วัสดุแอโนดกราไฟต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ข่าวสาร & บล็อก

2025-04-04

หน่วยการร่าง

GB / T 24533-2019 “วัสดุแอโนดกราไฟต์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน” ได้รับรายงานภายใต้เขตอำนาจของ TC183 (คณะกรรมการเทคนิคแห่งชาติ 183 เกี่ยวกับเหล็กของสำนักงานมาตรฐานแห่งประเทศจีน), TC183SC15 (คณะอนุกรรมการ 15 เกี่ยวกับคาร์บอนของคณะกรรมการเทคนิคแห่งชาติ 183 เกี่ยวกับเหล็กของสำนักงานมาตรฐานแห่งประเทศจีน) และหน่วยงานที่รับผิดชอบคือสมาคมอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าของจีน หน่วยการร่างหลักคือ Shenzhen BTR New Energy Materials Co., Ltd., Guangdong Dongdao New Energy Co., Ltd., BTR (Jiangsu) New Material Technology Co., Ltd., Huizhou BTR New Material Technology Co., Ltd, BTR Ltd., Tianjin BTR New Energy Materials Co., Ltd., สถาบันข้อมูลและมาตรฐานโลหการแห่งประเทศจีน.

คำศัพท์และคำจำกัดความ

วัสดุแอโนดกราไฟต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้วัสดุคาร์บอนกราไฟต์ชนิดคริสตัลในรูปแบบชั้น มันทำงานร่วมกับวัสดุแคโทดเพื่อให้สามารถชาร์จและคายประจุหลายครั้งของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในระหว่างกระบวนการชาร์จ อิเล็กโทรดลบกราไฟต์จะรับอิออนลิเธียมที่ฝังอยู่ และในระหว่างกระบวนการคายประจุ จะปล่อยอิออนลิเธียมออกมา ความจุทฤษฎีของวัสดุแอโนดที่มีพื้นฐานจากกราไฟต์คือ 372 (mA • h) / g มีสีเทาเข้มหรือสีเทาเหล็ก และมีเงาโลหะ.

หมวดหมู่ผลิตภัณฑ์

วัสดุแอโนดกราไฟต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นสามประเภท: กราไฟต์ธรรมชาติ, กราไฟต์เทียม, และกราไฟต์คอมโพสิต ในบรรดานี้ กราไฟต์ธรรมชาติแสดงด้วย NG (กราไฟต์ธรรมชาติ); กราไฟต์เทียมแสดงด้วย AG (กราไฟต์เทียม); กราไฟต์คอมโพสิตประกอบด้วยอย่างน้อยสองส่วนผสมของกราไฟต์ธรรมชาติและกราไฟต์เทียม และแสดงด้วย CG (กราไฟต์คอมโพสิต) กราไฟต์เทียมสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทต่อไปนี้:

(1) กราไฟต์เทียมไมโครสเฟียร์คาร์บอนเมโซเฟส แสดงเป็น CMB;

(2) กราไฟต์เทียมประเภทนีดเดิลโค้ค แสดงด้วย NAG;

(3) กราไฟต์เทียมประเภทโค้คปิโตเลียม แสดงด้วย CPAG.

ตารางที่ 1 เกรดของวัสดุแอโนดกราไฟต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
เกรด		เกรด	การปล่อยประจุครั้งแรก ความจุเฉพาะ(mA • h) / g	ประสิทธิภาพ คูลอมบ์ครั้งแรก %	ความหนาแน่นการอัดผง g / cm3	ระดับการกราไฟต์ %	เนื้อหาคาร์บอนคงที่ %	เนื้อหาสารแม่เหล็ก ppm	เนื้อหาเหล็ก ppm	การรับรอง RoHS
NG		i	≥360.0	≥95.0	≥1.65	≥96	≥99.97	≤0.1	≤10	ผ่าน
		n	≥360.0	≥93.0	≥1.55	≥94	≥99.95	≤0.1	≤30	ผ่าน
		m	≥345.0	≥91.0	≥1.45	≥92	≥99.90	≤0.5	≤50	ผ่าน
AG	CMB	i	≥350.0	≥95.0	≥1.50	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	ผ่าน
		n	≥340.0	≥94.0	≥1.40	≥90	≥99.95	≤0.5	≤50	ผ่าน
		m	≥340.1	≥90.0	≥1.20	≥90	≥99.70	≤1.5	≤100	ผ่าน
	NAG	i	≥340.2	≥94.0	≥1.25	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	ผ่าน
		n	≥340.3	≥93.0	≥1.20	≥90	≥99.95	≤0.1	≤50	ผ่าน
		m	≥340.4	≥90.0	≥1.10	≥85	≥99.70	≤1.5	≤100	ผ่าน
	CPAG	i	≥340.5	≥95.0	≥1.40	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	ผ่าน
		n	≥340.6	≥93.0	≥1.20	≥90	≥99.95	≤0.1	≤50	ผ่าน
		m	≥340.7	≥90.0	≥1.00	≥85	≥99.70	≤1.5	≤100	ผ่าน
CG		i	≥340.8	≥94.0	≥1.60	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	ผ่าน
		n	≥340.9	≥92.0	≥1.50	≥92	≥99.95	≤0.1	≤30	ผ่าน
		m	≥340.10	≥91.0	≥1.40	≥90	≥99.70	≤0.5	≤50	ผ่าน
หมายเหตุ1: ผลิตภัณฑ์ต้องเป็นไปตามตัวชี้วัดทั้งหมดของเกรดผลิตภัณฑ์นี้ มิฉะนั้นจะไม่ถูกจัดประเภทเป็นเกรดนี้ หมายเหตุ2: RoHS เป็นการรับรองที่ตรงตามเนื้อหาสารอันตรายที่ถูกจำกัด.

รหัสผลิตภัณฑ์

รหัสผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยรหัสหมวดหมู่ รหัสเกรด D50 และความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรกตามลำดับ นั่นคือ รหัสหมวดหมู่-รหัสเกรด-D50-ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรก ดูตารางที่ 2 สำหรับตัวอย่างเฉพาะ.

ตารางที่ 2: รหัสผลิตภัณฑ์และคำอธิบาย
ตัวอย่าง	คำอธิบาย
NG- I -18-360	NG กราไฟต์ธรรมชาติ เกรด I วัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน D50 = (18.0 ± 2.0) มม. ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรกคือ 360 (mA-h) / g
AG-CMB-1 -22-350	AG-CMB กราไฟต์เทียม Mesophase เกรด I วัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน D50 = (22.0 ± 2.0) มม. ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรกคือ 350 (mA-h) / g
AG-NAG-1-18-355	AG-NAG กราไฟต์เทียมแบบเส้นด้าย เกรด I วัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน D50 = (18.0 ± 2.0) มม. ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรกคือ 355 (mA • h) / g
CG- I -17-355	CG กราไฟต์ผสม เกรด I วัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน D50 = (17.0 ± 2.0) มม. ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรกคือ 355 (mA-h) / g

ข้อกำหนดทางเทคนิค

สำหรับข้อกำหนดทางเทคนิค ลักษณะเป็นผงสีดำเทา หรือเทาเหล็กที่มีความมันวาวทางโลหะ สำหรับดัชนีทางกายภาพและเคมี ดัชนีทางกายภาพและเคมีของวัสดุขั้วบวกที่ใช้กราไฟต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดในตารางที่ 1 หากมีข้อกำหนดพิเศษ ควรกำหนดโดยการปรึกษาหารือระหว่างฝ่ายผู้จัดหาและฝ่ายผู้ใช้.

ตารางที่ 3 สเปคทางเทคนิคของวัสดุขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกราไฟต์ธรรมชาติแบบนิยม

ตัวชี้วัดทางเทคนิค			รหัสผลิตภัณฑ์
ตัวชี้วัดทางเทคนิค			NG-I-19-360	NG-II-13-365	NG-III-23-345
ขนาดการกระจาย	ขนาด	D10, μm	12.0±2.0	9.0±2.0	14.0±2.0
		D50, μm	19.0±2.0	13.0±2.0	23.0±2.0
		D90, μm	28.0±3.0	33.0±3.0	33.0±3.0
		D max, μm	≤50	≤70	≤50
	คาร์บอนคงที่, %		≥99.97	≥99.97	99.95〜99.90
	ความชื้น, %		≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH		8±1	5.5±1	5.5±1
	ความหนาแน่นของผง, g/cm3		≥1.20	≥1.00	≥1.05
	ความหนาแน่นของการอัดผง, g/cm3		≥1.65	1.55〜1.65	1.45〜1.55
	ความหนาแน่นที่แท้จริง, g/cm3		2.24 ±0.02	2.24±0.02	2.22±0.02
	พื้นที่ผิวเฉพาะ, m2/g		≤1.5	≤2.5	5.0±0.5
	ระยะห่างระหว่างชั้น d002, nm		0.3357±0.0003	0.3358±0.0003	0.3358±0.0003
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ประสิทธิภาพ คูลอมบ์ครั้งแรก %		≥95.0	≥93.0	≥91.0
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรก (mAh) / g		≥360.0	≥365.0	≥345.0
ธาตุโลหะที่มีในปริมาณน้อย	Fe, ppm		≤10	≤30	≤50
	Na, ppm		≤5	≤5	≤5
	Cr, ppm		≤5	≤5	≤5
	Cu, ppm		≤5	≤5	≤5
	Ni, ppm		≤5	≤5	≤5
	Al, ppm		≤5	≤5	≤5
	Mo, ppm		≤5	≤5	≤5
วัสดุแม่เหล็ก	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm		≤0.1	≤0.1	0.1〜0.5
ปริมาณซัลเฟอร์	S, ppm		≤20	≤20	≤20

ตารางที่ 3 (ต่อ)
คำอธิบายทางเทคนิค				รหัสผลิตภัณฑ์
คำอธิบายทางเทคนิค				NG-1-19-360	NG-II-13-365	NG-III-23-345
สารจำกัด		แคดเมียมและสารประกอบของมัน, PPM		≤5	≤5	≤5
		ตะกั่วและสารประกอบของมัน, PPM		≤5	≤5	≤5
		ปรอทและสารประกอบของมัน, พีพีเอ็ม		≤5	≤5	≤5
		โครเมียมหกค่าและสารประกอบของมัน, PPM		≤5	≤5	≤5
		โพลีบรอมินated ไบฟีลีน, PPM		≤5	≤5	W5
		อะลูมิเนียมไบฟินิลโพลีบรอมีน, PPM		≤5	≤5	≤5
อนิออนิก		F-, ppm		≤10	≤10	≤10
		Cl-, ppm		≤30	≤30	≤30
		Br-, ppm		≤10	≤10	≤10
		NO3-, ppm		≤10	≤10	≤10
		SO4-, ppm		≤50	≤50	≤50
สารอินทรีย์		อะซิโตน, PPM		≤1	≤1	≤1
		ไอโซโพรพานอล, PPM		≤1	≤1	≤1
		โทลูอีน, PPM		≤1	≤1	≤1
		เอทิลเบนซีน, PPM		≤1	≤1	≤1
		ไซลีน, PPM		≤1	≤1	≤1
		เบนซีน, PPM		≤1	≤1	≤1
		เอธานอล, PPM		≤1	≤1	≤1
ตาราง 4 สเปคทางเทคนิคของวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ธรรมชาติทั่วไป
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค				รหัสผลิตภัณฑ์
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค				AG-CMR- I -24-355	AG-NAG- II -20-340	AG-PAG-III-18-300
ประสิทธิภาพทางทฤษฎี	การแจกแจงขนาด		D10, μm	17.0±2.0	9.0 ±2.0	7.0 ± 2.0
			D50, μm	24.5±2.0	20.0 ±2.0	18.0±2.0
			D90, μm	35.0±3.0	40.0±3.0	35.0±3.0
			D max, μm	≤60	≤70	C75
	คาร์บอนคงที่, %			≥99.70	≥99.95	≥99.70
	ความชื้น, %			≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH			8±1	5.5 ±1	5.5±1
	ความหนาแน่นของผง, g/cm3			≥1.30	≥1.00	≥1.00
	ความหนาแน่นของการอัดผง, g/cm3			≥1.60	≥1.20	1.30 〜1.45
	ความหนาแน่นที่แท้จริง, g/cm3			2.24±0.03	2.23±O.O3	2.23±0.03
	พื้นที่ผิวเฉพาะ, m2/g			0.8±0.5	4.0 士 0.5	4.0±0.5
	ระยะห่างระหว่างชั้น d002, nm			0.3357 ±0.000 3	0.335 8±0.000 3	0.336 0±0.000 3

ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค		รหัสผลิตภัณฑ์
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค		AG-CMB- I -24-355	AG-NAG- II -20-340	AG-PAG-III-18-300
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ประสิทธิภาพ คูลอมบ์ครั้งแรก %	≥95.0	≥93.0	≥90.0
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรก (mAh) / g	≥355.0	≥340.0	≥320.0
ธาตุโลหะที่มีในปริมาณน้อย	Fe, ppm	≤20	≤50	≤100
	Na, ppm	≤5	≤5	≤5
	Cr, ppm	≤5	≤5	≤5
	Cu, ppm	≤5	≤5	≤5
	Ni, ppm	≤5	≤5	≤5
	Al, ppm	≤5	≤5	≤5
	Mo, ppm	≤5	≤5	≤5
วัสดุแม่เหล็ก	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm	<0.1	<0.1	0.5 〜1.5
ปริมาณซัลเฟอร์	S, ppm	≤20	≤20	≤20
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	แคดเมียมและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	ตะกั่วและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	ปรอทและสารประกอบของมัน, พีพีเอ็ม	≤5	≤5	≤5
	โครเมียมหกค่าและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	โพลีบรอมินated ไบฟีลีน, PPM	≤5	≤5	≤5
	อะลูมิเนียมไบฟินิลโพลีบรอมีน, PPM	≤5	≤5	≤5

อนิออนิก	F-, ppm	≤10	≤10	≤10
	Cl-, ppm	≤30	≤30	≤30
	Br-, ppm	≤10	≤10	≤10
	NO3-, ppm	≤10	≤10	≤10
	SO4-, ppm	≤50	≤50	≤50
สารอินทรีย์	อะซิโตน, PPM	≤1	≤1	≤1
	ไอโซโพรพานอล, PPM	≤1	≤1	≤1
	โทลูอีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เอทิลเบนซีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	ไซลีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เบนซีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เอธานอล, PPM	≤1	≤1	≤1

ตาราง 5 ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคอมโพสิตทั่วไป
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค			รหัสผลิตภัณฑ์
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค			CG- I -17-355	CG-II-18-345	CG-III-20-330
ขนาดการกระจาย	ขนาด	D10, μm	9.0±2.0	8.0±2.0	9.0±2.0
		D50, μm	17.0±2.0	18.0±2.0	20.0±2.0
		D90, μm	35.0±3.0	35.0 ±3.0	38.0 士 3.0
		D max, μm	≤70	≤70	≤60
	คาร์บอนคงที่, %		≥99.70	$99.95	≥99.70
	ความชื้น, %		≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH		8±1	8±1	5.5±1
	ความหนาแน่นของผง, g/cm3		≥1.10	≥1.00	≥1.00
	ความหนาแน่นของการอัดผง, g/cm3		≥1.60	≥1.50	1.30 〜1.40
	ความหนาแน่นที่แท้จริง, g/cm3		2.24±0.02	2.23±0.03	2.23±0.03
	พื้นที่ผิวเฉพาะ, m2/g		≤2.0	3.0±0.5	3.5±0.5
	ระยะห่างระหว่างชั้น d002, nm		0.3357 土 0.000 3	0.335 8±0.000 3	0.336 0 土 0.000 3
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ประสิทธิภาพ คูลอมบ์ครั้งแรก %		≥94.0	≥92.0	291.0
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	ความจุเฉพาะการปล่อยไฟฟ้าครั้งแรก (mAh) / g		≥355.0	≥345.0	≥330.0


ธาตุโลหะที่มีในปริมาณน้อย	Fe, ppm	≤20	≤30	≤50
	Na, ppm	≤5	≤5	≤5
	Cr, ppm	≤5	≤5	≤5
	Cu, ppm	≤5	≤5	≤5
	Ni, ppm	≤5	≤5	≤5
	Al, ppm	≤5	≤5	≤5
	Mo, ppm	≤5	≤5	≤5
วัสดุแม่เหล็ก	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm	<0.1	<0.1	0.1〜0.5
ปริมาณซัลเฟอร์	S, ppm	≤20	≤20	≤20
คุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมี	แคดเมียมและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	ตะกั่วและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	ปรอทและสารประกอบของมัน, พีพีเอ็ม	≤5	≤5	≤5
	โครเมียมหกค่าและสารประกอบของมัน, PPM	≤5	≤5	≤5
	โพลีบรอมินated ไบฟีลีน, PPM	≤5	≤5	≤5
	อะลูมิเนียมไบฟินิลโพลีบรอมีน, PPM	≤5	≤5	≤5

ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค		รหัสผลิตภัณฑ์
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค		CG- I -17-355	CG II -18-345	CG-III-20-330
อนิออนิก	F-, ppm	≤10	≤10	≤10
	Cl-, ppm	≤30	≤30	≤30
	Br-, ppm	≤10	≤10	≤10
	NO3-, ppm	≤10	Q0	≤10
	SO4-, ppm	≤50	≤50	≤50
สารอินทรีย์	อะซิโตน, PPM	≤1	≤1	≤1
	ไอโซโพรพานอล, PPM	≤1	≤1	≤1
	โทลูอีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เอทิลเบนซีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	ไซลีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เบนซีน, PPM	≤1	≤1	≤1
	เอธานอล, PPM	≤1	≤1	≤1

ตั้งแต่การพัฒนาวัสดุคาร์บาสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วัสดุกราไฟท์ได้กลายเป็นวัสดุแคโทดหลักเนื่องจากโครงสร้างทางจุลภาคที่พิเศษ, กระบวนการผลิตและการปรับปรุงที่พัฒนาแล้ว และมีสำรองวัตถุดิบมากมาย ซึ่งจะยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไปในระยะยาว การเปิดตัวมาตรฐานแห่งชาติใหม่ได้มีบทบาทชี้นำในการผลิตและการใช้งานจริงของวัสดุ แคโทดกราไฟท์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของมัน.