【儀表網 行業(yè)標準】近日，由貝特瑞新材料集團股份有限公司 、冶金工業(yè)信息標準研究院等單位起草， TC183(全國鋼標準化技術委員會)歸口的國家標準計劃《炭材料測定方法 第2部分：膨脹率的測定》征求意見稿已編制完成，現公開征求意見。
 

　　鋰離子電池憑借比能量大、自放電小、質量輕、無記憶效應和環(huán)境友好等優(yōu)勢，在便攜式電子產品、電動交通工具、大型動力電源和二次充電及儲能等領域廣泛應用。但是由于鋰離子電池電極材料在脫嵌鋰過程中會發(fā)生不同程度的體積膨脹，特別是負極材料(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 %)，在實際應用過程中嚴重影響電池的性能。在電池循環(huán)過程中，電極材料隨著充放電體積反復增加減小，如此往復會導致 SEI 膜反復破裂修復，使得 SEI 膜不斷增長，阻抗增加，同時消耗電池中的電解液并產生氣體，導致安全問題；電極材料體積變化越大，電池循環(huán)性能會越差；還有可能隨著循環(huán)增加造成電極材料脫落甚至粉化，破壞極片結構等。近幾年新能源汽車領域蓬勃發(fā)展，每年以 50%以上增長率快速發(fā)展，未來產能和銷量將持續(xù)擴大。新能源汽車除了日益迫切的“里程焦慮”，安全問題是消費者關心的另一個關鍵問題，由上可知，電極材料的電化學膨脹率與動力電池的安全密切相關，同時也嚴重影響電池循環(huán)性能，但國內外尚未有膨脹率測試相關標準。
 

　　本標準項目的研制，將鋰離子電池負極材料電化學膨脹率的測試方法標準化，規(guī)范試驗操作，減少結果誤差，為各相關企業(yè)安全性能及循環(huán)性能評估提供依據；規(guī)范化測試不同負極材料應用于鋰離子電池時的電化學膨脹大小，對鋰離子電池材料的研發(fā)、生產具有重要指導意義，對電池材料行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時可以打破技術壁壘、促進行業(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、術語和定義，第 4-11 章為規(guī)范性技術要素。
 

　　1)范圍：本標準規(guī)定了鋰離子電池炭負極材料膨脹率測定的術語和定義、原理、儀器和試劑、測試步驟、結果分析以及試驗報告。
 

　　2)第 4 章闡述了本標準中規(guī)定測試方法的原理；第 5 章試驗條件，規(guī)定了本文件第 8 章試驗步驟的環(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際試驗效果的關鍵參數要求，對于可商品化采購的標準件，不再闡述具體細節(jié)及參數；第 7 章儀器與設備，規(guī)定了第 8 章實驗步驟需要用到的各種儀器及設備清單，并列出潛在影響實際試驗效果的具體參數要求；第 8 章試驗步驟是本文件核心章節(jié)，規(guī)定了準備工作、極片制備、扣式電池組裝、電化學循環(huán)測試、循環(huán)后極片厚度測試等測試步驟操作流程及參數要求，重點關注試驗步驟的科學性、規(guī)范性和可操作性；第9 章結果計算與數據處理，給出膨脹率計算公式；第 10 章精密度，列出實驗室內、實驗室間的樣品平均值、標準偏差；第 11 章為實驗報告。
 

　　3)附錄 A 為資料性附錄，A.1 給出石墨類產品水系方法兩種配料配比及相關參數，A.2 給出壓實密度控制對照表，A.3 給出充放電測試步驟及程序設置。
 

　　本標準規(guī)定了鋰離子電池炭負極材料膨脹率測定的術語和定義、原理、儀器和試劑、測試步驟、結果分析以及試驗報告。
 

　　本標準適用于鋰離子電池用人造石墨、天然石墨、炭復合氧化亞硅、硅炭、硬炭、軟炭等炭負極材料膨脹率的測定。
 

　　更多詳情請見附件。