《钠离子电池用镍锰铁酸钠编制说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钠离子电池用镍锰铁酸钠编制说明.docx（12页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、团体标准绿色设计产品评价技术规范磷酸铁锂编制说明（预审稿）广东邦普循环科技有限公司2023年7月一、工作简况1任务来源【编制依据】：认真贯彻落实国务院深化标准化工作改革方案，进一步解决现阶段行业中标准缺失的问题，提升标准技术水平，实现标准的指导作用。根据中国有色金属工业协会关于下达2023年第一批协会标准制修订计划的通知（中色协科字202314号）的要求，钠离子电池用银锦铁酸钠团体标准列入标准计划项目，计划项目号：2023-009-T/CNIA；牵头起草单位：广东邦普循环科技有限公司。参与起草单位：浙江钠创新能源有限公司、江门市科恒实业股份有限公司、湖北万润新能源科技有限公司、天津国安盟固利新
2、材料科技股份有限公司、格林美（无锡）能源材料有限公司、中伟新材料股份有限公司、天津巴莫科技有限公司、南通金通储能动力新材料有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、屏南时代新材料技术有限公司。项目完成时间2023年。2主要参加单位和工作成员及其所作的工作2.1 主要参加单位情况邦普，创立于2005年。企业总部（广东邦普循环科技有限公司）位于国家高新技术开发区广东佛山三水工业园区，总注册资本13274.06892万元人民币；循环基地（湖南邦普循环科技有限公司）、汽车循环基地（湖南邦普汽车循环有限公司）位于湖南长沙国家节能环保新材料产业基地，总注册资本分别为6000万元人民币、1800万人民币。通过几年
3、的快速发展，邦普已形成“电池循环、载体循环和循环服务”三大产业板块，专业从事数码电池（手机和笔记本电脑等数码电子产品用充电电池）和动力电池（电动汽车用动力电池）回收处理、梯度储能利用；传统报废汽车回收拆解、关键零部件再制造：以及而端电池锂/钠离子正极材料和汽车功能瓶颈材料的工业生产、商业化循环服务解决方案的提供。目前邦普已有年产600吨银镭铁酸钠产线，远期规划产能超过3万吨/年，在标准的编制过程，邦普结合自身产品实际生产指标，并充分调研钠电行业对银钵铁酸钠的各项指标控制、生产和用户需求情况，综合比较后形成科学统一的产品技术要求，在编制组内部充分讨论后，形成标准文本并撰写编制说明。浙江钠创新能源
4、有限公司、江门市科恒实业股份有限公司、湖北万润新能源科技有限公司、天津国安盟固利新材料科技股份有限公司、格林美（无锡）能源材料有限公司、中伟新材料股份有限公司、天津巴莫科技有限公司、南通金通储能动力新材料有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、屏南时代新材料技术有限公司等其余参编单位积极参加标准调研工作，针对标准的讨论稿提出修改意见。2.2 主要工作成员所负责的工作情况本标准主要起草人及工作职责，见下表1。表I主要起草及工作职责起草人单位工作职责3编制组工作过程3.1 立项阶段2022年10月，广东邦普循环科技有限公司向全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会(SAoTC243/SC4)提交团体标
5、准钠离子电池用镁锦铁酸钠项目建议书。2023年2月13日，有色金属工业协会印发关于下达2023年第一批行业标准制修订和外文版项目计划的通知(工信厅科函(2021)25号)，行业标准掺杂型银钻铝酸锂成功立项。3.2 起草阶段2022年10月，钠离子电池用银钵铁酸钠团体标准计划下达后，组织成立了钠离子电池用银锦铁酸钠团体标准编制组，确认了组内各成员的工作任务和职责，制定了工作计划及进度安排，确保该团体标准能及时进行。2023年45月，牵头单位对钠电行业开展银镒铁酸钠产品调研工作，共11家单位反馈了调研数据，编制组内部于2023年5月25日于线上对技术指标进行充分讨论和核实后，确定了钠离子电池用银镭
6、铁酸钠的主要技术指标，并于2023年6月底，逐步完善钠离子电池用锲镭铁酸钠产品标准，形成了该标准的讨论稿草案和编制说明。3.3 征求意见阶段3.4 审查阶段3.5 报批阶段二、标准的编制原则和主要内容1编制原则2.1符合性：本文件严格按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的要求进行编制。2.2适用性和先进性：作为新能源电池材料的重点产品，钠离子电池正极材料目前主要有过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类化合物三大类型，其中层状氧化物钠离子电池正极材料银钵铁酸钠和锲钻锦酸锂相比，其结构、合成工艺相似，但不含钻、锂金属，其成本只有锲钻锌酸锂的35%左右
7、。因此，使用钠离子电池成为锂离子电池的替代或备选储能技术，具有重要的经济价值和战略意义。国家发改委、国家能源局、财政部等九部门联合发布“十四五”可再生能源发展规划中提出：研发储备钠离子电池、液态金属电池等高能量密度储能技术。工022年1月29日，国家发改委、国家能源局联合发布十四五”新型储能发展实施方案中提出：开展钠离子电池、新型锂离子电池等关键核心技术、装备和集成优化设计研究。2022年8月18日，科技部、发改委、工信部等九部门联合印发科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022-2030年）中提出：研究固态锂离子、钠离子电池等更低成本、更安全、更长寿命、更高能量效率、不受资源约束的前沿储能技术。
8、本文件的制定符合国家政策导向，符合目前国内银锦铁酸钠的生产和用户需求情况。本文件规定的内容遵循充分满足市场要求原则、指导生产的原则，可以提高银镭铁酸钠的生产技术水平，促进相关技术的进步，为国内相关产业提供技术指导，满足用户的需求，促进锂电正极材料行业的不断发展。三、标准主要内容依据3.1 企业生产和使用情况3.1.1 企业生产情况目前，钠离子电池已逐步开始了从实验室走向实用化应用的阶段，国内外已有超过二十家企业正在进行钠离子电池产业化的相关布局,并取得了重要进展,主要包括英国FARADION公司、法国NAlADES计划团体、美国NatronEnergy公司、日本岸田化学、丰田、松下、三菱化学，
9、以及我国的北京中科海钠科技有限公司、浙江钠创新能源有限公司、辽宁星空钠电电池有限公司、广东邦普、宁德时代、容百科技、湖北万润、蜂巢能源等。目前国内的银锦铁酸钠正极材料的研究主要集中在中国科学院化学物理研究所、邦普、CATL等企业。3.1.2 国内主要生产企业产品主要指标质量情况国内生产银钵铁酸钠的企业主要有广东邦普循环科技有限公司。参与起草单位：浙江钠创新能源有限公司、江门市科恒实业股份有限公司、湖北万润新能源科技有限公司、天津国安盟固利新材料科技股份有限公司、格林美（无锡）能源材料有限公司、中伟新材料股份有限公司、天津巴莫科技有限公司、南通金通储能动力新材料有限公司、广东佳纳能源科技有限公司
10、等。银钵铁酸钠产品主要生产企业的产品主要指标质量情况见表2和表3。表2主要生产企业产品的化学成分指标质量情况化学成分（Wt.%）企业1企业2企业3企业4企业5企业6企业7企业8企业9企业10企业11主含，Ni17-1917.2816.4416-1816.6421.617.414.1917.9171.5Fe15-1816.4517.1915-1716.719417.516.217.717.17161.5/Mn15-1816.3116.1915-1716.0216.715.817.9616.64151.5/Na47-5550.0449.8246-5249.379455.849.449.8551.7
11、143.5-52.548.0-52.0Ni+Mn+Fe17-2220.3720.0519-2116.728321.62115.4319.520.00+1.519.5-20.5杂质含量Cu0.001/0.0050.0030.030.00020.00030.0050.0020Ca/0.00010.0010.010.010.640.0085f0.00050.0050.0300Zn0.050.0001/0.010.010.010,0002f0.00010.0050.0020Mg0.10.01170.0010.010.020.00440.0068(0.00070.0050.0200Cr0.010.000
12、10.0010.010.010.00650.0002f0.00040.0050.0020Cd/0.0001/0.010.0030.010.0002f0.00010.0050.0020Pb/0.0001/0.010.010.010.005f0.00010.0050.0020SO42/0.0836/0.0080.010.30030.48f0.00550.5002.000表3主要生产企业产品的物理性能指标质量情况物理性能单位企业1企业2企业3企业4企业5企业6企业7企业8企业9企业10企业11PH值/12I11.811-13/13.313.18/13.0720003000/i/1481501000残
13、的%1.5/1.51.6/2.4/1.91.5-2.02.0-2.2Dom/1.0430.6/2.222/0.2786.4090.52.0Diom2.02.1092.91313.9263.44.020.74210.622.0/Dsom4-73.8525.566+26.6581211.41.73717.334.51.54.55.5Dwm206.84410.081511.8562025.153.60828.998.50/Dioom/11.23814.2525508.54829.4/21.10850.720.00929194.195.594.7693.09590.4909590循环寿命/200I(X
14、yh(82%)300()1500100lh(89.36%)80h(90%)100,h(94.29%)50th(88%)20001003.3试验方法的确定3.3.1化学成分说明：化学成分的测定主要参考YS/T1006银钻锦酸锂化学分析方法使用ICP-OES进行测定元素含量，EDTA滴定合量，但是银镉铁酸钠中钠是主含量，合量和钠元素含量均与YS/T10（）6系列标准存在差异，因此在附录中补充适用于银钵铁酸钠EDTA化学滴定法和ICP-OES分析方法。3.3.2外观质量产品外观在自然光下采用目视法检验。3.3.3水分含量产品的水分测定按GB/T6283的规定进行说明：化工产品中水分含量的测定常采用“
15、GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔费休法（通用方法）和GBZT6284化工产品中水分测定的通用方法干燥减量法。干燥减量法对设备要求较低，但是误差较大，水分含量较高（0.1%以上）的样品宜采用此方法。卡尔费休法比干燥减量法精度更高、误差小，更适用水分含量较低的样品中水分含量的测定。本文件中规定掺杂型银钻铝酸锂的水分含量应不大于003%,所以应选用卡尔费休法。3.3.4残余钠含量产品的残余钠含量测定按GB/T41704的规定进行。钠离子电池中的残余钠和锂离子电池中残余锂都是大都以碳酸盐形式存在，具有相同的阴离子，而目前GB/T41704中对于残余锂含量的测定采用的是电位滴定法，通过碳酸根
16、含量折算残余锂含量，因此残余钠含量和残余锂含量可以采用同一套分析方法。因此本标准的残余钠含量直接引用锂电正极材料的残余锂含量的测试方法。3.3.5磁性异物产品的磁性异物含量按供需双方协商的方法进行。目前锂离子电池中磁性异物含量的测试需要按主元素是否含铁分为两类,主元素不含铁的直接采用磁棒吸附后溶解并用ICP-OES测试即可，但如果主元素含铁则需要额外测定锂元素含量扣除正极材料中Fe的影响。目前对于主元素含铁的正极材料其磁性异物含量主要参考GB/T41704锂离子电池正极材料检测方法磁性异物含量和残余碱含量的测定，银镒铁酸钠产品中含有主元素铁，但主元素不含锂,因此无法参照GB/T41704测定磁
17、性异物含量，目前行业内缺乏可以参照的统一的分析方法标准，暂定以供需双方协商的方法进行测试。3.3.6物理性能3.3.6.1晶体结构产品的晶体结构用X射线粉末衍射仪检测。3.3.6.2振实密度产品振实密度的测定按GB/T5162的规定进行。3.3.6.3粒度分布产品粒度分布的测定按GB/T19077的规定进行。3.3.6.4比表面积产品比表面积的测定按GB/T19587的规定进行。3.3.6.5PH值产品PH值的测定按GB/T9724的规定进行。锂离子正极材料产品标准中的物理性能大都以通用方法进行测试，包括GB/T5162-2021金属粉末振实密度的测定、GB/T19077粒度分析激光衍射法、G
18、B/T19587气体吸附BET法测定固态物质比表面积等，本标准液参考锂离子电池正极材料产品的物理性能测试方法，采用有关通用方法进行测试3. 3.7电化学性能3.1.1.1 首次放电比容量产品首次放电比容量的测定，采用金属钠片做负极材料，玻璃纤维做隔膜，正负极集流体采用涂炭铝箔，六氟磷酸钠电解液，测试电压范围为24V,参照GB“23365的流程进行测试3.1.1.2 首次充放电效率产品首次充放电效率的测定，采用金属钠片做负极材料，玻璃纤维做隔膜，正负极集流体采用涂炭铝箔，六氟磷酸钠电解液，测试电压范围为24V,参照GBZT23365的流程进行测试。3.1.1.3 循环寿命产品循环寿命的测定，采用
19、金属钠片做负极材料，玻璃纤维做隔膜，正负极集流体采用涂炭铝箔，六氟磷酸钠电解液，测试电压范围为24V,以扣式电池参照GB/T23366的流程进行测试。钠离子电池和锂离子电池电化学性能测试流程基本一致，都是制浆、涂片、干燥、电池装配和采用电池测试系统测试，只是电池装配过程中材料使用和电化学测试参数存在少许差异，因此本标准的电化学性能测试整体参照GB/T23365钻酸锂电化学性能测试方法首次放电比容量及首次充放电效率测试方法和GB/T23366钻酸锂电化学性能测试方法放电平台容量比率及循环寿命测试方法进行测试。但是钠离子电池扣式电池对电极需要改成钠片，电解液也需要同步调整为六氟磷酸钠；由于钠离子半
20、径大于锂离子，隔膜需要采用孔更大、离子传导率更好的玻璃纤维隔膜；银锦铁酸钠的电子电导率不足，因此需要采用涂炭铝箔增加电子电导率和改善集流体接触；电压范围按照锲钛铁酸钠的需求改为24V3.1.1.4 则3.4.1 检查与验收3.4.1.1 由供方或第三方检验部门进行检验，供方应保证产品质量符合本文件或订货单（或合同）的规定，并填写随行文件。3.4.1.2 需方可对收到的产品按本文件的规定进行检验，如检验结果与本文件或订货单（或合同）的规定不符时，应在收到产品之日起30天内向供方提出，由供需双方协商解决。如需仲裁，以仲裁样检测结果为准。3.4.2 组批产品应成批提交检验，每批应由同一规格的产品组成
21、，每批重量不超过3t。需方有特殊要求时，宜供需双方协商确定。3.4.3 检验项目3.4.3.1 检验分类本文件规定的产品检验分为：a）逐批检验；b）周期检验。3.4.3.2 逐批检验每批产品进行逐批检验。343.3周期检验周期检验在正常生产情况下，每半年进行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更生产时应进行周期检验。3.434逐批检验和周期检验的项目及取样数量逐批检验和周期检验的项目及取样数量见表3。表3逐批检验和周期检验的项目及数量检验项目取样数量要求的章条号试验方法章条号检验类别化学成分每批1份3.2.13.3.1逐批检验外观质量逐包3.2.23.3.2逐批检验检验项目取样
22、数量要求的章条号试验方法章条号检验类别水分含量每批1份3.2.33.3.3逐批检验残余钠含量每批1份3.2.43.3.4逐批检验磁性异物每批1份3.2.53.3.5逐批检验晶体结构每批1份3.2.6.13.3.6.1周期检验振实密度每批1份3.2.6.23.3.6.2逐批检验粒度分布每批1份3.2.633.3.63逐批检验比表面积每批1份3.2643.3.6.4逐批检验PH值每批1份3.2.6.53.3.6.5逐批检验首次放电比容量每批1份3.2.7.13.3.7.1周期检验首次充放电效率每批1份3.2.7.23.3.7.2周期检验循环寿命每批1份3.2.733.3.73周期检验3.4.4取样
23、方法产品的取样方法按GBfr5314的规定进行。3.4.5 检验结果判定3.4.5.1 产品的化学成分、水分含量、晶体结构、振实密度、粒度分布、比表面积和PH值的检验中有一项不合格，判定该批产品不合格。3.4.5.2 产品的外观质量检验不合格时，判定该批产品不合格。3.453按GB/T23365规定的方法制成6支试验电池，任取其中3支电池做首次放电比容量和首次充放电效率的检验，若有2支性能达不到本文件要求，判不合格；但允许另取3支电池做重复试验，若有2支性能都达到本文件要求，判该批产品合格。3.454按GB/T33822规定的方法制成6支试验电池，任取其中3支电池做倍率性能的检验，若有2支性能
24、达不到本文件要求，判不合格；但允许另取3支电池做重复试验，若有2支性能都达到本文件要求，判该批产品合格。3.455按GB/T23366规定的方法制成6支试验电池，任取其中3支电池做循环寿命的检验，若有2支性能达不到本文件要求，判不合格；但允许另取3支电池做重复试验，若有2支性能都达到本文件要求，判该批产品合格。3.4.6 复验检验结果如有一项不符合本文件要求时，则应重新自两倍量的包装袋中采样进行复验。复验结果若有任一项指标不符合本文件要求，则判定该批产品不合格。因需方管理不善而造成检验结果不合格时，应由需方负责。3.5标志、包装、运输、贮存和随行文件3.5.1 标心铝塑包装袋表面不作标志，包装
25、纸箱或纸桶上应贴有合格证，其上标明：a）产品名称；b）批号；c）净重；d）供方名称；e）厂.址；f）“防潮”标志；g）本文件编号；h）生产日期。3.5.2 包装经检验合格的产品按20或25kg为一包装单位（也可按合同约定包装单位）内包装用免合铝塑袋包装，热塑密封后装入纸箱或纸桶中。3.5.3 运输产品可用各种方式运输，但应避免损坏包装，使产品受潮。凡漏出包外的产品，不得返入包内。严禁与可使产品变质或使包装袋损坏的物品混运。3.5.4 贮存产品适合在普通正常环境温度下，温度45C相对湿度30%储存，仓库应保持通风、干燥。产品自生产之日起，在所要求的包装、储存条件下，保质期为1年。3.5.5 随行
26、文件每批产品应附有随行文件，其中除应包括供方信息、产品信息、本文件编号、出厂日期或包装日期外，还宜包括：a）产品质量保证书： 产品的主要性能及技术参数； 产品特点（包括制造工艺及原材料的特点）； 对产品质量所负的责任； 产品获得的质量认证及带供方技术监督部门检印的各项分析检验结果。b）产品合格证： 检验项目及其结果或检验结论； 批量或批号； 生产日期； 检验日期； 检验员签名或盖章。c）产品质量控制过程中的检验报告及成品检验报告；d）产品使用说明：正确搬运、使用、贮存方法等；e）本文件编号；f）其他。356订货单（或合同）内容需方可根据自身的需要，在订购本文件所列产品的订货单（或合同）内，列出
27、如下内容：a）产品名称；b）数量c）本文件编号d）化学成分（特殊要求）；e）净重；f）其他。五、明确标准中涉及专利的情况本文件不涉及专利问题。六、采用国际标准和国外先进标准的情况，与国际、国内同类标准水平的对比情况该标准项目是首次制定,本文件没有采用国际标准。本文件在制定过程中未检测到同类国际标准。本文件在制定过程中，以钠离子电池生产企业实际需求为依据，标准客观反应了目前银锦铁酸钠使用现状，具有适用性、准确性、指导性和先进性。本文件填补了国内外相关标准的空白。七、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本文件不存在与相关法律、法规、规章相抵触之处，也不与其它标准相冲突。八、重大分歧意见的处理经过和依据无。九、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议建议团体标准钠离子电池用银铁钵酸钠作为推荐性标准颁布实施。十、贯彻标准的要求和措施建议建议本文件在批准发布即实施。十一、废止现行有关标准的建议无。十二、其他应予说明的事项无。标准编制组2023年7月
