【GB国家标准】 硅炭

ICS29.050
中华人民共和国国家标准
GB/T38823—2020
2020-06-02发布
Silicon-carbon
2020-12-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
GB/T38823—2020
规范性引用文件
术语和定义
分类和代号
5技术要求
5.1外观
理化指标
6试验方法
粒度分布
比表面积
振实密度
碳含量
硅含量
压实密度
水分含量
磁性物质含量
微量金属元素含量
首次放电比容量和首次库仑效率6.12
限用物质…
检验规则
采样方法
检验分类
验收规则
8包装、标志、储存和运输
8.1包装
8.2标志
8.3储存和运输
附录A（规范性附录）碳含量的测定方法附录B（规范性附录）硅含量的测定方法附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
微量金属元素含量的测定方法
首次放电比容量和首次库仑效率的测定方法.
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。GB/T38823—2020
本标准起草单位：贝特瑞新材料集团股份有限公司、惠州市鼎元新能源科技有限公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、深圳市斯诺实业发展有限公司、冶金工业信息标准研究院本标准主要起草人：贺雪琴、何鹏、陈南敏、任建国、岳敏、黄友元、王玉辉、郭号明、张庆来、毛爱平、杨连波、郑景须、鲍海友、余章龙、杨娟玉、赵尚骞。I
1范围
GB/T38823—2020
本标准规定了硅炭的术语和定义、分类和代号、技术要求、试验方法、检测规则及包装、标志、运输与储存本标准适用于各种锂离子电池用硅炭负极材料。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T191
包装储运图示标志
GB/T2828.1
计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T2829
GB/T3782
GB/T4369
GB/T5187
GB/T6388
GB/T6682
GB/T8170
GB/T13732
GB/T 19077
GB/T19587
周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）乙炔炭黑
铜及铜合金箔材
运输包装收发货标志
分析实验室用水规格和试验方法数值修约规则与极限数值的表示和判定粒度均匀散料抽样检验通则
粒度分析激光衍射法
气体吸附BET法测定固态物质比表面积GB/T21653
GB/T24533
GB/T26125
GB/T33827
术语和定义
镍及镍合金线和拉制线坏
锂离子电池石墨类负极材料
电子电气产品六种限用物质（铅、汞、、六价铬、多漠联苯和多漠二苯醚）的测定锂电池用纳米负极材料中磁性物质含量的测定方法下列术语和定义适用于本文件
silicon-carbon
硅材料与炭素材料组成的复合粉体材料。硅炭与正极材料在一定体系下协同作用实现锂离子电池多次充电和放电，在充电过程中，硅炭负极接受锂离子的嵌入，而放电过程中，实现锂离子的脱出。分类和代号
根据产品的首次放电比容量进行分类。主要分为五类-400mAh/g≤首次放电比容量<600mAh/g，用SiC-I表示；——600mAh/g≤首次放电比容量<900mAh/g，用SiC-IⅡ表示；1
GB/T38823—2020
900mAh/g≤首次放电比容量<1200mAh/g，用SiC-Ⅲ表示；-1200mAh/g≤首次放电比容量<1500mAh/g，用SiC-IV表示；首次放电比容量≥1500mAh/g，用Sic-V表示5技术要求
灰黑色粉体材料，无结块
理化指标
硅炭的理化指标应符合表1的规定，产品指标应满足该类产品关键指标，否则不归于该类别。有特殊要求的产品由供需双方协商确定性能要求和验收方式。表1
硅炭技术指标
技术指标
粒度分布/μm
比表面积*/（m\/g）
振实密度*/（g/cm\）
碳含量（质量分数)/%
压实密度*/（g/cm）
硅合量（质量分数）*/%
理化性能
电化学性能
（扣式电池）
水分合量(质量分数)/%
磁性物质含量（Fe+Co+
Cr+Ni+Zn)/
微量金属元素
合量·/
0.1C首次放电比容量/（mAh/g）0.1C首次库仑效率/%
限用物质
400~600
注：带·的指标为关键指标，不带的指标为参考指标2
Sic-II
600~900
产品代号
900~1200
Sic-IV
1200~1500
≥1500
试验方法
自然光条件下目视观察。
粒度分布
按照GB/T19077进行测定。测试条件：折射率2.61。比表面积
按照GB/T19587进行测定bZxz.net
振实密度
按照GB/T24533进行测定
碳含量
按照附录A进行测定。
硅含量
按照附录B进行测定
压实密度
按照GB/T24533进行测定
水分含量
按照GB/T24533进行测定
磁性物质含量
按照GB/T33827进行测定
微量金属元素含量
按照附录C进行测定
首次放电比容量和首次库仑效率6.11
按照附录D进行测定
限用物质
按照GB/T26125进行测定
GB/T38823—2020
GB/T38823—2020
7检验规则
采样方法
7.1.1取样
硅炭按GB/T13732粒度均匀散料抽样检验通则进行取样。用洁净的取样钎（不锈钢牌号316或同等类型；直径：不大于30mm）沿轴线插人包装中，插人深度不得小于包装的4/5。在包装内物料中心轴线周围20mm范围内取样。抽样按照GB/T2828.1和GB/T2829中的抽样相关规定进行。7.1.2样品标签
样品盛人塑料样品罐后，应在外壁贴上标签，标签包括下列内容：a）
样品类别及编号；
总体物料批号及数量；
c）样品量；
d）采样日期；
采样者姓名。
7.1.3样品的保存
样品应密封保存，并贮存在防破包、防雨、防潮等环境。备用样品有效贮存期为12个月2检验分类
出厂检验
对每批次比表面积、振实密度、压实密度、硅含量、磁性物质、微量金属元素、0.1C首次放电比容量、0.1C首次库仑效率、限用物质检验合格后盖质量检验章7.2.2型式检验
对本标准中规定的技术要求全部进行检验。在有下列情况之一时进行型式检验：原材料的型号、供货厂家等有变更时；a）
生产工艺流程有变化时；
c）生
生产设备停产半年以上，又开始生产时；客户有特殊要求时；
正常情况下每年不少于1次型式检验7.3
验收规则
7.3.1产品符合表1中技术指标要求为合格品。若有1项指标达不到标准的要求，应从同批产品的取样袋中加倍取样对不合格项复检，复检全部合格判为合格，有一项不合格判为不合格。7.3.2生产厂应保证出厂的产品符合本标准规定的要求，每批产品出厂时，随货附带检验报告7.3.3收货方复验期限为2个月，如有异议时，应双倍取样重新检验，如仍有争议，由具有资质的第三方检测机构检验。
包装、标志、储存和运输
8.1包装
8.1.1产品的包装应符合GB/T191的规定，净重由供需双方协商。GB/T38823—2020
8.1.2包装应在干燥环境条件下进行，先将产品装人防水包装袋（推荐用PE密封袋、铝塑密封袋）。特殊的包装要求由供需双方商定，8.1.3包装好后的产品再用外包装材料包装，包装材料由供需双方商定。8.2标志
标志应符合GB/T6388的规定，一般应包括下列内容，也可根据客户需求进行标志：产品名称；
产品代号及规格；
本标准的编号；
净重；
生产厂名；
制造日期、生产批号或出厂日期、编号；警示说明；
其他标识。
储存和运输
产品应储存在通风、干燥的仓库内。8.3.2
产品堆放应整齐、清洁，生产批号等标志应能清晰辨认。8.3.3
避免与可使产品变质或使包装袋损坏的物品混存、混运8.3.4
储存和运输过程中应保证产品的包装清洁和不破损，凡漏出包外的产品，不得返人包内。8.3.5
供方应提供本产品的安全技术说明书（MSDS）和安全标签，5
GB/T38823—2020
A.1方法提要
附录A
（规范性附录）
碳含量的测定方法
在氧气流中燃烧将碳转化成一氧化碳和/或二氧化碳，一氧化碳在高温下被催化氧化成二氧化碳。利用氧气流中二氧化碳的红外吸收光谱进行测量A.2仪器设备装置
A.2.1高频红外碳硫分析仪或碳测定仪，由红外源、独立的测量池和参比池等组成。A.2.2干燥器。
A.2.3电子天平：感量0.0001g。A.2.4瓷埚，按照仪器厂商的规定，能够耐高频感应炉中燃烧，不产生碳的化学物质，空白值小于0.002%，标准偏差小于0.0005%。注：碳的污染物通常可通过在空气中将甘埚置于马弗炉中燃烧除去，1000℃燃烧时间不少于40min，1350℃燃烧时间不少于15min。然后将埚取出，置于干净的耐热盘中，冷却2min～3min，最后将埚保存于干燥器中，5钳，可夹住瓷埚（见A.2.4）。A.2.5
A.3分析步骤
警示一一与燃烧分析有关的主要危险是燃烧埚及由此产生的熔融状态时发生的燃烧，任何时候都要使用堆璃钳，并将用过的存放在合适的容器中，打开氧气阀时要小心，燃烧过程中的氧气应从仪器中清除掉，因为高浓度的氧气在狭小的空间中易造成火灾。A.3.1仪器状态确认：按照厂家说明准备操作、检查燃烧单元和测量单元的气密性。在校准仪器和测量空白前，用能测出碳和硫含量的样品（添加助熔剂）至少测试5次，待仪器稳定后进行下一步操作A.3.2仪器校准：选择有证标准样品按照仪器说明书规定方法校准仪器。对于碳含量分布范围较广的样品建议采用多点法或线性校准仪器A.3.3称样：根据样品碳含量的大小不同，用电子天平（见A.2.3）精确称取一定量的样品于陶瓷埚内铺匀，并在软件中输人样品名称及质量（精确到0.0001g）。注：样品的称样量与选择的有证参考物质的碳合量有关系，样品的绝对碳合量在标准曲线范围内即可A.3.4添加助熔剂：添加多元助熔剂（钨、锡、铁)1.2g～1.5g于埚内。A.3.5用埚钳将A.3.4中所述置于埚托中，确认输人信息无误后开启测试程序。A.3.6待测试完毕，盛放样品的自动从炉中退出，将测试结果记录于原始记录中。A.3.7热埚处理：测试完成后用埚钳将热放人统一的容器中冷却，防止起火。A.3.8关机。
A.4结果计算和数据处理
读取仪器自动显示数据，平行测试2次取平均值，按照GB/T8170“四舍五人”的规定保留4位有效6
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