《炭材料测定方法 第2部分：膨胀率的测定》征求意见

　　【仪表网 行业标准】近日，由贝特瑞新材料集团股份有限公司 、冶金工业信息标准研究院等单位起草， TC183(全国钢标准化技术委员会)归口的国家标准计划《炭材料测定方法 第2部分：膨胀率的测定》征求意见稿已编制完成，现公开征求意见。
 

　　锂离子电池凭借比能量大、自放电小、质量轻、无记忆效应和环境友好等优势，在便携式电子产品、电动交通工具、大型动力电源和二次充电及储能等领域广泛应用。但是由于锂离子电池电极材料在脱嵌锂过程中会发生不同程度的体积膨胀，特别是负极材料(石墨颗粒完全嵌锂后体积膨胀 10.7 %，硅颗粒完全嵌锂后体积膨胀 300 %)，在实际应用过程中严重影响电池的性能。在电池循环过程中，电极材料随着充放电体积反复增加减小，如此往复会导致 SEI 膜反复破裂修复，使得 SEI 膜不断增长，阻抗增加，同时消耗电池中的电解液并产生气体，导致安全问题；电极材料体积变化越大，电池循环性能会越差；还有可能随着循环增加造成电极材料脱落甚至粉化，破坏极片结构等。近几年新能源汽车领域蓬勃发展，每年以 50%以上增长率快速发展，未来产能和销量将持续扩大。新能源汽车除了日益迫切的“里程焦虑”，安全问题是消费者关心的另一个关键问题，由上可知，电极材料的电化学膨胀率与动力电池的安全密切相关，同时也严重影响电池循环性能，但国内外尚未有膨胀率测试相关标准。
 

　　本标准项目的研制，将锂离子电池负极材料电化学膨胀率的测试方法标准化，规范试验操作，减少结果误差，为各相关企业安全性能及循环性能评估提供依据；规范化测试不同负极材料应用于锂离子电池时的电化学膨胀大小，对锂离子电池材料的研发、生产具有重要指导意义，对电池材料行业的发展具有重要意义。同时可以打破技术壁垒、促进行业交流。
 

　　本文件正文分为 11 章，其中第 1、2、3 章为规范性一般要素，包括范围、规范性引用文件、术语和定义，第 4-11 章为规范性技术要素。
 

　　1)范围：本标准规定了锂离子电池炭负极材料膨胀率测定的术语和定义、原理、仪器和试剂、测试步骤、结果分析以及试验报告。
 

　　2)第 4 章阐述了本标准中规定测试方法的原理；第 5 章试验条件，规定了本文件第 8 章试验步骤的环境条件要求；第 6 章试剂与材料，规定了第 8 章试验步骤需要用到的各种原料或试剂清单，并给出潜在影响试实际试验效果的关键参数要求，对于可商品化采购的标准件，不再阐述具体细节及参数；第 7 章仪器与设备，规定了第 8 章实验步骤需要用到的各种仪器及设备清单，并列出潜在影响实际试验效果的具体参数要求；第 8 章试验步骤是本文件核心章节，规定了准备工作、极片制备、扣式电池组装、电化学循环测试、循环后极片厚度测试等测试步骤操作流程及参数要求，重点关注试验步骤的科学性、规范性和可操作性；第9 章结果计算与数据处理，给出膨胀率计算公式；第 10 章精密度，列出实验室内、实验室间的样品平均值、标准偏差；第 11 章为实验报告。
 

　　3)附录 A 为资料性附录，A.1 给出石墨类产品水系方法两种配料配比及相关参数，A.2 给出压实密度控制对照表，A.3 给出充放电测试步骤及程序设置。
 

　　本标准规定了锂离子电池炭负极材料膨胀率测定的术语和定义、原理、仪器和试剂、测试步骤、结果分析以及试验报告。
 

　　本标准适用于锂离子电池用人造石墨、天然石墨、炭复合氧化亚硅、硅炭、硬炭、软炭等炭负极材料膨胀率的测定。
 

　　更多详情请见附件。