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国家标准计划《镍锰酸锂电化学性能测试 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 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司广东邦普循环科技有限公司

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
24个月
申报日期
2019-12-30
公示开始日期
2020-11-06
公示截止日期
2020-11-20
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

目前,典型的锂离子正极材料主要包含层状结构钴酸锂、多元层状结构镍钴锰/镍钴铝酸锂、橄榄石结构磷酸铁锂及尖晶结构锰酸锂、高电压镍锰酸锂。

从安全、成本、环保、行业可持续发展要求等角度考虑,高电压镍锰酸锂在成本、倍率特性、安全性、资源可持续性、能量密度等角度具备一定优势,规避了对钴资源的依赖、锰酸锂的能量密度低、三元材料较差的安全性及磷酸铁锂的低温特性差等问题;是目前最商业化潜力的下一代高能量、高安全、低成本锂离子电池正极材料之一。

为了规范镍锰酸锂材料市场,正确、精确地评价产品性能的稳定性,需要开发一套完整和标准的测试方法和体系,以满足企业对产品品质控制的要求。

由于国内企业对镍锰酸锂材料的性能测试方法不尽相同,同时对不同正极材料的测试方法也存在差异,这将极易导致不同企业与科研院所测试对标结果差异过大的问题,因此,需尽快制定相关的国家标准以适应锂电池产业的快速发展。

(一)经济效益 镍锰酸锂电化学性能测试标准的设立有助于规范相关产品的性能评价依据,提高产品生产效率,促进生产工艺的提升,符合电池产业的发展要求,同时为国家新能源、新材料产业提供了技术性文件支持。

镍锰酸锂材料缓解了正极材料对钴的依赖,降低了原料的采购成本,最终使电池产品的价格下降;准确评价镍锰酸锂材料装配成全电池后的循环寿命及放电平台容量比率,有助于通过数据分析研究上游前驱体供应商产品的稳定性问题,为下游电芯企业提供数据支持;同时,以上两种指标都与正极材料的电化学性能密切相关,因此,制定材料测试标准能更为有效地指导厂商对产品进行工艺参数方面的改进和改善,使相关的研发企业少走弯路,更为有效地进行新材料与新产品的开发和制造,相应地,研发成本将得到有效地缩减。

(二)社会效益 新能源是国家发展的重点产业,开发高品质镍锰酸锂正极材料,提升新能源电池安全性,降低锂离子电池成本符合重点发展产业要求,规范材料的电化学性能测试方法是研发及规模化生产正极材料的前提和基础,本标准的制定符合这一发展的需要。

在动力电池领域,由于国家的支持力度较大,同时在电动车领域投入了大量的补贴,也促使动力电池连带的电池材料行业得到飞速发展,镍锰酸锂正极材料应用于锂离子电池时具备功率密度高、安全性好、成本低等特点,是后补贴及无补贴时代,动力电池、工具电池等具备竞争力及大规模商业化潜力的主要正极材料之一。

本标准的制定将会为评价镍锰酸锂的电化学性能提供较为准确和规范的依据,进而推进镍锰酸锂正极材料的发展,从而带动动力电池技术的不断更新,促进电动汽车在国内市场上的普及,为全国的的节能环保事业做出贡献。

范围和主要技术内容

本标准对镍锰酸锂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,实现相关领域标准从无到有的过程,对相关材料、电池企业及研究机构具有一定的指导作用,主要内容包括: (1)规范镍锰酸锂材料在制作软包电池时所使用的原料、辅料及组件,规定部分原料的使用等级,如电解质锂盐为电池级,提出适用于镍锰酸锂全电池电解液添加剂体系参考方案; (2)规范镍锰酸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)规范镍锰酸锂材料电化学性能指标-放电平台容量比率及循环寿命测试方法,对软包全电池的组装、测试环境、电池化成工序及测试工步及性能参数的计算提出了明确的要求。