国家标准计划《锂离子电池正极材料电化学性能测试 低温性能测试方法》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 西安亚弘泰新能源科技有限公司 、西北有色金属研究院 、合肥国轩高科动力能源有限公司 、湖北万润新能源科技股份有限公司 、西安泰金工业电化学技术有限公司 、广东邦普循环科技有限公司 、深圳市德方纳米科技股份有限公司 、贵州中伟兴阳储能科技有限公司 、元能科技(厦门)有限公司 、东莞新能源科技有限公司等 。
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随着新能源汽车的快速发展和国家几大电信运营商加快推动5G基站储能的建设,契合新能源车和5G基站需求的锂离子电池的需求量大幅激增。
然而,中国38%的领土冬季最低温度都在零下20℃以下,而高纬度地区的最低温度更是达到零下40℃。
对这种有着寒冬等极端天气情况的地区,新能源汽车和5G基站储备电源的续航里程受到严重影响。
低温严重影响锂离子电池在充放电过程中的传质过程和电荷转移过程,低温下要解决的问题包括:电解液的离子电导率降低、锂离子的溶剂化/去溶剂化困难、锂离子在电极活性物质内部和固液相界面的迁移速率大幅降低,以及低温下负极表面镀锂的问题。
研究表明,提高锂离子电池正极材料在低温下的电化学性能,需要对电池体系整体进行优化。
因而,无论从材料到制备工艺,还是到低温性能测试方法,低温锂离子电池都有其独特性和不可替代性,这也使得低温下锂离子电池正极材料的电化学性能测试方法与常温和高温有着显著不同。
因而,对锂离子电池正极材料的低温性能测试方法进行指标化和统一规范化就显得尤为重要。
现行标准GB/T 23365-2009和GB/T 23366-2009,GB/T 37201-2018和GB/T 37207-2018,GB/T 39861-2021和GB/T 39864-2021分别规定了常温 23±2℃和高温55±2℃下钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂的电化学性能测试方法。
但是到目前为止,没有适用于锂离子电池正极材料低温下的电化学性能测试标准。
本文件对低温环境下锂离子电池正极材料的测试进行了指标化和规范化,它的制定可以填补国内锂离子电池正极材料在低温测试评价方面的空白,弥补锂离子电池正极材料低温测试标准的缺失。
本文件适用于锂离子电池正极材料低温性能测试,包括锂离子电池用钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等正极材料低温电化学性能的测试。 本文件主要技术内容有:规范低温锂离子电池制备所使用的原料、辅料及组件,规定部分原料的使用等级,并规定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;规范低温锂离子电池性能测试中所使用的仪器与设备,为企业与研究机构的测试和研究提供依据和参考;规范锂离子电池正极材料电化学性能测试 -低温性能测试方法,对软包电池的组装、化成和低温测试条件提出明确的要求,对低温条件下电池的低温存储电压衰减率、低温存储内阻增加率、低温存储容量保持率、低温存储容量恢复率、低温循环寿命、低温直流内阻、低温放电峰值功率作出限定。