GB/T 20252-2014 钴酸锂

　　ICS 77. 160 H 71

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20252—2014代替 GB/T 20252—2006

　　钴 酸 锂

　　Lithium cobaltoxide

　　2014-07-24发布 2015-02-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 20252—2014

　　前 言

　　本标准是按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草的 。

　　本标准代替 GB/T 20252—2006《钴酸锂》。本标准与 GB/T 20252—2006相比主要技术变化如下 :

　　— 增加了术语条款 ;

　　— 增加了钴酸锂产品的分类 ;

　　— 增加了不同类型钴酸锂的性能指标要求 ;

　　— 增加了残余碱含量 、磁性异物含量的要求 ;

　　— 修改了产品的主元素含量和要求 ;

　　— 修改了产品的杂质元素含量和要求 ;

　　— 修改了检验项目及取样内容 。

　　— 删除了产品的化学组成中 Li与 Co两种元素含量的摩尔比的要求 ;

　　— 删除了标准中的附录 A、附录 B、附录 C 和附录 D。

　　本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中信国安盟固利电源技术有限公司 、广东邦普循环科技有限公司 、北京当升材料科技股份有限公司 、宁波金和新材料股份有限公司 、厦门钨业股份有限公司 、先进储能材料国家工程研究中心 。

　　本标准主要起草人 :江卫军 、崔妍 、李长东 、余海军 、钱连文 、陈彦彬 、刘大亮 、高伟 、石建珍 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 20252—2006。

　　钴 酸 锂

　　1 范围

　　本标准规定了钴酸锂的术语 、要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、运输 、贮存 、质量证明书及合同(或订货单)内容 。

　　本标准适用于锂离子电池用正极活性物质钴酸锂 。

　　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 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 1717 颜料水悬浮液 pH值的测定

　　GB/T 5162 金属粉末 振实密度的测定

　　GB/T 5314 粉末冶金用粉末 取样方法

　　GB/T 6283 化工产品中水分含量的测定 卡尔 · 费休法(通用方法)

　　GB/T 13390 金属粉末比表面积的测定 氮吸附法

　　GB/T 19077. 1 粒度分析 激光衍射法 第 1部分 :通则

　　GB/T 23365 钴酸锂电化学性能测试 首次放电比容量及首次充放电效率测试方法

　　GB/T 23366 钴酸锂电化学性能测试 放电平台容量比率及循环寿命测试方法

　　GB/T 23367. 1 钴酸锂化学分析方法 第 1部分 :钴量的测定 EDTA滴定法

　　GB/T 23367. 2 钴酸锂化学分析方法 第 2 部分 :锂 、镍 、锰 、镁 、铝 、铁 、钠 、钙和铜量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法

　　GB/T 24533—2009 锂离子电池石墨类负极材料

　　JCPDS1) (50-0653) 钴酸锂 X射线粉末衍射标准图谱

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　比容量 specificcapacity

　　单位质量的活性物质在规定条件下充电或者放电的电化学容量 ,单位为毫安时每克(mAh/g) 。 3.2

　　充放电效率 efficiency

　　活性物质在规定条件下的放电容量与充电容量的百分比 。

　　3.3

　　倍率性能 ratecapability

　　活性物质在某一大电流下放电容量与某一小电流下放电容量的百分比 。

　　1) JointCommittee on PowderDiffraction Standards(粉末衍射标准联合委员会)

　　GB/T 20252—2014

　　3.4

　　平台容量比率 plateau capacity ratio

　　活性物质在规定条件下的放电平台容量与放电至终止电压时的放电容量的百分比 。 3.5

　　平台容量保持率 plateau capacity retention

　　活性物质在规定循环次数下的放电平台容量与首次的放电平台容量的百分比 。

　　3.6

　　循环寿命 cyclelife

　　活性物质在规定条件下充电-放电循环 , 当放电容量与首次放电容量的百分比达到规定值时的循环次数 。

　　3.7

　　残余碱含量 residualalkalicontent

　　产品中可以与酸发生反应的水溶性物质占产品总量的百分比 ,通常以 Li2CO3 计 。

　　3. 8

　　磁性异物 magnetic impuritiescontent

　　产品中 Fe、Ni、Cr、Zn等具有磁性的物质 。

　　4 要求

　　4. 1 产品分类

　　钴酸锂按其性能和用途分为常规钴酸锂 、高倍率型钴酸锂 、高压实型钴酸锂 、高电压型钴酸锂 4类 。

　　4.2 化学成分

　　产品的化学成分应符合表 1 的规定 。

　　表 1 %(质量分数)

　　4.3 水分含量

　　产品中的水分含量应不大于 0. 05% 。

　　4.4 pH值

　　产品的 pH值应不大于 11. 5。

　　4.5 残余碱含量

　　产品的残余碱含量应不大于 0. 15% 。

　　4.6 磁性异物

　　产品的磁性异物含量应不大于 0. 000 03% 。

　　4.7 粒度分布

　　产品的粒度分布特征值范围应符合表 2 的要求 。

　　表 2

　　4. 8 振实密度

　　产品的振实密度应符合表 3 的要求 。

　　表 3

　　4.9 比表面积

　　产品的比表面积应符合表 4 的要求 。

　　表 4

　　4. 10 外观质量

　　产品的外观质量应为灰黑色粉末 ,颜色均一 ,无结块 。

　　4. 11 晶体结构

　　产品的晶体结构应符合 JCPDS(50-0653) ,与标准图谱相比无杂质相检出 。

　　4. 12 比容量

　　产品在规定条件下的比容量应符合表 5 的要求 。

　　表 5

　　4. 13 充放电效率

　　产品在规定条件下的首次充放电效率应符合表 6 的要求 。

　　表 6

　　4. 14 平台容量比率

　　产品在规定条件下的平台容量比率应符合表 7 的要求 。

　　表 7

　　4. 15 倍率性能

　　产品的倍率性能应符合表 8 的要求 。

　　表 8

　　4. 16 平台容量保持率

　　产品在规定条件下的平台容量保持率应符合表 9 的要求 。

　　表 9

　　4. 17 循环寿命

　　产品在规定条件下放电容量达到首次循环放电容量的 80%时 ,其循环寿命应符合表 10的要求 。

　　表 10

　　5 试验方法

　　5. 1 化学成分

　　产品化学成分中的 Co、Li、Na、Ca、Fe、Cu 的检验按 GB/T 23367的规定进行 ,其他元素的检验按供需双方认可的方法进行 。

　　5.2 水分含量

　　水分含量的测定按 GB/T 6283的规定进行 。

　　5.3 pH值

　　产品 pH值的测定按 GB/T 1717的规定进行 。

　　5.4 残余碱含量

　　产品残余碱含量的测定按供需双方认可的方法进行 。

　　5.5 磁性异物

　　产品磁性异物含量的测定按 GB/T 24533—2009中附录 K 的规定进行 。

　　5.6 粒度分布

　　产品粒度分布的测定按 GB/T 19077. 1 的规定进行 。

　　5.7 振实密度

　　产品振实密度的测定按 GB/T 5162的规定进行 。

　　5. 8 比表面积

　　产品比表面积的测定按 GB/T 13390的规定进行 。

　　5.9 外观质量

　　产品外观质量用目视检查 。

　　5. 10 晶体结构

　　产品的晶体结构用 X射线衍射仪检测 。

　　5. 11 比容量

　　产品首次放电比容量的测定按 GB/T 23365的规定进行 。其中高电压型钴酸锂的充放电电压范围为 3. 0 V~4. 5 V,其他条件不变 。

　　5. 12 充放电效率

　　产品首次充放电效率的测定按 GB/T 23365的规定进行 。其中高电压型钴酸锂的充放电电压范围为 3. 0 V~4. 5 V,其他条件不变 。

　　5. 13 平台容量比率

　　产品平台容量比率的测定按 GB/T 23366的规定进行 。其中高电压型钴酸锂的充放电电压范围为

　　3. 0 V~4. 35V,其他条件不变 。

　　5. 14 倍率性能

　　产品倍率性能的测定按供需双方认可的方法进行 。

　　5. 15 平台容量保持率

　　平台容量保持率按 GB/T 23366的规定测出第 500次的放电平台容量与首次的放电平台容量 ,第500次的放电平台容量与首次的放电平台容量的比值即为平台容量保持率 。其中高电压型钴酸锂的充放电电压范围为 3. 0 V~4. 35V,其他条件不变 。

　　5. 16 循环寿命

　　产品循环寿命 的 测 定 按 GB/T 23366 的 规 定 进 行 。 其 中 高 电 压 型 钴 酸 锂 的 充 放 电 电 压 范 围 为3. 0 V~4. 35V,其他条件不变 。

　　6 检验规则

　　6. 1 检查和验收

　　6. 1. 1 产品应由供方 进 行 检 验 , 保 证 产 品 质 量 符 合 本 标 准 及 合 同(或 订 货 单) 的 规 定 , 并 填 写 质 量 证明书 。

　　6. 1.2 需方应对收到的产品按本标准进行检验 , 如检 验 结 果 与 本 标 准 及 合 同(或 订 货 单) 的 规 定 不 符时 ,应在收到产品之日起一个月内向供方提出 , 由供需双方协商解决 。如需仲裁 , 仲裁取样由供需双方共同进行 。

　　6.2 组批

　　产品应成批提交验收 ,每批由同一混合料组成 ,每批重量不超过 5 000 kg。需方有特殊要求时 ,双方可协商确定 。

　　6.3 检验项目及取样

　　6.3. 1 检验分类

　　本标准规定的产品检验分为 :

　　a) 逐批检验 ;

　　b) 周期检验 。

　　6.3.2 逐批检验

　　每批产品应逐批检验 。

　　6.3.3 周期检验

　　周期检验的项目根据各项目检验的难易程度及稳定性确定 ,在正常生产情况下 ,每 1个月至少应进

　　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复生产时应进行周期检验 。需方对周期检验的项目有特殊要求 ,应在合同中注明 。

　　6.3.4 产品的检验项目及取样见表 11。

　　表 11

　　6.4 检验结果判定

　　6.4. 1 产品的化学成分 、水分含量、pH 值 、残余碱含量 、磁性异物 、粒度分布 、振实密度 、比表面积及晶体结构的检验有一项不合格 ,判该批产品不合格 。

　　6.4.2 产品的外观质量检验不合格 ,判该桶(袋)产品不合格 。

　　6.4.3 按 GB/T 23365规定的方法制成 6支试验电池 ,任取其中 3 支电池做比容量和首次循环充放电效率的检验 ,若有 2 支性能都达不到本标准要求 ,判该批产品不合格 ;但允许另取三支电池做重复试验 ,若有 2 支性能都达到本标准要求 ,判该批产品合格 。

　　6.4.4 按 GB/T 23366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 支性能都达不到本标准要求 ,判该批产品不合格 ;但允许另取三支电池做重复试验 ,若有 2 支性能都达到本标准要求 ,判该批产品合格 。

　　6.4.5 按 GB/T 23366规定的方法制成 6支试验电池 ,任取其中 3 支电池做平台容量比率 ,倍率性能 ,平台容量保持率和循环寿命的检验 ,若有 2 支性能都达不到本标准要求 ,判该批产品不合格 ;但允许另取三支电池做重复试验 ,若有 2 支性能都达到本标准要求 ,判该批产品合格 。

　　7 标志、包装、运输、贮存及质量证明书

　　7. 1 标志

　　外包装上应标明 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 供方名称 、地址 ;

　　c) 批号 、种类 ;

　　d) 净重 ;

　　e) 检验日期 ;

　　f) 防潮标志 ;

　　g) 本标准编号 。

　　7.2 包装

　　产品用铝塑袋包装,热塑密封后装入外包装桶中 ,每桶净重 25. 00 kg。也可按需方要求 ,协商确定包装方式 。

　　7.3 运输和贮存

　　7.3. 1 产品在运输过程中应避免损坏包装 。

　　7.3.2 产品在贮存过程中应避免受潮 。产品 自生产之日起 ,保质期为 2 年 。

　　7.4 质量证明书

　　每批产品应附有质量证明书 ,其上注明 :

　　a) 供方名称 、地址 、电话 ;

　　b) 产品名称 ;

　　c) 批号 、种类 ;

　　d) 净重和件数 ;

　　e) 各项分析检测结果和供方质检部门检印 ;

　　f) 本标准编号 ;

　　g) 生产日期 。

　　8 合同(或订货单)内容

　　本标准所列产品的合同(或订货单)应包括下列内容 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 种类 、数量 ;

　　c) 本标准编号 ;

　　d) 其他 。