(规范性附录) 电导率的测定方法
GB/T 30835—2014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位:深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人:岳敏、黄友元、梁奇、程林、贺雪琴、王政、刘修明、陈南敏、吴强、栗晓静、宋才波、
郭号明、王玉辉。
GB/T30835—2014
锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料
1范围
本标准规定了锂离子电池炭复合磷酸铁锂正极材料的术语和定义、分类和代号、技术要求、试验方
法、检验规则及包装、标志、贮存和运输。
本标准适用于锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
包装储运图示标志
GB/T 191 GB/T 5162 金属粉末振实密度的测定 GB/T6283 化工产品中水分含量的测定 卡尔·费休法(通用方法) GB/T6388 运输包装收发货标志 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T9724 化学试剂pH值测定通则 GB/T12805 实验室玻璃仪器滴定管 GB/T13732 粒度均匀散料抽样检验通则 GB/T19077.1 粒度分析激光衍射法 第1部分:通则 GB/T19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T20123 钢铁 总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法) GB/T24533—2009 锂离子电池石墨类负极材料 JCPDS(01-077-0179) 磷酸铁锂X射线粉末衍射标准图谱 IEC62321 电子电气产品中限用的六种物质(铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚)浓度的
测定程序[ElectrotechnicalproductsDeterminationof levels of sixregulated substances(lead,mercury, cadmium,hexavalent chromium,polybrominated biphenyls,polybrominated diphenyl ethers)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
炭复合磷酸铁锂正极材料lithiumironphosphate-carboncompositecathodematerials 具有橄榄石型结构的磷酸铁锂和碳复合而成的锂离子电池正极材料,磷酸铁锂属于正交晶系,具有
一维嵌锂通道,锂离子可在晶格内进行可逆脱嵌。材料的理论比容量170mA·h/g。
注:本标准涉及LFP@C均表示炭复合磷胶铁锂正极材料。
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GB/T 30835-2014
4分类和代号
4.1产品分类
炭复合磷酸铁锂正极材料按照充放电特性和使用要求分为能量型和功率型,分别用LFPC-E和 LFP@C-P表示,其中LFP表示磷酸铁锂、@表示两种材料的复合、C表示碳、E表示能量型、P表示功率型:
能量型炭复合磷酸铁锂正极材料(LFP@C-E)分为三个类别,依次用LFP@C-E-I、LFP@C E-Ⅱ、LFP@C-E-Ⅲ表示,其具体性能要求详见表2;功率型炭复合磷酸铁锂正极材料(LFP@C-P)分为一个类别,依次用LFP@C-P-I、LFP@C P-IⅡI、LFP@C-P-Ⅱ表示,其具体性能要求详见表2
注:能量型LFPC-E一般应用在高能量密度的电池中,功率型LFPP一般应用在高功率的电池中。 4.2 产品代号
产品代号由类别和首次可逆比容量等依次排列组成,具体示例见表1。
表1产品代号示例及其表示的含义
例 LFP@ C-E-1 -160
表示的含义
首次可逆比容量 160mA h 的I类能量型炭复合磷酸铁锂正极材料
1
,技术要求
5
5.1外观
产品外观应为颜鱼均一的灰色、黑色或褐色粉末,无结块 5.2 性能要求
锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料的理化性能、电化学性能及限用物质含量应符合表2的规定。产品指标必须满足该类产品的所有指标,否则不归于该类别,不能归于表2中产品类别或有特殊要求的产品由供需双方协商碗定性能要求。
表2 锂离子电池炭用复合磷酸铁锂正极材料的性能要求
产品代号
技术指标
LFP@C-E
LFP@C-P
Ⅱ 0.5~20 ≤1000 7.0~10.0 ≤30.0 ≥0.6 >1.5
I
I
I 0.5~20 ≤1000 7.0~10.0 ≤30.0 ≥0.6 ≥1.5
I
1
粒径Dso/μm 水分含量/(mg/kg)
pH值
理化性能 BET比表面积/(m*/g)
振实密度/(g/cm")粉末压实密度/(g/cm")
2
GB/T30835—2014
表2(续)
产品代号
LFP@C-P
技术指标
LFP@C-E
ⅡI ≤5.0 4.4±1.0 35.0±2.0 20.0±1.0 《2000 符合JCPDS卡 01-077-0179
m
T
I ≤10.0 4.4±1.0 35.0±2.0 20.0±1.0 ≤2000 符合JCPDS卡 01-077-0179
Ⅲ
1
碳含量/%
锂含量(除碳含量之外)/% 铁含量(除碳含量之外)/%
理化
性能 磷含量(除碳含量之外)/%
铁离子溶出率/(mg/kg)
晶体结构
≥95.0
≥95.0
0.1C首次库仑效率/% 0.1C首次可逆比容量/
≥160.0 ≥155.0 ≥150.0 ≥155.0 ≥150.0 ≥145.0
电化学性能
(mA · h/g) 倍率性能
≥96.0 ≥94.0 ≥92.0
≥94.0 ≥10
≥92.0 ≥5 ≤5 ≤100 ≤100 ≤100
≥90.0 ≥1
(1C/0.1C保持率)/% 电导率/(10-S/cm)锯及其化合物/(mg/kg)
>25 <5 ≤100 ≤100 ≤100
≥10
≥50
限用 铅及其化合物/(mg/kg)物质含量 汞及其化合物/(mg/kg)
六价铬及其化合物/(mg/kg)
6 试验方法 6.1 外观
自然光条件下目视观察。 6.2 粒径D50
按照GB/T19077.1中规定的测定方法进行测定。 6.3 水分含量
按照GB/T6283中规定直接电位滴定法测定水分含量的测定方法进行测定。 6.4pH值
先后称取1.000g士0.001g(精确到0.0001g)试样和50.00g士0.01g(精确到0.0001g)水于100mL 烧杯中,搅拌后,超声10min,静置待测。参考GB/T9724中规定的测定方法对待测溶液进行测定,测定结果即为试样pH值。
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GB/T30835—2014
6.5 BET比表面积
按照GB/T19587中规定容量法测定粉末BET比表面积的测定方法进行测定。 6.6 振实密度
按照GB/T5162中规定的测定方法进行测定。 6.7 粉末压实密度
按照GB/T24533一2009中附录L规定的测定方法进行测定。
6.8 碳含量
按照GB/T20123中规定的测定方法进行测定。 锂含量(除碳含量之外)按照附录A 中规定的测定方法进行测定。
6.9
6.10 铁含量(除碳含量之外
按照附录B中规定的测定方法进行测 6.11 磷含量(除碳含量之外)
按照附录 C中规定的测定方法进行测定 6.12 晶体结 构
按照附录D中规定的测定方法进行测定。 6.13 铁离子溶出率
按照附录E中规定的测定方法进行测定。 6.14 首次库仑效率
按照附录F中规定的测定法进行测定。 6.15 首次可逆比容量
按照附录F中规定的测定方法进行测定。 6.16倍率性能
按照附录F中规定的测定方法进行测定。 6.17 电导率
按照附录G中规定的测定方法进行测定。 6.18限用物质含量
按照IEC62321中规定的测定方法进行测定。
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7检验规则 7.1采样方法 7.1.1取样 7.1.1.1袋装锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料按GB/T13732进行取样。在干燥环境下打开要采集的炭复合磷酸铁锂正极材料袋口,用洁净的不锈钢取样钎沿轴线插入袋子中,插人深度不得小于取样袋深度的4/5,在袋子内物料中心轴线周围20mm范围内取样。 7.1.1.2为使采集的样品能代表该批产品的质量,将采集好的全部样品合并,放在一个有足够强度和适当大小的正方形薄膜或者牢固柔软的干洁纸上,用翻滚法反复混合均匀(翻滚15次以上),混合后组成的样品应不小于500g。缩取250g的试样两份,一份试验用,一份备用。 7.1.2样品标签
样品盛入PVC样品罐后,立即在外壁贴上标签。标签包括下列内容: a) 样品类别及编号; b) 总体物料批号及数量; c) 样品量; d) 采样日期; e) 采样者姓名。
7.1.3样品的保存 7.1.3.1 样品应密封保存,并贮存在防破包、防雨、防潮等环境下。 7.1.3.2 备用样品有效贮存期为12个月。 7.2检验 7.2.1出厂检验
对每批次样品的粒度、碳含量、水分含量、BET比表面积、振实密度、电化学性能、铁离子溶出量、电导率等指标进行检验,检验合格后方可出货。 7.2.2 型式检验
对本标准中规定的技术要求全部进行检验。在有下列情况之一时进行型式检验: a)原材料型号、供货厂家等有变更时; b)生产工艺流程有变化时; c)生产设备停产半年以上,再开始第一次生产时; d)客户有特殊要求时。
7.3验收规则 7.3.1产品符合表2中某一类别要求的全部技术指标为合格品。若有一项指标达不到该类别要求,应从同批次产品的取样袋中加倍取样对不合格项复检,以复检结果作为最终结果。不能归于表2中产品类别或有特殊要求的产品由供需双方协商要求判断是否合格。 7.3.2生产厂的检验部门应保证出厂的产品符合本标准规定的要求,并在每批产品出厂同时给收货方寄送产品质量检验报告。
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