GB T 20252-2006 钴酸锂.pdf

1、ICS 77. 150.70 H 62 道国中华人民共和国国家标准G/T 20252-2006 钻酸鲤Lithium cobalt oxide 2006-05-08发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员A2006-10-01实施061205000039 前言本标准的附录A、附录B为资料性附录，附录C和附录D为规范性附录。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。GB/T 20252-2006 本标准由湖南科力远高技术有限公司和中信国安盟固利电源技术有限公司负责起草。本标准主要起草人z其鲁、卢普涛、晨晖、张宪铭、张重德、习小明。本标准由

2、全国有色金属标准化技术委员负责解释。G/T 20252-2006 钻酸徨1 范围本标准规定了钻酸铿的术语、要求、试验方法、检测规则及标志、包装、运输、贮存和合同内容。本标准适用于铿离子电池用正极活性物质钻酸惶。2 规范性引用文件循环寿命cycle Iife 活性物质在规定条件下充环次数。4 要求4.1 外观产品外观应为黑灰色粉末，颜色均一，无结块。4.2 化学成分4.2.1 产品的化学成分应符合表1的规定。GB/ T 1717 GB/ T 5162 GB/ T 5314 GB/ T 6284 GB/ T 13390 GB/ T 18287 GB/ T 19077. 3. 1 3.3 条定率规比

3、在量质容物台性平活3.4 1) Joint Committee on Powder Diffraction Standards(粉末衍射标准联合委员会。GB/T 20252-2006 4.2.2 产品的化学组成中Li、Co两种元素含量的摩尔比应在0.97r-1. 03之间。表1化学成分含量(质量分数)/%Co 主含量Li Ni Mn Mg Al 杂质元素Fe Na Ca Cu 水分4.3 晶体结构产品的晶体结构应符合JCPDS标准(16-427)。4.4 物理性能4.4.1 振实密度产品的振实密度应不小于1.8 g/cm3。4.4.2 粒度分布产品的粒度分布要求呈正态分布，特征值要求范围如下:

4、DIO应大于1.0m;D50应在5.0m15.0m范围内;D90应小于30.0m。4.4.3 比表面积产品的比表面积应在0.2m2 /gO. 9 m2/g范围内。4.5 pH值产品的pH值应在10.O 12.0范围内。4.6 电化学性能4.6.1 首次放电比容量产品在规定条件下的首次放电比容量应不小于150mA h/g o 4.6.2 首次充放电效率产品在规定条件下的首次充放电效率应不小于94%。4.6.3 平台窑量比率60.0士1.07.0土0.3O. 10 王三0.03主三0.03主二0.030.03 王三0.03O. 03 王三0.03王三0.05产品在规定条件下10次充放电循环后平台容

5、量比率应不低于80%，100次充放电循环后平台容量比率应不低于70%。4.6.4 循环寿命产品在规定条件下放电容量达到第一次循环放电容量的80%时，循环次数应不低于300次。5 试验方法5. 1 外观产品外观用目视检查。2 GB/T 20252-2006 5.2 化学成分5.2.1 产品化学成分的测定参照附录A和附录B的规定进行。水分测定按GB/T6284的规定进行。5.2.2 产品Li、Co两种元素含量的摩尔比按5.2.1测定的结果计算。5.3 晶体结构产品的晶体结构用X射线粉末衍射仪检查。5.4 物理性能5.4. 1 振实密度产品振实密度的测定按GB/T5162的规定进行。5.4.2 粒度

6、分布产品粒度分布的测定按GB/T19077.1的规定进行。5.4.3 比表面积产品比表面积的测定按GB/T13390的规定进行。5.5 pH值产品pH值的测定按GB/T1717的规定进行。5.6 电化学性能5.6. 1 首次放电比容量产品首次放电比容量的测定按附录C的规定进行。5.6.2 首次充放电效率产品首次充放电效率的测定按附录C的规定进行。5.6.3 平台容量比率产品平台容量比率的测定按附录D的规定进行。5.6.4 循环寿命产品循环寿命的测定按附录D的规定进行。6 检验规则6.1 检查和验收6. 1. 1 产品应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准或订货合同的规定，并填写质

7、量证明书。6. 1. 2 需方应对收到的产品按本标准进行检验，如检验结果与本标准或订货合同的规定不符肘，应在收到产品之日起4个月内向供方提出，由供需双方协商解决。如需仲裁，仲裁取样在需方共同进行。6.2 组批产品应成批提交验收，每批重量不超过5t。6.3 检验项目6.3. 1 检验分类本标准规定的产品检验分为:a) 逐批检验;b) 周期检验。6.3.2 周期检验周期检验在正常生产情况下，每1个月应进行1次。当原材料或生产工艺发生重大变化时或长期停产后恢复生产时应进行周期检验。6.3.3 逐批检验每批产品进行逐批检验。6.3.4 周期检验和逐批检验的项目及样品数量见表2。3 GB/T 20252

8、一20066. 4 取样方法产品的取样方法按GB/T5314的规定进行。每批取样总量不得少于5kg。检验项目外观化学成分Li/ Co 晶体结构振实密度粒度分布比表面积pH值首次放电比容量首次充放电效率平台容量比率循环寿命6.5 检验结果判6. 5. 1 产品的外验，如果有1支两行，如果同样没有16. 5. 4 放电平台和11支两项性能都达到没有1支两项性能都达取样位置7 标志、包装、运输、贮存7. 1 包装和标志b) 承制方商标及名称;c) 净重;d) 本标准编号;e) 检验日期;f) 检验人员姓名或代号。7.2 运输和贮存取样数量逐桶表2要求的章条号|试验方法的意条号|检验类别4. 1 I

9、5. 1 I 逐批检验4. 2. 1 5.2.1 逐批检验5. 2.2 I 逐批检验5 3 I 逐批检验逐批检验逐批检验逐批检验逐批检验周期检验周期检验周期检验周期检验按7.1要求装箱的材料，可用各种方式运输，但应避免损坏包装，使产品受潮。材料适合在普通正常环境温度下储存，内包装铝塑包装袋密封情况下无环境湿度要求。产品自生产之日起，在所要求包装条件下，保质期为2年。4 7.3 质量证明书每批产品应附有质量证明书，其上注明:a) 供方名称、地址、电话、传真;b) 产品名称和型号;c) 批号:d) 净重和件数;e) 分析检测结果和技术监督部门印记;f) 本标准编号;g) 出厂日期。8 订货单内睿本

10、标准所列材料的订货单内容应包括以下内容zu 产品名称:b) 型号;c) 数量;d) 本标准编号;e) 其他。GB/T 20252-2006 g GB/T 20252-2006 附录A(资料性附录)钻酸锺化学分析方法钻含量测定Na2EDT滴定法.l 范围本方法规定了惶离子电池正极材料钻酸惶中钻含量的测定方法。.2 方法提要试样用盐酸溶解，在碱性溶液中钻离子与紫尿酸胶生成橙黄色的络合物，在此潜液中滴加Na2EDTA溶液将络合物的紫尿酸胶取代出来，滴定至紫红色为终点。根据消耗的Na2EDTA标准滴定榕液的体积计算钻的含量。.3 试剂. 3.1 盐酸。+1)。. 3.2 氨-氯化锻缓冲溶液(pH10)

11、:称取54.5g氯化镀溶于水中，加入200mL氨水，用水稀释至1 000 mL，混匀。. 3. 3 紫尿酸胶指示剂:取0.4g紫尿酸肢，加入50g硫酸饵，在研钵中充分研磨成细粉后储存于密封的棕色瓶中。. 3. 4 钻标准溶液z称取0.9000g三氧化二钻(光谱纯)，加50mL盐酸0+1)，于低温电热板上慢慢加热，溶解完全后移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。按式(A.1)计算Co标准溶液的浓度:tu nu-噜A-nU哼t-nJ-nHd AU一-m m一一C .(A. 1) 式中: 钻标准溶液的浓度，单位为摩尔每升Cmol/U;mj一一三氧化二钻的质量，单位为克(g); O. 71

12、0 6一一由三氧化二钻换算成钻量的系数;58.933一一-钻的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)。. 3. 5 乙二胶四乙酸铀(Na2EDTA)标准溶液(0.01mol/U。. 3. 5.1 配制:称取3.72g乙二胶四乙酸二铀于400mL烧杯中，加水微热榕解，冷却至室温，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。放置3天后标定。. 3. 5. 2 标定:移取25.00mL钻标准榕液于250mL三角瓶中，加入50mL水，再加10mL缓冲溶液和约0.1g指示剂，用Na2EDTA标准洛液滴定至紫红色。按式(A.2)计算NazEDTA标准榕液的浓度:Co X Vj Cj = V2 (

13、A.2 ) 式中zCj一-EDTA标准洛液的浓度，单位为摩尔每升(mol/U;6 Co一一钻标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L); Vj一一移取钻标准溶液的体积，单位为毫升(mL); V2一一消耗EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL)。A.4 试样A. 4.1 钻酸惺样品应通过50m筛。A.4.2 钻酸钮分析前应在110.C士5.C烘干2h，并置于干燥器中冷却至室温。A.5 分析步骤A. 5.1 称取0.2500 g试样，精确至0.0001 g。GB/T 20252-2006 A.5.2 将试样放入100mL烧杯中，加入25mL盐酸0+1)，于低温电热板上加热至溶解完全，冷却后移入

14、250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。A.5.3 移取25.00mL试液于250mL三角瓶中，加入约50mL水，加入10mL缓冲溶液和约0.1g 指示剂，用EDTA标准榕液滴定至紫红色。A.6 分析结果的表述钻的质量分数w(Co)(%)按式(A.3)计算:13 X 10-3 X 58. 933 w(Co) = 1 , ， ，-. X 100 ( A.3 ) 12 式中zCj一-EDTA标准潜液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L); V3一一滴定试液消耗Na2EDTA标准溶液的体积，单位为毫升(mL); m2一一移取试样体积相当的试样的质量，单位为(g);58.933一一-钻的摩尔质量，单位

15、为克每摩尔(g/moD。A.7 允许差实验室间分析结果的差值应不大于下表所列差值。表A.l钻含量(质量分数)/%允许差/%59. 0061. 00 0.50 7 GB/T 20252-2006 B.l 范围B.2 方法提要B.3.3 标准溶B. 3. 3. 1 Ni、2.0g/ mL，由B. 3. 3. 2 Li标备。B.4 仪器等离1下表(B.1)。条件选择参数B. 5 试样功率/w 1 200 附录B(资料性附录)钻酸锺化学分析方法程、镇、锤、镜、铝、铁、铀、钙、铜量的测定电感藕合等离子体发射光谱法B. 5. 1 钻酸鲤样品应通过50m筛。B.5. 2 钻酸鲤分析前应在1100C土50C烘

16、干2h，并置于干燥器中冷却至室温。B.6 分析步骤B. 6. 1 称取钻酸惺试样0.2000，精确至0.0001 g。、1.0g/mL、20 mL，低温加热贮存溶液于容量参考工作条件、参数见(mL/ min) 1. 5 B. 6. 2 将试样放入100mL烧杯中，加入20mL盐酸0+1)，放低温电热板上加热溶解，冷却后移入200 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。GB/T 20252-2006 B. 6. 3 调试好等离子体光谱仪及其附件的各种测量条件，将试液与标准溶液同时进行等离子体光谱测定。B.7 分析结果的计算根据标准溶液和试液的强度值，由计算机绘制工作曲线并计算出所测元素的质量分数。

17、B.8 允许差B. 9 实验室间分析结果的差值应不大于式中:w(Co) M巳。9 GB/T 20252-2006 附录C(规范性附录)钻酸钮比容量及首次充放电效率测试方法C. 1 试剂和原料C. 1. 1 六氟磷酸钮LiPF6(电池级)。C. 1.2 碳酸乙烯醋EC(电池级)。C. 1.3 碳酸二乙醋DEC(电池级)。C. 1. 4 N甲基毗咯烧酣(电池级)。C. 1.5 聚偏二氟乙烯PVdF。C. 1.6 乙快黑。C. 1.7 厚度为10m25m的Al倍。C. 1.8 厚度为o.10 mmO. 25 mm的金属惶片。C. 1.9 聚丙烯微孔隔膜(惶电池专用。C.2 正极片的制备钻酸鲤在正极材

18、料中的质量分数为85%95%。用乙快黑作为导电剂，其质量分数2%10%;聚偏二氟乙烯PVdF为粘合剂，其质量分数为2%10%，质量精确到千分之一。正极片采用铝筒做集流体。将钻酸捏、乙快黑、PVdF和N甲基毗咯烧嗣搅拌调浆，将浆料均匀涂覆在铝箱上，100.C烘箱干燥，切成直径10mm25 mm、厚度为0.08mm-O. 12 mm的电极片，电极片称重，质量精确到万分之一。严格控制棍料和涂覆的工艺过程，被测极片面积、厚度要保持一致，避免这些因素影响测试结果。C.3 电池的组装在水和氧气含量都小于等于5ppm的惰性气体手套箱中，以金属捏片作为负极材料，用聚丙烯微孔薄膜作为隔膜，以1mo1/L LiP

19、Fs!(EC+DEC)(质量比1: 1)为电解液，将它们装配成试验电池，电池密封后，用鲤离子电池电化学性能测试仪测试。C.4 电池的测试制作的试验电池，在20.C25.C条件下，用钮离子电池电化学性能测试仪测试，充放电制度如下za) 充电限制电压4.30V; b) 放电终止电压2.75V; c) 充放电电流密度:0.5mA/cm2 C.5 计算方法试验电池充电一一放电循环一周，记录循环的有关参数，计算钻酸惶的首次放电比容量和首次充放电效率。C. 5.1 首次煎电比窑量钻酸惶的首次放电比容量按下式计算:10 c=坠Lm ( C.l ) 式中:C一一首次放电比容量，mA.h/g; QDI一一首次放

20、电容量，mA.h; m一一电池中活性物质钻酸惶的质量，g。C.5.2 首次充放电效率钻酸慢的首次充放电效率按下式计算:式中zr一一首次充放电效率，%;QCI 首次充电容量，mA.h; QDI一一-首次放电容量，mA.h。市=瓮叫GB/T 20252-2006 ( C.2 ) 11 GB/T 20252-2006 附录D(规范性附录)钻酸徨平台睿量比率及循环寿命测试方法D. 1 试剂和原料D. 1. 1 六氟磷酸惶LiPF6(电池级)。D. 1. 2 碳酸乙烯醋EC(电池级)。D. 1.3 碳酸二乙醋DEC(电池级)。D. 1. 4 D. 1. 5 聚偏二氟乙烯PVdFoD. 1.6 乙快黑。D

21、. 1. 7 D. 1.8 厚度为10mD. 1. 9 厚度为10mD. 1. 10 聚丙烯微孔聚偏二氟乙烯P剂、PVdF和N-360 mm、宽40m 制泪料和涂覆的MCMB在负聚偏二氟乙烯PVd咯烧酣搅拌调浆，将、o. 14 mmO. 15 mm 些因素影响测试结果。D.4 电池的组装用卷绕法卷制电池芯，方形、包于隔膜中，负极放置在隔膜上，对齐D.5 电池的化成干燥，切成长之一。严格控、宽41mm、厚度为要保持一致，避免这LiPF6 / EC+ DEC(质量比1: 1)为电解液，将制作的063048型试验电池，根据电池所含钻酸哩的质量和比容量，在20oC250C条件下，用埋离子电池电化学性能

22、测试仪做3次充放电循环，充放电制度如下:a) 充放电电流:0.20CsA;12 GB/T 20252-2006 b) 充电限制电压:4.20V; c) 放电终止电压:2.75VoD.6 电池的测试经过化成的063048型试验电池，用鲤离子电池性能测试仪检测，充放电制度如下:a) 充电限制电压:4.20V; b) 放电终止电压:2.75V; c) 充放电制度:按照GB/T18287一2000中5.3.6.2的规定进行充电放电循环。D.7 计算方法.( D.1 ) 式中:式中zn一一第3013 COON-NNONH阁。国华人民共和国家标准钻酸键GB/T 20252-2006 中 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销当告印张1.25 字数24千字2006年10月第一次印刷开本880X1230 1/16 2006年10月第一版峙定价13.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-28065 GB/T 20252-2006