Vật liệu Anode Than chì cho Pin Lithium Ion

Tin tức & Blog

2025-04-04

Các đơn vị soạn thảo

Tiêu chuẩn GB / T 24533-2019 “vật liệu anode than chì cho pin lithium-ion” được báo cáo dưới sự quản lý của TC183 (Uỷ ban Kỹ thuật Quốc gia 183 về tiêu chuẩn hóa thép của Cục tiêu chuẩn hóa Trung Quốc), TC183SC15 (Tiểu ban 15 về carbon của Uỷ ban Kỹ thuật Quốc gia 183 về tiêu chuẩn hóa thép của Cục tiêu chuẩn hóa Trung Quốc), và cơ quan có thẩm quyền là Hiệp hội Công nghiệp Sắt và Thép Trung Quốc. Các đơn vị soạn thảo chính bao gồm Công ty TNHH Vật liệu Năng lượng Mới BTR Thâm Quyến, Công ty TNHH Năng lượng Mới Đông Đạo Quảng Đông, Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới BTR (Giang Tô), Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới BTR Huệ Châu, BTR Ltd., Công ty TNHH Vật liệu Năng lượng Mới BTR Thiên Tân, Viện Thông tin và Tiêu chuẩn hóa Kim loại Trung Quốc.

Thuật ngữ và định nghĩa

Vật liệu anode than chì cho pin lithium-ion sử dụng một loại vật liệu carbon nền than chì có cấu trúc tinh thể dạng lớp. Nó hoạt động đồng bộ với vật liệu cathode để đạt được nhiều lần sạc và xả cho pin lithium-ion. Trong quá trình sạc, điện cực âm than chì tiếp nhận các ion lithium được nhúng vào, và trong quá trình xả, nó giải phóng các ion lithium. Dung lượng lý thuyết của các vật liệu anode dựa trên than chì là 372 (mA • h) / g, màu xám đen hoặc xám thép, với độ bóng kim loại.

Danh mục sản phẩm

Các vật liệu anode than chì cho pin lithium ion được chia thành ba loại: than chì tự nhiên, than chì nhân tạo và than chì composite. Trong đó, than chì tự nhiên được đại diện bởi NG (Than chì tự nhiên); than chì nhân tạo được đại diện bởi AG (Than chì nhân tạo); than chì composite chứa ít nhất hai thành phần là than chì tự nhiên và than chì nhân tạo và được đại diện bởi CG (Than chì composite). Than chì nhân tạo có thể được chia thành ba loại sau:

(1) Than chì nhân tạo viên vi cầu pha giữa, ký hiệu là CMB;

(2) Than chì nhân tạo cốc kim, được đại diện bởi NAG;

(3) Than chì nhân tạo cốc dầu được đại diện bởi CPAG.

Bảng 1 Các cấp độ vật liệu anode than chì cho pin lithium ion
Cấp độ		Cấp độ	Sạc lần đầu Dung lượng riêng (mA • h) / g	Hiệu suất coulomb lần đầu tiên%	Mật độ nén bột g / cm3	Độ graphit hóa %	Nội dung carbon cố định %	Nội dung chất từ tính ppm	Nội dung sắt ppm	Chứng nhận RoHS
NG		i	≥360.0	≥95.0	≥1.65	≥96	≥99.97	≤0.1	≤10	Qua
		n	≥360.0	≥93.0	≥1.55	≥94	≥99.95	≤0.1	≤30	Qua
		m	≥345.0	≥91.0	≥1.45	≥92	≥99.90	≤0.5	≤50	Qua
AG	CMB	i	≥350.0	≥95.0	≥1.50	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	Qua
		n	≥340.0	≥94.0	≥1.40	≥90	≥99.95	≤0.5	≤50	Qua
		m	≥340.1	≥90.0	≥1.20	≥90	≥99.70	≤1.5	≤100	Qua
	NAG	i	≥340.2	≥94.0	≥1.25	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	Qua
		n	≥340.3	≥93.0	≥1.20	≥90	≥99.95	≤0.1	≤50	Qua
		m	≥340.4	≥90.0	≥1.10	≥85	≥99.70	≤1.5	≤100	Qua
	CPAG	i	≥340.5	≥95.0	≥1.40	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	Qua
		n	≥340.6	≥93.0	≥1.20	≥90	≥99.95	≤0.1	≤50	Qua
		m	≥340.7	≥90.0	≥1.00	≥85	≥99.70	≤1.5	≤100	Qua
CG		i	≥340.8	≥94.0	≥1.60	≥94	≥99.97	≤0.1	≤20	Qua
		n	≥340.9	≥92.0	≥1.50	≥92	≥99.95	≤0.1	≤30	Qua
		m	≥340.10	≥91.0	≥1.40	≥90	≥99.70	≤0.5	≤50	Qua
Ghi chú 1: Sản phẩm phải đáp ứng tất cả các chỉ số của cấp sản phẩm này, nếu không sẽ không được phân loại là cấp này. Ghi chú 2: RoHS là chứng nhận đáp ứng nội dung chất cấm.

Mã sản phẩm

Mã sản phẩm được cấu thành từ mã danh mục, mã cấp, D50 và dung lượng riêng của lần xả đầu tiên theo thứ tự, tức là mã danh mục-mã cấp-D50-dung lượng riêng lần xả đầu tiên. Xem Bảng 2 để biết ví dụ cụ thể.

Bảng 2: Mã sản phẩm và giải thích
Mẫu	Giải thích
NG- I -18-360	NG graphit tự nhiên, vật liệu anode graphit pin lithium ion loại I, D50 = (18.0 ± 2.0) mm, dung lượng riêng lần xả đầu tiên là 360 (mA-h) / g
AG-CMB-1 -22-350	AG-CMB graphit nhân tạo mesophase, vật liệu anode graphit pin lithium ion loại I, D50 = (22.0 ± 2.0) µm, dung lượng riêng lần xả đầu tiên là 350 (mA-h) / g
AG-NAG-1-18-355	AG-NAG graphit nhân tạo dạng kim, vật liệu anode graphit pin lithium ion loại I, D50 = (18.0 ± 2.0) µm, dung lượng riêng lần xả đầu tiên là 355 (mA•h) / g
CG- I -17-355	CG graphit tổng hợp, vật liệu anode graphit pin lithium ion loại I, D50 = (17.0 ± 2.0) µm, dung lượng riêng lần xả đầu tiên là 355 (mA-h) / g

Yêu cầu kỹ thuật

Đối với yêu cầu kỹ thuật, hình thức là bột có màu đen xám hoặc xám thép với ánh kim loại. Còn về các chỉ số vật lý và hóa học, các chỉ số vật lý và hóa học của vật liệu anode dựa trên graphit cho pin lithium ion phải đáp ứng các yêu cầu trong Bảng 1. Nếu có yêu cầu đặc biệt, cần được xác định qua sự tham khảo giữa bên cung cấp và bên cầu.

Bảng 3 Thông số kỹ thuật của vật liệu anode pin lithium-ion graphit tự nhiên điển hình

Chỉ số kỹ thuật			Mã sản phẩm
Chỉ số kỹ thuật			NG-I-19-360	NG-II-13-365	NG-III-23-345
Thể hiện diễn kịch	Phân bố kích thước	D10, um	12.0±2.0	9.0±2.0	14.0±2.0
		D50, um	19.0±2.0	13.0±2.0	23.0±2.0
		D90, um	28.0±3.0	33.0±3.0	33.0 ± 3.0
		D max, um	≤50	≤70	≤50
	Cacbon cố định, %		≥99.97	≥99.97	99.95 đến 99.90
	Độ ẩm, %		≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH		8±1	5.5±1	5.5±1
	Mật độ đẩy, g/cm3		≥1.20	≥1.00	≥1.05
	Mật độ nén bột, g/cm3		≥1.65	1.55 đến 1.65	1.45 đến 1.55
	Mật độ thực tế, g/cm3		2.24 ±0.02	2.24 ±0.02	2.22 ±0.02
	Diện tích bề mặt riêng, m2/g		≤1.5	≤2.5	5.0±0.5
	Cách chồng d002, nm		0.3357± 0.0003	0.3358±0.0003	0.3358±0.0003
Tính chất điện hóa	Hiệu suất coulomb lần đầu tiên%		≥95.0	≥93.0	≥91.0
Tính chất điện hóa	Dung lượng riêng lần xả đầu tiên (mAh) / g		≥360.0	≥365.0	≥345.0
Nguyên tố kim loại vếtVật liệu từ tínhNguyên tố kim loại vết	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
Vật liệu từ tính	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm		≤0.1	≤0.1	0.1 đến 0.5
Nội dung lưu huỳnh	S, ppm		≤20	≤20	≤20

Bảng 3 (Tiếp tục)
Mô tả kỹ thuật				Mã sản phẩm
Mô tả kỹ thuật				NG-1-19-360	NG-II-13-365	NG-III-23-345
Chất cấm		Cadmium và các hợp chất của nó, PPM		≤5	≤5	≤5
		Chì và các hợp chất của nó, PPM		≤5	≤5	≤5
		Thủy ngân và các hợp chất của nó, PPM		≤5	≤5	≤5
		Chromium hóa trị sáu và các hợp chất của nó, PPM		≤5	≤5	≤5
		Biphenyl polybrominated, PPM		≤5	≤5	W5
		Chất lỏng biphenyl polybrominated, PPM		≤5	≤5	≤5
Anion		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
Chất hữu cơ		Acetone, PPM		≤1	≤1	≤1
		Isopropanol, PPM		≤1	≤1	≤1
		Toluene, PPM		≤1	≤1	≤1
		Ethyl benzene, PPM		≤1	≤1	≤1
		Xylene, PPM		≤1	≤1	≤1
		Benzene, PPM		≤1	≤1	≤1
		Ethanol, PPM		≤1	≤1	≤1
Bảng 4 Thông số kỹ thuật của vật liệu catot cho pin lithium ion than nhân tạo điển hình
Chỉ số kỹ thuật				Mã sản phẩm
Chỉ số kỹ thuật				AG-CMR-I-24-355	AG-NAG-II-20-340	AG-PAG-III-18-300
Hiệu suất lý thuyết	Phân bố kích thước		D10, um	17.0±2.0	9.0±2.0	7.0±2.0
			D50, um	24.5±2.0	20.0±2.0	18.0±2.0
			D90, um	35.0±3.0	40.0±3.0	35.0±3.0
			D max, um	≤60	≤70	C75
	Cacbon cố định, %			≥99.70	≥99.95	≥99.70
	Độ ẩm, %			≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH			8±1	5.5±1	5.5±1
	Mật độ đẩy, g/cm3			≥1.30	≥1.00	≥1.00
	Mật độ nén bột, g/cm3			≥1.60	≥1.20	1.30～1.45
	Mật độ thực tế, g/cm3			2.24±0.03	2.23±O.O3	2.23±0.03
	Diện tích bề mặt riêng, m2/g			0.8±0.5	4.0士0.5	4.0±0.5
	Cách chồng d002, nm			0.3357±0.0003	0.3358±0.0003	0.3360±0.0003

Chỉ số kỹ thuật		Mã sản phẩm
Chỉ số kỹ thuật		AG-CMB-I-24-355	AG-NAG-II-20-340	AG-PAG-III-18-300
Tính chất điện hóa	Hiệu suất coulomb lần đầu tiên%	≥95.0	≥93.0	≥90.0
Tính chất điện hóa	Dung lượng riêng lần xả đầu tiên (mAh) / g	≥355.0	≥340.0	≥320.0
Nguyên tố kim loại vếtVật liệu từ tínhNguyên tố kim loại vết	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
Vật liệu từ tính	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm	<0.1	<0.1	0.5～1.5
Nội dung lưu huỳnh	S, ppm	≤20	≤20	≤20
Tính chất điện hóa	Cadmium và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chì và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Thủy ngân và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chromium hóa trị sáu và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Biphenyl polybrominated, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chất lỏng biphenyl polybrominated, PPM	≤5	≤5	≤5

Anion	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
Chất hữu cơ	Acetone, PPM	≤1	≤1	≤1
	Isopropanol, PPM	≤1	≤1	≤1
	Toluene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Ethyl benzene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Xylene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Benzene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Ethanol, PPM	≤1	≤1	≤1

Bảng 5 Các chỉ số kỹ thuật của vật liệu catot cho pin lithium ion than composite điển hình
Chỉ số kỹ thuật			Mã sản phẩm
Chỉ số kỹ thuật			CG- I -17-355	CG-II-18-345	CG-III-20-330
Thể hiện diễn kịch	Phân bố kích thước	D10, um	9.0±2.0	8.0±2.0	9.0±2.0
		D50, um	17.0±2.0	18.0±2.0	20.0±2.0
		D90, um	35.0±3.0	35.0±3.0	38.0士3.0
		D max, um	≤70	≤70	≤60
	Cacbon cố định, %		≥99.70	$99.95	≥99.70
	Độ ẩm, %		≤0.2	≤0.2	≤0.2
	pH		8±1	8±1	5.5±1
	Mật độ đẩy, g/cm3		≥1.10	≥1.00	≥1.00
	Mật độ nén bột, g/cm3		≥1.60	≥1.50	1.30～1.40
	Mật độ thực tế, g/cm3		2.24 ±0.02	2.23±0.03	2.23±0.03
	Diện tích bề mặt riêng, m2/g		≤2.0	3.0±0.5	3.5±0.5
	Cách chồng d002, nm		0.3357土0.0003	0.3358±0.0003	0.3360土0.0003
Tính chất điện hóa	Hiệu suất coulomb lần đầu tiên%		≥94.0	≥92.0	291.0
Tính chất điện hóa	Dung lượng riêng lần xả đầu tiên (mAh) / g		≥355.0	≥345.0	≥330.0


Nguyên tố kim loại vếtVật liệu từ tínhNguyên tố kim loại vết	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
Vật liệu từ tính	Fe+Cr+Ni+Zn+Co, ppm	<0.1	<0.1	0.1 đến 0.5
Nội dung lưu huỳnh	S, ppm	≤20	≤20	≤20
Tính chất điện hóa	Cadmium và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chì và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Thủy ngân và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chromium hóa trị sáu và các hợp chất của nó, PPM	≤5	≤5	≤5
	Biphenyl polybrominated, PPM	≤5	≤5	≤5
	Chất lỏng biphenyl polybrominated, PPM	≤5	≤5	≤5

Chỉ số kỹ thuật		Mã sản phẩm
Chỉ số kỹ thuật		CG- I -17-355	CG II-18-345	CG-III-20-330
Anion	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
Chất hữu cơ	Acetone, PPM	≤1	≤1	≤1
	Isopropanol, PPM	≤1	≤1	≤1
	Toluene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Ethyl benzene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Xylene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Benzene, PPM	≤1	≤1	≤1
	Ethanol, PPM	≤1	≤1	≤1

Kể từ khi phát triển vật liệu carbon cho pin lithium ion, vật liệu than chì đã trở thành vật liệu anode chủ đạo nhờ vào cấu trúc vi mô đặc biệt, quy trình sản xuất và sửa đổi trưởng thành, cùng với nguồn nguyên liệu thô dồi dào, và sẽ tiếp tục như vậy trong thời gian dài. Việc ra mắt tiêu chuẩn quốc gia mới đã đóng vai trò hướng dẫn trong sản xuất thực tế và ứng dụng củavật liệu anode than chì, điều này có lợi cho sự phát triển của nó.