鋰離子電池正極材料 磷酸錳鐵鋰

Q/LB.□XXXXX-XXXX前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電池工業(yè)協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：本文件主要起草人：鋰離子電池正極材料磷酸錳鐵鋰范圍本文件規(guī)定了鋰離子電池正極材料磷酸錳鐵鋰的術(shù)語、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、質(zhì)量說明書及合同（或訂貨單）內(nèi)容。本文件適用于鋰離子電池正極材料磷酸錳鐵鋰。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T5162金屬粉末振實(shí)密度的測定GB/T5211.6顏料和體質(zhì)顏料通用試驗(yàn)方法第6部分：水懸浮液pH值的測定GB/T6283化工產(chǎn)品中水分含量的測定卡爾.費(fèi)休法（通用方法）GB/T19077粒度分析激光衍射法GB/T19587氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積GB/T41232.2納米制造關(guān)鍵控制特性納米儲能第2部分：納米正極材料的密度測試GB/T41704鋰離子電池正極材料檢測方法磁性異物含量和殘余堿含量的測定GB/T42161磷酸鐵鋰電化學(xué)性能測試首次放電比容量及首次充放電效率測試方法GB/T42260磷酸鐵鋰電化學(xué)性能測試循環(huán)壽命測試方法YS/T1028.2磷酸鐵鋰化學(xué)分析方法第2部分：鋰量的測定火焰光度法YS/T1028.3磷酸鐵鋰化學(xué)分析方法第3部分：磷量的測定磷鉬酸喹啉稱量法YS/T1028.4磷酸鐵鋰化學(xué)分析方法第4部分：碳量的測定高頻燃燒紅外吸收法JCPDS（01-83-2092）磷酸鐵鋰X射線粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)圖譜術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

首次放電比容量firstdischargespecificcapacity首次充放電時，單位質(zhì)量的活性物質(zhì)在規(guī)定條件下充電或者放電的電化學(xué)容量，單位為毫安時每克（mAh/g）。首次充放電效率firstchargeanddischargeefficiency首次充放電時，活性物質(zhì)在規(guī)定條件下的放電容量與充電容量的百分比。循環(huán)壽命c(diǎn)yclelife活性物質(zhì)在規(guī)定條件下充電-放電循環(huán)，當(dāng)放電容量與首次放電容量的百分比達(dá)到規(guī)定值時的循環(huán)次數(shù)。技術(shù)要求化學(xué)成分產(chǎn)品的化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定。磷酸錳鐵鋰的化學(xué)成份主元素（wt%）Li3.9~5.0Mn+Fe33.0~36.0P18.0~20.5C≤2.5雜質(zhì)元素（wt%）Na≤0.03K≤0.03Na+K≤0.03Ca≤0.02Cu≤0.005Ni≤0.01Cr≤0.005Zn≤0.01(Ni+Cr+Cu+Zn)≤0.05外觀質(zhì)量產(chǎn)品外觀應(yīng)為黑色或灰黑色粉末，無結(jié)塊，無夾雜物。晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)符合JCPDS標(biāo)準(zhǔn)（01-83-2092）物理性能振實(shí)密度產(chǎn)品的振實(shí)密度應(yīng)不小于0.5g/cm3粒度分布產(chǎn)品的粒度分布要求呈正態(tài)分布，D50應(yīng)為0.5~10μm，D10應(yīng)為。比表面積產(chǎn)品的比表面積應(yīng)不大于20m2/g。壓實(shí)密度產(chǎn)品的壓實(shí)密度應(yīng)不小于1.6g/cm3。pH值產(chǎn)品的pH值應(yīng)在7.0~12.0。水分產(chǎn)品的水分應(yīng)不大于0.1%。磁性異物產(chǎn)品的磁性異物含量不大于0.1%。電化學(xué)性能首次放電比容量產(chǎn)品在電壓范圍2.5V~4.5V，0.1C充放電倍率條件下的首次放電比容量應(yīng)不小于140mAh/g。首次充放電效率產(chǎn)品在電壓范圍2.5V~4.5V，0.1C充放電倍率條件下的首次充放電效率應(yīng)不小于95%。循環(huán)壽命產(chǎn)品在電壓范圍2.5V~4.5V，1C充放電倍率條件下，放電容量達(dá)到首次循環(huán)放電容量的80%時，循環(huán)次數(shù)應(yīng)不低于2000次。試驗(yàn)方法化學(xué)成分產(chǎn)品的Li、P、C元素和其他雜質(zhì)元素的化學(xué)成份按照YS/T1028.2~YS/T1028.4的規(guī)定進(jìn)行測定。Mn+Fe的元素總量按照照附錄A中的方法進(jìn)行測定，或按雙方協(xié)商的測定方法進(jìn)行測定。外觀質(zhì)量產(chǎn)品外觀質(zhì)量用目視檢查。晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的晶體結(jié)構(gòu)用X射線衍射儀檢測。振實(shí)密度產(chǎn)品的振實(shí)密度按GB/T5162的規(guī)定進(jìn)行測定。粒度分布產(chǎn)品的粒度分布按GB/T19077的規(guī)定進(jìn)行測定。比表面積產(chǎn)品的比表面積按GB/T19587的規(guī)定進(jìn)行測定。壓實(shí)密度產(chǎn)品的壓實(shí)密度按GB/T41232.2的規(guī)定進(jìn)行測定pH值產(chǎn)品的pH值按GB/T1717的規(guī)定進(jìn)行測定。水分含量產(chǎn)品的按GB/T6283的規(guī)定進(jìn)行測定。磁性異物產(chǎn)品的磁性異物含量按GB/T41704的規(guī)定進(jìn)行測定。首次放電比容量產(chǎn)品首次放電比容量的測定按GB/T42161的規(guī)定進(jìn)行電池制作，極片活性物質(zhì)含量為90%~95%，測試環(huán)境溫度為25±1℃。充放電制度：以磷酸錳鐵鋰為正極材料支撐的電池以0.1C恒定電流充電至4.5V，再恒壓充電至截止電流為0.01C，靜置10min，再以0.1C恒定電流放電至終止電壓2.5V。首次充放電效率產(chǎn)品首次充放電效率的測定按GB/T42161的規(guī)定進(jìn)行電池制作極片活性物質(zhì)含量為90%~95%，測試環(huán)境溫度為25℃±1℃。充放電制度：以磷酸錳鐵鋰為正極材料支撐的電池以0.1C恒定電流充電至4.5V，再恒壓充電至截止電流為0.01C，靜置10min，再以0.1C恒定電流放電至終止電壓2.5V。循環(huán)壽命產(chǎn)品循環(huán)壽命的測定按GB/T42260的規(guī)定進(jìn)行電池制作，極片活性物質(zhì)含量為90%~95%，測試環(huán)境溫度為25℃±1℃。充放電制度：以磷酸錳鐵鋰為正極材料支撐的電池以0.1C恒定電流充電至4.5V，再恒壓充電至截止電流為0.01C，靜置10min，再以0.1C恒定電流放電至終止電壓2.5V，如此循環(huán)100周后，電池容量的保持率即磷酸錳鐵鋰的循環(huán)壽命。檢驗(yàn)規(guī)則檢查和驗(yàn)收產(chǎn)品應(yīng)由供方進(jìn)行檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本標(biāo)準(zhǔn)及合同（或訂貨單）的要求，并填寫產(chǎn)品質(zhì)量證明書。6.1.2需方應(yīng)對收到的產(chǎn)品按本標(biāo)準(zhǔn)及合同（或訂貨單）的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。如檢驗(yàn)結(jié)果與本標(biāo)準(zhǔn)及合同（或訂貨單）規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個月內(nèi)向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。如需仲裁，仲裁取樣由供需雙方在需方共同進(jìn)行。組批產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗(yàn)收，每批應(yīng)由同一生產(chǎn)周期生產(chǎn)的同一牌號和同一類型的產(chǎn)品組成，每批重量不超過3t。需方有特殊要求時，可供需雙方協(xié)商確定。檢驗(yàn)項目及取樣檢驗(yàn)分類本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品檢驗(yàn)分為：逐批檢驗(yàn)周期檢驗(yàn)逐批檢驗(yàn)每批產(chǎn)品進(jìn)行逐批檢驗(yàn)。周期檢驗(yàn)周期檢驗(yàn)在正常生產(chǎn)情況下，在確定的周期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行1次，常用的周期有每周、每月、每三個月等，需方有特殊要求時，可雙方協(xié)商確定。當(dāng)原材料或生產(chǎn)工藝發(fā)生重大變化時或長期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時應(yīng)進(jìn)行周期檢驗(yàn)。逐批檢驗(yàn)和周期檢驗(yàn)項目及取樣數(shù)量逐批檢驗(yàn)和周期檢驗(yàn)項目及取樣數(shù)量見表2。檢驗(yàn)項目及取樣檢驗(yàn)項目取樣數(shù)量要求的章條號試驗(yàn)方法的章條號檢驗(yàn)類別化學(xué)成分每批1份4.15.1逐批檢驗(yàn)外觀質(zhì)量逐桶（袋）4.25.2逐批檢驗(yàn)晶體結(jié)構(gòu)每批1份4.35.3周期檢驗(yàn)振實(shí)密度每批1份4.4.15.4逐批檢驗(yàn)粒度分布每批1份4.4.25.5逐批檢驗(yàn)比表面積每批1份4.4.35.6逐批檢驗(yàn)壓實(shí)密度每批1份4.4.45.7逐批檢驗(yàn)pH值每批1份4.55.8逐批檢驗(yàn)水分含量每批1份4.65.9逐批檢驗(yàn)磁性異物每批1份4.75.10逐批檢驗(yàn)首次放電比容量每批1份4.8.15.11周期檢驗(yàn)首次充放電效率每批1份4.8.25.12周期檢驗(yàn)循環(huán)壽命每批1份4.8.35.13周期檢驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果判定產(chǎn)品的化學(xué)成分、水分、殘余堿含量、磁性異物、晶體結(jié)構(gòu)、振實(shí)密度、粒度分布、比表面積和pH值的檢驗(yàn)中有一項不合格，判該批不合格。外觀質(zhì)量檢驗(yàn)不合格，判該桶（袋）產(chǎn)品不合格。按GB/T42161規(guī)定的方法制成6支試驗(yàn)電池，任取其中3支電池做首次放電比容量和首次充放電效率的檢驗(yàn)，若有2支性能都達(dá)不到本標(biāo)準(zhǔn)要求，判該批產(chǎn)品不合格；但允許另外3支電池做重復(fù)試驗(yàn)，若有2支性能都達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求，判該批產(chǎn)品合格。按GB/T42260規(guī)定的方法制成6支試驗(yàn)電池，任取其中3支電池做循環(huán)壽命的檢驗(yàn)，若有2支性能都達(dá)不到本標(biāo)準(zhǔn)要求，判該批產(chǎn)品不合格；但允許另外3支電池做重復(fù)試驗(yàn)，若有2支性能都達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求，判該批產(chǎn)品合格。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量證明書標(biāo)志產(chǎn)品外包裝應(yīng)有商標(biāo)以及標(biāo)簽，其上標(biāo)明:供方名稱和地址；產(chǎn)品名稱；種類凈重；防潮字樣或標(biāo)志；本文件編號；生產(chǎn)日期。包裝產(chǎn)品用鋁塑袋包裝，抽真空熱塑密封后裝入外包裝桶中。也可按需方要求，協(xié)商確定包裝方式。運(yùn)輸和貯存按7.2要求包裝的產(chǎn)品，可用各種方式運(yùn)輸，但應(yīng)避免損壞包裝和使產(chǎn)品受潮。產(chǎn)品自生產(chǎn)之日起，建議保質(zhì)期為一年。保質(zhì)期內(nèi)允許由供需雙方商定運(yùn)輸和貯存模式。質(zhì)量證明書每批產(chǎn)品應(yīng)附有質(zhì)量證明書，其上注明：供方名稱、地址、電話、傳真；產(chǎn)品名稱；種類；數(shù)量；各項分析檢驗(yàn)結(jié)果和供方質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢印；本文件編號；出廠日期。訂貨單內(nèi)容訂購本文件所列產(chǎn)品的訂貨單內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容:產(chǎn)品名稱；數(shù)量；本文件編號；其他。

（規(guī)范性）

Mn+Fe元素總量的測定適用范圍本附錄適用于電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定樣品中的Mn+Fe元素總量。方法提要試料以鹽酸硝酸混合酸溶解，在2%硝酸介質(zhì)中，于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上測定Mn和Fe元素的激發(fā)強(qiáng)度，在工作曲線上查得各元素濃度并計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)。試劑與材料除非另有說明，本部分所用試劑均為分析純及以上純度的試劑，所用水符合GB/T6682規(guī)定的二級及二級以上純度的水。鹽酸（ρ=1.19g/mL）。鹽酸（1+1）。硝酸（ρ=1.42g/mL）。硝酸（1+1）。鐵、錳標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（1mg/mL），購買國家有證標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液。鐵、錳標(biāo)準(zhǔn)溶液。100μg/mL。儀器設(shè)備電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀。推薦譜線見表A.1。推薦的分析譜線元素分析譜線/nm鐵234.349錳191.510分析步驟試料稱取0.20g（m）樣品，精確到0.0001g。平行試驗(yàn)平行做兩份試驗(yàn)?？瞻自囼?yàn)隨同試料做空白試驗(yàn)。測定將試料（8.1）置于100mL燒杯中，用少量水潤濕，緩慢加入15mL鹽酸（1+1）和5mL硝酸（1+1），蓋上表面皿，低溫加熱至約微沸5min，冷卻至室溫，移入250mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。移取10mL試液（8.4.1），置于100mL相應(yīng)的容量瓶中，加入4mL硝酸（1+1），以水稀釋至刻度，混勻。于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，按表A.1推薦的分析譜線測定空白試液和試液中各元素的激發(fā)強(qiáng)度。自工作曲線上查得空白試液中待測元素的質(zhì)量濃度（ρ0）和試液中待測元素的質(zhì)量濃度（ρ）。工作曲線的繪制移取0mL、1.00mL、5.00mL、10.00mL、20.00mL、30.00mL鐵、錳混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（5.8），分別置于一組100mL的容量瓶中，各加入4mL硝酸（1+1），以水稀釋至刻度，混勻。于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上按推薦的分析譜線測定鐵、錳的激發(fā)強(qiáng)度，以待測元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的激發(fā)強(qiáng)度（減去“零”溶液的激發(fā)強(qiáng)度）為縱坐標(biāo)，繪制鐵、錳的工作曲線。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理各元素含量以該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωx ωx=(ρ-ρ0)×V1式中：x——鐵、磷被測元素；ρ——自工作曲線上查得試液中被測元素的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；ρ0——自工作曲線上查得空白試液中被測元素的濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；V1——試液定容的體積，單位為