【儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】近日，由貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司 、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等單位起草， TC183(全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《炭材料測(cè)定方法 第2部分：膨脹率的測(cè)定》征求意見(jiàn)稿已編制完成，現(xiàn)公開(kāi)征求意見(jiàn)。
 

　　鋰離子電池憑借比能量大、自放電小、質(zhì)量輕、無(wú)記憶效應(yīng)和環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，在便攜式電子產(chǎn)品、電動(dòng)交通工具、大型動(dòng)力電源和二次充電及儲(chǔ)能等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是由于鋰離子電池電極材料在脫嵌鋰過(guò)程中會(huì)發(fā)生不同程度的體積膨脹，特別是負(fù)極材料(石墨顆粒完全嵌鋰后體積膨脹 10.7 %，硅顆粒完全嵌鋰后體積膨脹 300 %)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中嚴(yán)重影響電池的性能。在電池循環(huán)過(guò)程中，電極材料隨著充放電體積反復(fù)增加減小，如此往復(fù)會(huì)導(dǎo)致 SEI 膜反復(fù)破裂修復(fù)，使得 SEI 膜不斷增長(zhǎng)，阻抗增加，同時(shí)消耗電池中的電解液并產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致安全問(wèn)題；電極材料體積變化越大，電池循環(huán)性能會(huì)越差；還有可能隨著循環(huán)增加造成電極材料脫落甚至粉化，破壞極片結(jié)構(gòu)等。近幾年新能源汽車(chē)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，每年以 50%以上增長(zhǎng)率快速發(fā)展，未來(lái)產(chǎn)能和銷(xiāo)量將持續(xù)擴(kuò)大。新能源汽車(chē)除了日益迫切的“里程焦慮”，安全問(wèn)題是消費(fèi)者關(guān)心的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，由上可知，電極材料的電化學(xué)膨脹率與動(dòng)力電池的安全密切相關(guān)，同時(shí)也嚴(yán)重影響電池循環(huán)性能，但國(guó)內(nèi)外尚未有膨脹率測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的研制，將鋰離子電池負(fù)極材料電化學(xué)膨脹率的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范試驗(yàn)操作，減少結(jié)果誤差，為各相關(guān)企業(yè)安全性能及循環(huán)性能評(píng)估提供依據(jù)；規(guī)范化測(cè)試不同負(fù)極材料應(yīng)用于鋰離子電池時(shí)的電化學(xué)膨脹大小，對(duì)鋰離子電池材料的研發(fā)、生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義，對(duì)電池材料行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時(shí)可以打破技術(shù)壁壘、促進(jìn)行業(yè)交流。
 

　　本文件正文分為 11 章，其中第 1、2、3 章為規(guī)范性一般要素，包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義，第 4-11 章為規(guī)范性技術(shù)要素。
 

　　1)范圍：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電池炭負(fù)極材料膨脹率測(cè)定的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器和試劑、測(cè)試步驟、結(jié)果分析以及試驗(yàn)報(bào)告。
 

　　2)第 4 章闡述了本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測(cè)試方法的原理；第 5 章試驗(yàn)條件，規(guī)定了本文件第 8 章試驗(yàn)步驟的環(huán)境條件要求；第 6 章試劑與材料，規(guī)定了第 8 章試驗(yàn)步驟需要用到的各種原料或試劑清單，并給出潛在影響試實(shí)際試驗(yàn)效果的關(guān)鍵參數(shù)要求，對(duì)于可商品化采購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件，不再闡述具體細(xì)節(jié)及參數(shù)；第 7 章儀器與設(shè)備，規(guī)定了第 8 章實(shí)驗(yàn)步驟需要用到的各種儀器及設(shè)備清單，并列出潛在影響實(shí)際試驗(yàn)效果的具體參數(shù)要求；第 8 章試驗(yàn)步驟是本文件核心章節(jié)，規(guī)定了準(zhǔn)備工作、極片制備、扣式電池組裝、電化學(xué)循環(huán)測(cè)試、循環(huán)后極片厚度測(cè)試等測(cè)試步驟操作流程及參數(shù)要求，重點(diǎn)關(guān)注試驗(yàn)步驟的科學(xué)性、規(guī)范性和可操作性；第9 章結(jié)果計(jì)算與數(shù)據(jù)處理，給出膨脹率計(jì)算公式；第 10 章精密度，列出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、實(shí)驗(yàn)室間的樣品平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差；第 11 章為實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
 

　　3)附錄 A 為資料性附錄，A.1 給出石墨類(lèi)產(chǎn)品水系方法兩種配料配比及相關(guān)參數(shù)，A.2 給出壓實(shí)密度控制對(duì)照表，A.3 給出充放電測(cè)試步驟及程序設(shè)置。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電池炭負(fù)極材料膨脹率測(cè)定的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器和試劑、測(cè)試步驟、結(jié)果分析以及試驗(yàn)報(bào)告。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋰離子電池用人造石墨、天然石墨、炭復(fù)合氧化亞硅、硅炭、硬炭、軟炭等炭負(fù)極材料膨脹率的測(cè)定。
 

　　更多詳情請(qǐng)見(jiàn)附件。