【GB国家标准】 软炭

ICS29.050
中华人民共和国国家标准
GB/T38824—2020
2020-06-02发布
Soft 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
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/T38824—2020
本标准起草单位：上海杉杉科技有限公司、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、广东东岛新能源股份有限公司、冶金工业信标准研究院。本标准主要起草人：李凤凤、乔永民、沈龙、张华、吴敏昌、姜宁林、董爱想、郑景须、鲍海友、吴其修、方升、杨娟玉。
1范围
GB/T38824—2020
本标准规定了软炭的术语和定义、规格及技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、贮存及运输。本标准适用干锂离子电池负极材料用软炭。2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干本文件。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/T1427免费标准bzxz.net
GB/T1429
GB/T4369
GB/T5187
GB/T8170
GB/T19077
GB/T19587
GB/T21653
炭素材料取样方法
炭素材料灰分含量的测定方法
铜及铜合金箔材
数值修约规则与极限数值的表示和判定粒度分布激光衍射法
气体吸附BET法测定固态物质比表面积镍及镍合金线和拉制线坏
GB/T24533—2019
GB/T36363
术语和定义
锂离子电池石墨类负极材料
锂离子电池用聚烯烃隔膜
下列术语和定义适用于本文件。3.1
软炭softcarbon
易石墨化的无定型碳。
规格及技术要求
软炭有两种规格，低容量型SCP(L)和高容量型SCP(H)。4.2
技术要求
软炭外观呈黑色粉末状，目视无杂物。4.2.1
4.2.2软炭技术指标应符合表1规定。1
GB/T38824—2020
粒径Dso/μm
振实密度/（g/cm2）
比表面积/(m/g)
灰分/%
申化学性能
首次放申比容量/（mAh/g）
首次库仑效率/%
软炭技术指标
SCP(L)
240.0~300.0
注：客户对技术指标有其他特殊要求时，由供需双方协商确定5
试验方法
在自然光线下目视观察。
按照GB/T19077的规定进行测定。振实密度
0.80~1.20
SCP(H)
按照GB/T24533一2019中附录M的规定进行测定，其中振动容器的振动时间定时12min，振动3000次。
比表面积
按照GB/T19587的规定进行测定。5.5
按照GB/T1429的规定进行测定。5.6
电化学性能
按附录A的规定进行测定。
6检验规则
软炭检验以批为单位，以同一原料、同一配方、同一工艺生产的软炭为一批，每批质量不超过5000kg。
取样按GB/T1427规定进行。
3按照表1的技术指标进行检验
若检验结果有任何一项不符合本标准要求时，应重新自该批产品中取双倍试样，对该不合格项目6.4
GB/T38824—2020
进行复验。若复验结果符合本标准要求，则判该批产品为合格品，反之，则判该批产品为不合格品。5数值修约按GB/T8170规定进行。6.5
包装、标志、贮存及运输
软炭需先装人规格为650mm×950mm塑料袋中，封口，再置入塑料桶或纸箱中，每桶或每箱质量为（25土0.1)kg，或按用户要求包装2标志
软炭外包装上应有明显的标志，标志应包含以下内容：产品名称、型号；
生产厂名、厂址；
生产批号、日期；
d）本标准编号；
e）产品质量。
3贮存及运输
贮存于干燥通风、无其他污染源的场所。运输过程中应轻拿轻放，以免损坏包装。SAG
GB/T38824—2020
A.1试验仪器
附录A
（规范性附录）
电化学性能的测定
多通道电池测试仪：电流精度：0.1%RD+0.1%FS；电压精度：0.1%RD+0.1%FS。手套箱：20℃恒温，一个标准大气压，99.999%的氟气气氛，氧气摩尔分数不高干1×10-6，水分A.1.2
摩尔分数不高于1×10-6。
真空干燥箱：真空度<100Pa，温度20℃～250℃。多功能搅拌机：0r/min~3000r/min。电子分析天平：感量0.00001g。涂布机：单面涂布干厚度10um~250μm。A.1.6
辑压机：线压力范围2.5t/cm~3.75t/cm。冲片机。
封口机。
试样材料
导电剂：导申炭黑（SuperP）。粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)。
溶剂：N-甲基吡略烷酮(NMP)。
电解液：1mol/LLiPF。的EC/EMC/DMC(EC、EMC、DMC体积比为1：1：1)溶液或其他同等性能的电解液。
金属锂片（按GB/T4369）。
碳集流体：铜箔（按GB/T5187)或相同性能集流体。锂集流体：镍网（按GB/T21653)或相同性能集流体隔膜：按GB/T36363或相同性能隔膜。扣式申池壳体。
准备工作
试样：样品过250目筛，备用。
2隔膜：剪裁成直径为26mm圆片，置入真空干燥箱干燥24h以上，真空度100Pa，温度50℃～A.3.2
60℃，干燥后放置手套箱备用。A.3.3申池壳：将扣式电池壳体用无水乙醇洗涤3次，置人真空干燥箱保存3h以上，真空度100Pa，温度80℃士5℃，干燥后放置手套箱备用A.3.4粘结剂：以聚偏氟乙烯为溶质，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂配制质量浓度为8%的溶液，所配溶液放置干燥器中备用。
5申解液：1mol/LLiPF。的EC/EMC/DMC(EC、EMC、DMC体积比为1：1：1)溶液或其他同A.3.5
等性能的电解液，放置手套箱中备用。4
A.3.6金属锂片：放置手套箱中备用。A.3.7
GB/T38824—2020
相应工具：常用工具，如刮刀、镊子、注射器等，洗涤干燥后放置手套箱中备用。A.4极片制作
按照质量比91.6：6.6：1.8，称取待测样品、粘结剂和导电剂，充分搅拌均匀。将负极浆料用涂布机均匀地涂在铜箔的单面上，面密度9mg/cm2~10mg/cm。将极片放人真空干燥箱内干燥，真空度100Pa，温度100℃土5℃，干燥时间不少于2.5hA.4.3
将干燥后的极片用辑压机辑压，压力设为12MPa，制作成直径16mm的圆片，称为待测极片，用手刷轻轻将圆形极片边缘松动的物料扫除，准确称量并记录。A.4.5
将极片放人真空干燥箱内干燥，真空度100Pa，温度110℃土5℃，干燥时间不少干1h，将干燥后的待测极片放人手套箱中。A.5
电池组装
A.5.1在手套箱内，将负极电池壳内依次放入镍网片、锂片、申解液、隔膜、电解液、待测极片，盖上正极壳，组装成密封完好的4对（或以上数量)符合电极体系的半申池。A.5.2将组装完毕的电池用封口机封口。A.5.3检验电池是否短路。
封口后的申池静置14h～18h，进行测试。A.6电池测试
扣式电池在25℃的室温下进行测试。A.6.1
A.6.2测试制度：恒申流设为0.6mA，放申至5mV，静置10min；恒申流设为0.3mA，放电至5mV，静置10min；恒申流为0.6mA，充电至2.0V，记录此过程的放电容量和充电容量。A.6.3计算极片上活性物质的质量，从而计算其充放电比容量，单位为mAh/g，充申比容量除以放申比容量得到首次库仑效率。扣式半申池中，规定放申过程为碳集流体的嵌锂过程，充电过程为碳集流体的脱锂过程。
A.6.4作为实验数据的一部分，电池的初始申压、跳跃申压、每个电池上活性物质的质量予以记录。A.7结果计算
试样的首次充放电比容量和首次库仑效率，按式（A.1）、式（A.2）、式（A.3）、式（A.4)计算：m=(mj-m.)×91.6%
Qi(cha)=Ci(cha)/m
Qi(dis)=Ci(dis)/ m
E, =Q1(dis)/Q1(cha)X100%
式中：
活性物质质量，单位为毫克（mg）；极片质量，单位为毫克（mg）；铜箔质量，单位为毫克(mg)；
Q1(ch）——首次充申比容量，单位为毫安小时每克（mAh/g)；SAG
...(A.1)
.（A.2)
......(A.3)
....(A.4)
GB/T38824—2020
Ci(cha)
Qi(dis）
Cicdi）
首次充申容量，单位为毫安小时（mAh)；首次放电比容量，单位为毫安小时每克（mAh/g）；首次放申容量，单位为毫安时（mAh）；首次库仑效率。
同一批次平行实验误差不超过5mAh/g。每个样品需做4个申池，4个申池所测试的4个数据中，若有一个数据异常，均值计算时可以不A.8.2
予采用。若4个数据中有两个异常，重新检测。注：异常数据即该数据与其他3个数据的平均值之差超过5mAh/g，首次库仑效率超过1.0%。6
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