《镍钻锰酸锂电化学首次比容量及首次充放电效率测试方法》
编制说明
一、工作简况
1.1任务来源
根据国标委《国家标准委关于下达 2016年第一批国家标准制修订计划的通知》 号)文及全国有色金属标准化技术委员会 订项目计划的通知》(有色标委
(国标委综合[2016]39
《关于转发2016年第二批有色金属国家标准、行业标准制(修)
[2016]31号)文的要求,济宁市无界科技有限公司负责国家标准《镍钻
的起草工作。该项目计划编号为 20160768-T-610。
锰酸锂电化学首次比容量及首次充放电效率测试方法》 按计划要求,该标准应于 2024年6月完成审定报批。
1.2 方法介绍
本标准规定了镍钻锰酸锂电化学性能测试
-首次比容量及首次充放电效率的测试方法。本标准适用
也适用电压限制较宽镍钻锰酸锂的电性能测定。
本方法制备测试用的电池方法简单、
于锂离子电池用正极活性物质镍钻锰酸锂的电性能测试,
本方法是在纽扣式一次电池制作和测试方法的基础上演变而来。
快捷且受环境因素影响较低,应用范围较广,是一种简单、快速测试正极材料首次比容量及首次充放电 效率的有效测试方法。本测试方法是基于化学电源制备的基本原理,化学电源是一个低压直流的能量转 换装置,放电时,将化学能直接转化为电能,充电时,则是将电能转化为化学能贮存起来。为了实现能 量转换,组成电池的正极和负极在进行氧化还原反应的过程中,必须用隔膜分开两极,使其分别在两个 区域进行,而且两个电极的活性物质进行氧化还原反应时所需的电子是由外电路传递进来。
本测试方法的负极采用锂片,是基于锂是自然界中最轻的金属,电负性最低,相对标准氢电极电势 为—3.05V,比容量为3861mAh/g,用锂片做负极可以获得高电压和高比容量,同时也考虑到锂离子电池 在正负极匹配上,锂片能为正极材料在放电时提供足够的锂源,能更好的使正极发挥应有的比容量,也 具有很高的首次充放电效率,真实、有效的测试正极材料的电性能。
作为化学电源的锂离子电池也是由正极、负极、隔膜、电解质和外壳等主要部件组成。
1.3起草单位简况
济宁市无界科技有限公司成立于 和销售的国家级高新技术企业。
公司依靠自身科研能力和创新机制,在国家各部委和省市各级主管部门的大力支持下,已发展成为 国内锂离子电池正极材料品种最齐全、技术最专业的正极材料专业供应商。
公司相继获得了“国家火炬计划重点高新技术企业”、“中国专利山东明星企业”、“山东省创新
2004年5月,是一家专业从事锂离子电池、正极材料的研究、生产
型企业”、“十佳绿色责任企业”等荣誉称号;是国家重点新产品计划、国家火炬计划、国家科技部中
小型企业创新基金中心创新计划实施单位;是全国有色金属标准化技术委员会会员、中国电池工业协会 常务理事单位、中国电池工业协会锂电池应用委员会常务理事单位、中国锂动力电池产业联盟副理事长 单位、山东省石墨烯产业技术创新战略联盟常务理事单位。
公司建立了山东省唯一锂电池正极材料工程技术研究中心,拥有一支由博士、硕士、高工、工程师 等组成的专业技术结构合理的研发团队,团队带头人被评为济宁市“ 府评为“优秀科技创新团队”。
公司按高新技术企业的标准预提研发经费,购置了先进的研发仪器、设备,建设了中试基地,组建 了材料制备实验室、焙烧实验室、电池制作实验室、检测室等。在研发过程中形成了一套实验设计体系, 从而在摸索新材料配方和工艺参数、寻求最优工艺、缩短试验周期等方面发挥了重要作用。同时还建立 了实验数据分析模型和系统,形成了“生产一代,试验一代,研发一代,构想一代”的新产品研发体系。
自公司成立以来,先后完成了钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂、高电压镍锰酸锂等多 个品种的产业化转换,生产技术稳定成熟,产品各项指标达到国际同类先进水平。
近年来,公司先后承担了多项国家级和省市级重大项目,其中三次承担国家科技部科技型中小企业 创新基金项目,两个项目被列入国家火炬计划,三种产品被评为“国家级重点新产品”、多个项目被列 入山东省自主创新科技成果转化和技术创新计划; 申请和获得了三十余项国家专利; 主持和参与制定了 8 项国家和行业标准;并与国内多家科研院所和高校建立了稳固的产学研合作关系。
511 人才”,研发团队多次被地方政
1.4 主要工作过程 济宁市无界科技有限公司接到《镍钴锰酸锂电化学首次比容量及首次充放电效率测试方法》的起草 任务
后,成立了标准编制工作组,确定了各成员的工作职能和任务,制定了工作计划和进度安排,填写 了“推荐性国家标准项目落实任务书”,确定了制定原则及内容。
1.4.1 分工
该标准由济宁市无界科技有限公司负责起草。
1.4.2 工作计划及进度
2016年 11月在南昌召开了 2016 年度全国有色金属标准化技术委员会及各分技术委员会年会,落实 了《镍钴锰酸锂
电化学首次比容量及首次充放电效率测试方法》起草任务,由济宁市无界科技有限公司 负责起草制定。
1、接到任务后编制组首先对国际和国外标准进行了查新、收集、分析、研究了相关技术资料,对该 检测方法进行研
究、 分析、讨论并再次进行了实验验证, 在此基础上, 于 2017年2月形成了标准的草稿, 编制组对本方法又进行了充分讨论和分析,对草稿进行了修改和完善,于 2017 年 4 月形成标准讨论稿。
2、 2017年3月底前完成相应的分析方法研究内容,形成相应的征求意见稿、研究报告、征求意见表
等,并将连同验证样品一并寄往各验证单位;
3、 2017年5月23日?25日,全国有色金属标准化技术委员会在湖北省赤壁市召开的标准讨论会,
来自全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分技术委员会、中国有色金属工业标准计量质量研究所、 北京矿冶研究总院、成都易态科技有限公司、飞而康快速制造科技有限责任公司、广东邦普循环科技有 限公司、广东东方锆业科技股份有限公司、湖南顶立科技有限公司、西安瑞福莱钨钼有限公司、西安赛 隆金属材料有限责任公司、株洲硬质合金集团有限公司、西安宝德科技股份有限公司等 位专家对本标准进行了讨论,采纳了部分修改意见并形成征求意见汇总处理意见表及预审稿。
13家单位的16
4、 2017年9月17日?9月19日全国有色金属标准化技术委员会在山东省青岛市召开了标准的预审
定会议,来自全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分技术委员会、中国有色金属工业标准计量质量 研究所、北京矿冶研究总院、广东省材料与加工研究所、自贡长城硬面材料有限公司、中南大学粉末冶 金研究院、株洲硬质合金集团有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、深圳市注成科技股份有限公司、 浙江新华机械制造有限公司、安泰天龙钨钼科技有限公司、广东邦普循环科技有限公司,湖南邦普循环 科技有限公司、北京当升材料科技股份有限公司、湖南中伟新能源科技有限公司、贵州中伟正源新材料 有限公司、四川科能锂电有限公司、中信国安盟固利电源技术有限公司、西安宝德科技股份有限公司等
19家单位的23位专家对本标准进行了讨论,采纳了部分修改意见并形成预审稿。修改内容见表
表1 标准章 意见内容 条编号 全国有色金属标准化技术 提出单位 意见 1
处理 备注 3 把“W /改为“W、》” 委员会 采纳 中信国安盟固利电源技术 3 删除“ 3.9、3.10、3.11 ”内容 有限公司 中国有色金属工业标准计 增加“ 422油性体系正极片制备” 采纳 4.2 全部内容 量质量研究所、北京当升 材料科技股份有限公司 采纳 把“结果计算与数据数据处理”改为 全国有色金属标准化技术 采纳 委员会 5 “结果计算与数据处理”
5、2017年11月审定。 、标准编制原则和确定标准主要内容的论据
2.1
编制原则
该标准将按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则
第1部分:标准的结构和编写规则》要求编写。本
标准的编写是根据镍钴锰酸锂的检测现状和要求,既能满足检测材料电性能的要求,又能简洁易行,且 对电池的前期制作环