Q1锂离子电池材料的标准现状如何?
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近年来,由于节能环保的需要以及大型动力锂电池技术的进步,使锂离子电池在电动汽车、电动自行车、电动工具和储能等领域展现出巨大的应用前景,也给锂离子电池材料企业带来了前所未有的发展机遇。
随着锂电池的广泛应用,我国及时开展了锂离子电池材料的标准化工作,我国已有各种锂离子电池材料标准15项。而在锂离子电池产业处于世界领先地位的日本和韩国,以及作为锂离子电池生产或消费大户的欧美国家,还没有锂离子电池材料国家标准出台,只有部分企业标准。可以说,在锂离子电池材料标准的制定方面,我国走在了世界的前列。
锂电池的组成(图片来源于网络)
目前,除电池隔膜外,我国在锂离子电池材料产品如正极材料、负极材料、电解液和相关检测方法领域,均制定了部分标准。对锂离子电池材料的上游原材料产品如碳酸锂、氟化锂、四氧化三钴等也制定了相应的标准,在一定程度上满足了生产商和用户的需求。
其中电池材料中的重金属元素对电池的性能有重要的影响。在锂电池的充放电循环过程中,由于铁等多种杂质元素的存在,常常导致材料晶体结构的缺陷,降低材料的储能容量,最终会严重影响电化学循环寿命和带来安全性的潜在因素。因此能够准确测定锂电池材料中的杂质元素含量将具有重要的意义。
Q2锂电池中金属检测相关国家标准有哪些呢?
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GB/T 23367.2-2009 钴酸锂化学分析方法 第2部分:锂、镍、锰、镁、铝、铁、钠、钙和铜量的测定 电感耦合等离子体原子发射发谱法; |
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GB/T 23365-2009 钴酸锂电化学性能测试首次放电比容量及首次充放电效率测试方法; |
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GB/T 20252-2014 钴酸锂; |
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GBT 30835-2014 锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料; |
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HGT 4067-2008 六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液 第2部分:六氟磷酸锂电解液; |
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SJ 锂原电池用电解液(意见征求稿); |
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SJ 锂离子电池用电解液(意见征求稿); |
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GBT 24533-2019 锂离子电池石墨类负极材料; |
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DB44/T 1152-2013 锂离子电池聚乙烯隔膜(2019年1月实施)。
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Q3如何进行锂电池内部材料金属检测?
常用的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元材料和磷酸铁锂;
最常见的负极材料为碳基负极材料,如人工石墨、天然石墨等;
电解液号称锂电池的“血液”,主要为六氟磷酸锂、六氟磷酸锂电解液和四氟硼酸锂电解液;
而隔膜是锂离子电池材料中技术含量最高的高附加值材料。由于锂电池电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般会采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜和三氧化二铝涂层。
Q4固体电极材料性能表征
比表面积
表面积是电池组件(包括阳极、阴极甚至隔膜材料)的一项关键特性。表面积差异会影响性能特征,例如容量、阻抗以及充电和放电速率。与预期表面积的偏差也可能表明组件制造中有杂质或不合格的粒径。
拉曼光谱仪
1.电解液质量控制,以及电解液原材料合成过程监测
2.电极材料的微观结构表征
3.样品检测范围覆盖广泛,同一台仪器中包含两种不同激发波长
4.快速、准确,非接触测量,可在不接触空气的条件下检测原材料
Q5电极浆料
电池中的流变学测试主要与下面几个工艺过程相关。
1.正负极粉体的流动性
2.正负极浆料的涂布工艺性能
3.正负极浆料的储存稳定性
4.指导浆料的制备工艺研究
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封面来源:图虫创意