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国家标准计划《磷酸铁锂电化学性能测试 放电平台容量比率及循环寿命测试方法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 西安泰金工业电化学技术有限公司西北有色金属研究院

目录

基础信息

计划号
20204109-T-610
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-11-19
申报日期
2018-12-17
公示开始日期
2019-07-30
公示截止日期
2019-08-13
标准类别
方法
国际标准分类号
77.160
77 冶金
77.160 粉末冶金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

目的意义

磷酸铁锂作为新型的锂离子电池用正极材料,属于国家发改委《产业结构调整目录》中轻工类第十七条“锂离子电池用磷酸铁锂等正极材料、中间相炭微球和钛酸锂等负极材料、单层与三层复合锂离子电池隔膜、氟代碳酸乙烯酯(FEC)等电解质与添加剂;废旧铅酸蓄电池资源化无害化回收,年回收能力5万吨以上再生铅工艺装备系统制造”的鼓励类产品。

锂离子电池真正能为电子设备提供稳定工作电压的是放电时处于电压平台的电压,平台处的放电容量占相应循环满放电容量的比率能真实反映材料的利用率;另一方面,锂离子电池的循环性能又是衡量电池寿命的重要指标。

因此,建立锂离子电池的放电平台容量比率及循环寿命测试方法极为重要。

钴酸锂电池材料已经配套了国标GB/T 23365-2009和GB/T 23366-2009作为钴酸锂的电化学测试标准。

但是,由于钴酸锂和磷酸铁锂在材料特性上存在的本质差异,这导致它们在进行电化学测试时,平均工作电压、化成工艺制度、充放电制度区别很大。

因而,钴酸锂的测试标准并不能适用于磷酸铁锂的测试。

目前,大多数国内企业对磷酸铁锂材料的性能测试方法不尽相同,极易产生不同企业与科研院所测试对标结果差异过大的问题,而与此同时,也没有颁布相关的标准以规范磷酸铁锂电池的电化学测试方法,因此,需尽快制定磷酸铁锂测试相关标准以适应锂离子电池产业的快速发展。

范围和主要技术内容

本标准适用于磷酸铁锂电化学性能测试,本标准对磷酸铁锂材料的放电平台容量比率及循环寿命测试方法进行了规范和描述。实现了相关领域标准从无到有的过程,对相关企业和研究机构具有一定的指导作用。 (1)规范了磷酸铁锂材料在制作软包电池时所使用的原料、辅料及组件,规定了部分原料的使用等级,并规定了正极极片与负极极片的涂布工艺、尺寸规格、卷绕或叠片方式等; (2)规范了磷酸铁锂材料电化学性能测试中所使用的仪器与设备,能够为企业与研究机构的测试和研究提供依据和参考; (3)规范了磷酸铁锂材料电化学性能指标-放电平台容量比率及循环寿命的测试方法,对软包电池的组装、化成和测试条件提出了明确的要求。 电池的化成: 制作的CA055570型试验电池,根据电池所含磷酸铁锂的质量和比容量,在25℃±1℃条件下,用锂离子电池电化学性能测试仪(4.7)做3次充放电循环,充放电制度如下: a)涓流充电:(0.01C)A充电4小时,(0.05C)A充电4小时,(0.1C)A充电2小时,(0.1C)A充电至截止电压;(C是表示电池充放电快慢的一种量度,以1小时充电/放电完毕所用的电流,称为1C充电/放电电流;以5小时充电/放电完毕所用的电流,称为0.2C充电/放电电流); b)充放电电流:(0.2C)A; c)充电限制电压:3.70V; d)放电终止电压:2.50V; e)循环三次后抽去多余电解液,二次封口。 电池的测试: 经过化成的CA055570型试验电池,用锂离子电池电化学性能测试仪检测,充放电制度如下: a)充电限制电压:3.70V; b)放电终止电压:2.50V; c)充放电制度:按照GB/T 18287-2013中5.3.2的规定进行充电-放电循环。