锂电池相关标准体系及部件标准

锂电池(锂离子电池的简称)是一种将电能与化学能相互转化提供能量的新型蓄能电池。锂电池产业是推动新型智能终端、电动交通工具、新能源储能等产业发展的中坚力量,也是推广新型储能、发展未来产业的重点领域。发展以锂电池为代表的新型蓄能电池,对支撑我国能源结构转型升级、助力产业绿色低碳发展、加快实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。


锂电池产业链主要包括锂电池矿物原料(镍、钴、锂等)、锂电池二阶材料(碳酸锂、氢氧化锂等)、锂电池一阶材料(正极材料、负极材料、隔膜、电解液等)、电芯制造、系统集成,以及生产锂电池的关键设备等。锂电池全生命周期主要包括锂电池的设计、选材、制造、封装、运输、存储、安装、应用和回收等阶段。从锂电池应用领域来看,主要包括消费型锂电池、小动力型锂电池、大动力型锂电池和储能型锂电池。



材料与部件标准


主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、关键部件等标准。


正极材料标准主要规范钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等材料的要求和测试方法,以及材料导电性、磁性物质含量、电化学性能等关键指标要求和测试方法。


负极材料标准主要规范石墨、炭、硅基等材料的要求和测试方法,以及材料磁性物质含量、电化学性能等关键指标要求和测试方法。


电解液标准主要规范电解质盐和溶剂的要求和测试方法,以及电解液中水分、金属杂质、游离酸等关键指标要求和测试方法。


隔膜标准主要规范聚烯烃、陶瓷等隔膜材料的要求和测试方法,以及涂覆强度、热穿刺强度、浸润性等关键指标要求和测试方法。


关键部件标准主要规范集流体、外壳、极耳、热保护器、管理系统、热阻隔材料、冷却介质、阻燃材料等关键部件的要求和测试方法。



前一段时间发生的充电宝CCC认证事件起因是,部分电芯隔膜未经审批做了原材料变更,新材料存在缺陷,导致电芯在长期充放电后存在逐渐失去绝缘功能进而内部短路的风险,最终引发鼓包甚至燃烧。

 

隔膜有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性,对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力,保持离子导电性,同时具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离,此外应有足够的穿刺强度、拉伸强度等力学性能及耐电解液腐蚀性和足够的电化学稳定性。


GB/T 36363《锂离子电池用聚烯烃隔膜》规定了聚烯烃隔膜的要求及相应的检验方法。


1、试验的标准环境条件如下:

a) 温度:(23±2)℃;

b) 相对湿度:(50±10)%。


2、热收缩率

热收缩率是隔膜的一项重要物理性能指标,需要符合下表的要求



试验时需要用到鼓风干燥箱,设备及测试方法应符合下列要求:

a) 鼓风式恒温箱:准确度为±1℃;

b) 在90℃的温度下保持2h±12min,或在

c) 120℃的温度下保持1h±6min




Memmert UF烘箱

技术介绍



Memmert烘箱(热老化箱)主要由试验箱体(带适当的保温绝热层)、温控模块、热风循环(自然通风或强制通风)系统组成。

  • 采用四面加热技术,加热均匀迅速,可以有效降低传热边界层厚度,增大可利用空间;

  • 具有UN自然对流与UF强制对流两个系列多个型号,从30L到1060L不等,均可用于老化试验;

  • 能够实现温度均匀度与换气率的双重精确调控;

  • 人机交互界面友好,控制精良;

  • 具有大容量数据采集与记录系统;

  • 可以实现诸如2000小时乃至更久的超长倒计时设定;

  • 具有独特的HEATBalance功能,在升温过程中几乎没有温度过冲,温度分布状态良好;控制面板具有温度校准功能,能够覆盖三个温区进行温度偏差校准操作,校准范围±0.3~9.9K。

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