国家标准计划《炭材料测定方法 第2部分:膨胀率的测定》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC15(全国钢标准化技术委员会炭素材料分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 贝特瑞新材料集团股份有限公司 、冶金工业信息标准研究院等 。
29 电气工程 |
29.050 导体材料 |
国家发展改革委2017年1月发:为贯彻落实《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,更好地指导各部门、各地区开展培育发展战略性新兴产业工作,组织编制了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版)。
本基础公益性标准检测的对象是文件中1.3.4中高端储能——石墨类材料(人造石墨及天然石墨等)、硬炭材料等。
锂离子电池凭借比能量大、自放电小、质量轻、无记忆效应和环境友好等优势,在便携式电子产品、电动交通工具、大型动力电源和二次充电及储能等领域广泛应用。
但是由于锂离子电池电极材料在脱嵌锂过程中会发生不同程度的体积膨胀,特别是负极材料(石墨颗粒完全嵌锂后体积膨胀10.7 %,硅颗粒完全嵌锂后体积膨胀300 %),在实际应用过程中严重影响电池的性能。
在电池循环过程中,电极材料随着充放电体积反复增加减小,如此往复会导致SEI膜反复破裂修复,使得SEI膜不断增长,阻抗增加,同时消耗电池中的电解液并产生气体,导致安全问题;电极材料体积变化越大,电池循环性能会越差;还有可能随着循环增加造成电极材料脱落甚至粉化,破坏极片结构等。
近几年新能源汽车领域蓬勃发展,每年以50%以上增长率快速发展,未来产能和销量将持续扩大。
新能源汽车除了日益迫切的“里程焦虑”,安全问题是消费者关心的另一个关键问题,由上可知,炭材料膨胀率与动力电池的安全密切相关,同时也严重影响电池循环性能,但国内外尚未有膨胀率相关标准。
本标准项目的研制,将炭材料膨胀率的测定方法标准化,规范试验操作,减少结果误差,为各相关企业安全性能及循环性能评估提供依据;测定不同炭材料应用于锂离子电池时的电化学膨胀大小,对锂离子电池材料的研发、生产具有重要指导意义,对战略性新材料行业的发展具有重要意义。
本文件规定了炭材料膨胀率测定的术语和定义、原理、仪器和试剂、测定步骤、结果分析以及试验报告。 本文件适用于人造石墨、天然石墨、硅炭等炭材料膨胀率的测定。