团体标准《NCM811型镍钴锰酸锂》-编制说明(预审稿).doc
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行业标准《镍钴二元素复合氢氧化物》编制说明(征求意见稿)浙江华友钴业股份有限公司2019年6月一、工作简况1.1 任务来源根据《工业和信息化部办公厅关于印发2018年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》(工信厅科[2018]31号)及全国有色金属标准化技术委员会《关于转发2018年第一批有色金属行业标准、协会标准制(修)订项目计划的通知》有色标委[2018]33号的文件精神,由浙江华友钴业股份有限公司负责起草《镍钴二元素复合氢氧化物》行业标准,项目计划编号2018-0515T-YS,计划于2020年完成。
1.2 标准制定的必要性新能源汽车已经成为节能环保大战略的重要组成部分。
《中国制造2025》明确了动力电池发展规划:2020年,电池能量密度达到300Wh/kg;2025年,电池能量密度达到400Wh/kg。
正极材料的好坏,直接决定了电池的最终性能,而且正极材料在电池成本中所占比例高达40%左右。
目前常见的动力电池锂离子正极材料有LiNi x Co y Mn z O2,LiFePO4,LiNi x Co y Al z O2等,其中以镍钴锰三元锂电高镍型811与NCA最有可能满足这一指标。
镍钴二元素复合氢氧化物前驱体,可以直接烧结制成镍钴二元素氧化物前驱体,用于制备镍钴酸锂和镍钴铝酸锂等正极材料,还可以通过铝包覆后再烧结,形成镍钴铝三元前驱体,用于制备镍钴铝三元正极材料。
以镍钴酸锂和镍钴铝酸锂为正极材料的锂电池,具有比容量高、热稳定性和循环稳定性好、倍率性能优良等突出优点,在电子设备、通讯和新能源汽车等领域具有广阔的应用前景。
国内三元锂电材料产能正在经历扩张高峰,对前驱体材料的需求量很大,势必带动其产能快速扩张。
毫无疑问,NCA等高能量密度正极材料逐步成为锂电正极材料的主流线路,其前驱体也亟需统一的行业标准规范供需双方的贸易行为和作为提高质量的依据,保障企业经济利益以及人们的出行安全。
2018年标准化工作要点中也明确提出,要围绕培育发展中高端消费、绿色低碳、共享经济、现代供应链、人力资本服务等新业态、新动能发布实施新材料标准领航行动计划,加大先进基础材料、关键战略材料及前沿新材料标准的有效供给。
镍钴行业清洁生产评价指标体系(征求意见稿)国家发展和改革委员会环境保护部发布工业和信息化部目次前言 (3)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 评价指标体系 (3)5 评价方法 (23)6 指标解释与数据来源 (24)前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国清洁生产促进法》,指导和推动镍钴采选、冶炼企业依法实施清洁生产,提高资源利用率,减少和避免污染物的产生,保护和改善环境,制定镍钴行业清洁生产评价指标体系(以下简称“指标体系”)。
本指标体系依据综合评价所得分值将清洁生产等级划分为三级,一级为国际清洁生产先进水平;二级为国内清洁生产先进水平;三级为国内清洁生产基本水平。
随着技术的不断进步和发展,本评价指标体系将适时修订。
本指标体系由国家发展和改革委员会、环境保护部会同工业和信息化部联合发布。
本指标体系起草单位:北京矿冶研究总院、中国环境科学研究院、金川集团股份有限公司。
本指标体系由国家发展和改革委员会、环境保护部会同工业和信息化部负责解释。
本指标体系自公布之日起试行。
1 适用范围本评价指标体系规定了镍钴采选、冶炼生产企业清洁生产的一般要求。
本评价指标体系将清洁生产指标分为六类,即生产工艺装备指标、资源与能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品特征指标、清洁生产管理指标。
本指标体系适用于镍钴采选、冶炼企业清洁生产水平评价、清洁生产审核和技术改造;新扩改建项目环境影响评价、新建项目审批核准、排污许可证、节能评估等。
2 规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。
凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准;当下列文件被其它新标准替代时,其新标准适用于本标准。
GB21251-2014 镍冶炼企业单位产品能源消耗限额GB8978 污水综合排放标准GB25467-2010 铜、镍、钴工业污染物排放标准及其修改单GBZ 2.1工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素GB/T24001 环境管理体系要求及使用指南GB/T23331 能源管理体系要求GB/T6516-2010 电解镍GB/T 25049-2010 镍铁GB/T 26005-2010 草酸钴GB/T 26523-2011 精致硫酸钴GB/T 26525-2011 精致氯化钴GB/T 15898-2013 化学试剂六水合硝酸钴(硝酸钴)YS/T 708-2009 镍精矿生产能源消耗限额YS/T340-2005 镍精矿YS/T301-2007 钴精矿YS/T255-2009 钴YS/T 673-2013 还原钴粉AQ2013.1金属非金属地下矿山通风技术规范AQ4203-2008 作业场所空气中呼吸性岩尘接触浓度管理标准(试行稿)(国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部2013 《清洁生产评价指标体系编制通则》年第33 号公告)关于修改《产业结构调整指导目录(2011 年本)》有关条款的决定国家发展和改革委员会令2013 年 2 月27 日第21 号《矿山生态环境保护与污染防治技术政策》原国家环境保护总局环发[2005]109 号《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》(工信部规[2011]600号)3 术语和定义3.1 镍钴行业本指标体系所指镍钴行业包括镍钴采矿企业、镍钴选矿企业、镍钴冶炼企业,不包括以废旧镍钴为原料的再生冶炼企业。
国家标准《镍、钴、锰三元素复合氢氧化物》编制说明(预审稿)《镍、钴、锰三元素复合氢氧化物》编制组编写单位:金川集团股份有限公司2019年6月30日国家标准《镍、钻、锰三元素复合氢氧化物》编制说明一、工作简况1.任务来源及计划要求根据国家标准化管理委员会于2017年12月28日下达的2017年第四批国家标准制修订计划(见国标委综合〔2017〕128号),国家标准《镍、钻、锰三元素复合氢氧化物》(GB/T26300-2010 )的修订工作由金川集团股份有限公司主持修订,项目计划编号为20173793-T-610,项目完成时间为2019年12月。
2.标准修订的目的及意义受益于新能源汽车产业政策的推动,中国已是全球最大的电动汽车市场。
三元材料因为其优异的综合性能,已成为车载锂离子动力电池的主流产品。
作为三元正极材料最关键的原材料,镍、钻、锰三元素复合氢氧化物在过去十年里也得到了快速发展。
为了满足下游客户的各种不同需求,镍、钻、锰三元素复合氢氧化物呈现多元化发展的趋势,相应的指标要求也发生了变化。
2010年发布的国家标准《镍、钻、锰三元素复合氢氧化物》(GB/T26300-2010)中的部分内容已经无法适用于现在的产品。
为了跟上产业发展的步伐,提高镍、钻、锰三元素复合氢氧化物生产企业的开发和生产能力,敦促各企业按更先进的标准进行生产,需要及时对国家标准进行修订。
3.产品简介3.1性质镍、钻、锰三元素复合氢氧化物是深棕色或黑色粉末,流动性好,不溶于水,能溶于酸。
3.2用途车载锂离子动力电池市场正在走出导入期,开始跨入快速成长期。
未来几年,锂离子电池市场规模增长的最大动力确定无疑将来自电动汽车市场。
全球锂离子动力电池及其材料的生产主要集中在中国、日本和韩国,主要正极材料包括改性锰酸锂、镍钻锰酸锂或镍钻铝酸锂。
高能量密度锂离子动力电池的需求带动了高比容量的高镍三元材料的应用和发展。
三元材料单体能量可达到180Wh/kg ,高镍三元材料极限密度可达250-260 Wh/kg。
NCM811是一种锂离子电池材料,其中的811代表钴、镍、锰的摩尔比例分别为8:1:1。
拉曼光谱是一种表征材料结构和化学性质的非破坏性分析技术,可以用于NCM811材料的表征。
NCM811的拉曼光谱主要包含以下几个特征峰:
1. Co-O峰:位于约1000 cm^-1处,是钴氧化物的特征峰,反映了NCM811材料中钴离子的存在和氧化态。
2. Mn-O峰:位于约600-700 cm^-1处,是锰氧化物的特征峰,反映了NCM811材料中锰离子的存在和氧化态。
3. Ni-O峰:位于约400-500 cm^-1处,是镍氧化物的特征峰,反映了NCM811材料中镍离子的存在和氧化态。
4. O-Pt-O峰:位于约1000-1100 cm^-1处,是氧缺陷的特征峰,反映了NCM811材料中氧缺陷的存在和浓度。
通过对NCM811材料的拉曼光谱分析,可以获得其晶体结构、离子掺杂和缺陷等信息,对于理解其电化学性能和优化设计具有重要意义。
ncm111镍钴锰酸锂标准
NCM111是一种镍钴锰酸锂,是锂电池中常用的一种正极材料,它是由镍、钴、锰等金属氧化物混合而成。
NCM111在锂电池中的地位和应用作为锂电池的重要组成部分,正极材料的性能对电池的性能影响很大。
NCM111作为一种具有高能量密度和较长循环寿命的正极材料,近年来在锂离子电池的应用中得到了广泛关注。
NCM材料的应用领域涵盖了电动汽车、智能手机、笔记本电脑及各种便携式电子产品等。
值得一提的是,在电动汽车领域,NCM材料已成为主流的正极材料之一,市场占有率逐年增长。
1.0目的规范电池有限公司镍钴锰酸锂的技术要求、检验方法。
2.0适用范围本标准仅针对电池有限公司范围内使用的镍钴锰酸锂。
3.0定义N.A.4.0检测技术要求及检测方法4.1环境要求除非另有规定,本标准中各项实验应在如下条件下进行:温度:25Ci5 C;相对湿度:45%〜75%;大气压力:86KPa〜106KPa。
注:加“ *号的项目为选测项目,仅在试产阶段、原材料情况异常或客户有特殊要求时进行选测。
力口▲”号的项目为关键参数,力口△”号的项目为抽测项目,在试产阶段必测,在正常进料阶段抽测。
5.0参考文件N.A.6.0记录文件《进货检验报告》7.0附件附页I :极片压实密度判断方法1.10 150.0 151.0 144.5 3.500 25.000 40.000图1.1金和镍钴锰酸锂SEM图,图a为X 4000 ;图b为X 1000Lint s¥ VLMCM)03101.'I IODO04rtemi ■10206Jl 4107 108Q113J_JO_40 50 I5O 70P Q silt ion ["ZTt i&ia |so 1 OQ 图1.2金和镍钴锰酸锂的XRD图天骄PLB-F5检验标准检测项目规格形貌XRD比表面(m2/g)压实密度3 (g/cm )克容量(mAh/g) 粒径分布(um)扣式电池成品电芯D min D10 D50 D90 D MAX0.2C 1C天骄PLB-F5 图2.1图2.20.40 ~1.20> 3.00>155.7>145.0>137.50.300-0.500 1.500-4.000 5.300-7.0009.000 ~15.00015.000 〜29.000图2.2.天骄镍钴锰酸锂XRD图图a 图b图2.1天骄镍钴锰酸锂(PLB-F5 ) SEM图,图a为X 4000 ;图b为X 1000CountsPLB8000600000311400020000 -L30 40 102104105 10710810 11350 60 70 80 90006当升镍钻锰酸锂(ME-9A )检验标准检测项目规格形貌XRD比表面 (m 2/g)压实密度 (g/cm 3)克容量(mAh/g)粒径分布(um)扣式 电池 成品电芯 D minD 10D 50D 90D MAX0.2C 1C ME-9A图3.1图 3.20.10 〜 1.00> 3.40> 150.0>152. 0> 144. 0> 1.0006.000-11.00< 35.000< 40.000图a 图b图3.1当升三元(ME-9A)的SEM 图,图a 为X 4000 ;图b 为X 1000EG-LG-2O ]nknl003图3.2当升三元(ME-9A )的XRD 图0410110810105107113w/Oi (w102 y o附页4:天骄PLB-H检验标准图a 图b图4.1天骄镍钴锰酸锂(PLB-H ) SEM图,图a为X 4000;图b为X 1000Position [ °2Theta]图42天骄镍钴锰酸锂(PLB-H)的XRD图。
国家标准《镍、钴、锰三元素复合氧化物》编制说明金川集团有色公司二00九年二月1.任务来源本标准计划是由中国有色金属工业协会中色协综字[2007]237号文件《关于下达2007年第二批有色金属国家标准制(修)订项目计划的通知》下达,项目序号20079113-T-610,由金川集团有限公司负责起草,计划于2009年完成。
2.编制原则镍、钴、锰三元素复合氧化物是锂离子电池用新材料,我国目前尚无相应的国家标准或行业标准。
该标准旨在加强供需双方的技术理解和交流,指导和规范产品的生产和贸易,满足市场相关领域的不同需求。
3.编制情况标准格式按GB/T1.1-2000标准要求编写。
标准制定起草工作开展后,主要查阅了国外同类产品标准和国内有关企业技术资料,进行了收集、整理、对比分析,并对国内的生产和使用状况进行调研整合后,经起草单位与用户多次探讨、协商,与2009年2月提出该“标准预审稿”。
4.产品行业背景锂离子蓄电池具有比能量大、单体工作电压高、工作温度范围宽、循环寿命长、自放电小、对环境污染小等优点,在便携式电器和电动汽车等领域有着广阔的应用前景。
随着对现有材料和电池设计技术的改进以及新材料的出现,锂离子电池应用范围将不断拓展,它将作为最具发展前景的新能源服务于人类,已成为本世纪的研发热点。
锂离子电池正极材料LiNi x Co y Mn1-x-y O2具有同LiCoO2和LiNiO2一样的α-NaFeO2结构和理论比容量,但是这种材料具有LiCoO2、LiNiO2等其它正极材料所无法比拟的优势。
1. 钴酸锂由于价格昂贵、安全性能差而不适合作为动力电池;2. 锰酸锂具有低成本、环保、安全性好等优点,但其能量密度低、循环性能差、碳做负极时锰的溶解问题突出;3. 镍酸锂合成条件要求苛刻,而且循环性能不好,安全性能差;4. 镍钴酸锂容量比钴酸锂有所提高,但制备成本高、过充存在安全性问题;5. 磷酸铁锂具有成本低廉、环境友好、安全性好等优势,但其体积能量密度较低。
《高纯碳酸锂》行业标准编制说明(预审稿)一、工作简况1、任务来源根据工业和信息化部《工业和信息化部办公厅关于印发2018年第四批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科〔2018〕73号)文件,《高纯碳酸锂》行业标准(项目号2018-2072T-YS)修订任务由新疆有色金属研究所主要负责修定,计划完成年限2020年。
2、起草单位新疆有色金属研究所成立于1958年10月,先后隶属于国家重工业部、冶金工业部、中国有色金属工业总公司。
2000年8月作为国家经贸委10个国家直属的242个转制科研院所之一下划地方,现为新疆有色金属工业(集团)有限责任公司企业工程技术中心、自治区属应用开发类重点科研机构。
新疆有色金属研究所建所50多年来,围绕有色金属、稀有金属、黑色金属、黄金等资源开发和行业发展开展技术攻关,累计完成包括国家863项目、国家科技支撑计划项目、国家305项目、自治区高新技术攻关项目等在内的各类科研项目近700余项,有75项获国家及省部级科技成果奖;发明专利授权15项;主持(参与)起草了54项锂铷铯矿产品及其新材料分析方法和产品标准。
3、产品概况3.1、产品性质、用途本产品是一种无机化合物,化学式为Li2CO3,为无色单斜晶系结晶体或白色粉末。
密度2.11g/cm3。
熔点723℃(101.325kPa)。
溶于稀酸。
微溶于水,在冷水中溶解度较热水下大。
不溶于醇及丙酮。
可用于制陶瓷、药物、催化剂等。
高纯碳酸锂是电池材料行业、原子能工业、电子工业和光学仪器行业等的重要原料。
在光电信息方面,高纯碳酸锂是制备表面弹性波元件钽酸锂和铌酸锂单晶的主要原料。
在电子工业方面,作为锂离子电池的正极材料(如LiCoO2、LiMn2O4等)及电解质原料。
还可用来生产高纯度的氯化锂、溴化锂等高纯锂盐,随着锂离子电池和电子信息材料上游产品钽酸锂和铌酸锂单晶应用市场的不断扩大,必然带来高纯碳酸锂产业的新的增长,其开发应用前景广阔。
《镍钴锰酸锂化学分析方法第1部分:镍钴锰总量的测定-EDTA滴定法》编制说明一工作简况1 任务来源根据全国有色金属标准化技术委员会下发的《有色标委(2011)19号》文件的要求,由中信国安盟固利电源技术有限公司制定《镍钴锰酸锂化学分析方法第1部分:镍钴锰总量的测定- EDTA滴定法》行业标准,计划编号:2010-3591T-YS,项目完成时间2012年。
2 起草单位情况中信国安盟固利电源技术有限公司是北京市科委认定的高新技术企业,主要从事锂离子动力电池及关键材料研究和生产。
目前在中关村科技园区昌平园,已经建立了一个有关新型锂离子电池材料和电池技术的新材料技术研究院,拥有实验室(5000平方米),形成了以有突出成就的专家领衔、以年轻博士和硕士为骨干的强大的研究开发队伍,经国家人事部批准设立有博士后工作站。
公司拥有等离子体发射光谱仪ICP-AES、等离子体质谱仪ICP-MS、X荧光光谱仪、质谱分析仪、气相色谱仪、激光粒度测试仪、微粒子比表面积测定仪等分析检测仪器和惰性气体手套箱、模拟电池制作设备、实际电池制作等设备、电池安全性能测试仪等先进的研究实验设备以及设施完备的中试车间。
中信国安盟固利电源技术有限公司主要从事锂离子电池正极材料的研发,生产和销售。
目前已经达到年产2000吨钴酸锂、1000吨锰酸锂、1000吨镍钴锰酸锂的规模产能。
生产的正极材料已经占有国内市场很大的份额。
生产方法和生产工艺技术被北京市科委组织的专家鉴定会评定为属于世界领先水平,荣获国家科技进步二等奖、北京市科学技术一等奖。
锰酸锂合成与生产技术通过北京市科委组织的专家鉴定,鉴定结论为国际先进水平,并荣获北京市科学技术一等奖。
中信国安盟固利电源技术有限公司在研究开发生产锂离子电池正极材料的同时,一直在致力于各种锂离子电池材料与技术方面的基础研究工作和分析评价方法的探索,在锂离子电池材料的物理性能、化学性能与电化学特性研究与测试方面积累了大量的经验和丰厚的技术储备。
团体标准《镍、钴湿法冶炼中间品》编制说明(送审稿)衢州华友钴新材料有限公司2018年8月一、工作简况1.1任务来源根据中国有色金属工业协会文件,中色协科字[2018]75号文,团体标准《镍、钴湿法冶炼中间品》,计划号2018-032-T/CNIA,列入2018年第二批有色金属协会标准计划项目,由衢州华友钴新材料有限公司牵头组织编制,邀请浙江华友钴业股份有限公司、湖南邦普循环科技有限公司、格林美股份有限公司、金川集团股份有限公司参与编制工作。
1.2标准负责起草单位简介衢州华友钴新材料有限公司位于浙江省衢州市高新技术产业园区,2011年5月成立,2014年建成投产,是浙江华友钴业股份有限公司的控股子公司,布局浙江的钴新材料生产基地。
浙江华友钴业股份有限公司是一家专注于钴、镍、铜有色金属采、选、冶及钴新材料产品的深加工与销售的高新技术企业。
公司主要生产四氧化三钴、氧化钴、碳酸钴、氢氧化钴、硫酸钴、氧化亚钴等钴产品及硫酸镍、电镍、电积铜、粗铜等铜产品,钴、镍产品主要用于锂离子电池正极材料、航空航天高温合金、硬质合金、色釉料、磁性材料、橡胶粘合剂和石化催化剂等领域。
公司是中国最大的钴化学品生产商之一,钴化学品产量位居世界前列。
公司始终坚持科技创新和科学管理,在钴铜湿法工艺、钴新材料、环境保护领域拥有了国内一流的自主核心技术,通过ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、GB/T19022、GB/T15496和AQ/T9006管理体系的认证,为公司做强做大钴产业提供了坚实保障。
公司积极践行“走出去”战略。
2006年起在非洲进行钴铜矿资源的开发,通过多年在非洲的经营,已建立起完整的钴铜矿产资源的采、选、冶产业链体系,为公司的长远发展及国内钴新材料产业制造平台的原料供应奠定了坚实基础。
1.3主要工作过程2018年6月,衢州华友钴新材料有限公司接到《镍、钴湿法冶炼中间品》的制定任务后,成立了标准编制工作组,确认了各成员的工作任务和职责,制定了工作计划和进度安排,确定了制定原则。
1 《NCM811型镍钴锰酸锂》 团体标准编制说明
(预审稿)
一、工作简况 1.1 任务来源与计划要求 根据《关于下达2018年第二批协会标准制修订计划的通知》(中色协科字[2018]75号)的文件精神,由北京当升材料科技股份有限公司负责起草《NCM811型镍钴锰酸锂》协会标准,项目计划编号:T/CNIA 046-2018,计划完成年限2019年。 1.2 产品简介 新能源车用动力锂电池选用的正极材料主要有锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂三元材料,其中镍钴锰酸锂三元材料以其高容量、长寿命、高安全性等综合优势成为动力电池的首选。而三元材料又包括以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2
及LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2等为代表的不同镍、钴、锰含量组成的材料。
LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(称为NCM811型镍钴锰酸锂)即为镍钴锰酸锂三元材料的一种,其组成为镍钴锰摩尔含量约为79%~85%、5%~16%、5%~16%。 商品化的NCM811型镍钴锰酸锂,从形貌上区分为团聚型和单晶型两种,团聚型为一次颗粒团聚成球形或类球形的二次颗粒,单晶型为颗粒之间无团聚的单晶颗粒,其SEM图如图1所示。
图1 NCM811型镍钴锰酸锂产品SEM图(左为团聚型,右为单晶型) NCM811型镍钴锰酸锂作为应用前景优良的正极材料,制作成的锂离子电池可被应用于电动汽车,3C等领域。 2
1.3 标准编写的目的和意义 作为国家战略新兴产业,新能源汽车是应对能源危机、大气污染和汽车产业转型升级的有效途径。新能源汽车的续航里程、寿命和安全性等是人们关注的重点,这主要取决于动力锂离子电池尤其是正极材料。目前国内外动力锂电正极材料技术路线主要有3个材料体系:磷酸铁锂体系、锰酸锂体系、三元体系(NCM,NCA)。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差,因而锰酸锂仅作为国际第一代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同,逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。国内外主要电池供应商所选用的材料类型如表1所示。 表1 国内外主要电池供应商所选用材料类型 电池厂商 电池类型 正极材料 负极材料
国外 松下 18650/铝壳 NCM /NCA 硅碳复合/混合材料 三星 铝壳 NCM/LMO 石墨 LG化学 软包 NCM/LMO 硬碳 AESC 软包 NCM/NCA 硬碳
国内 BYD 铝壳 NCM/LFP 石墨 CATL 铝壳 NCM/LFP 石墨 孚能 软包 NCM 石墨 比克 18650 NCM 石墨
力神 铝壳 NCM 石墨 捷威 软包 NCM 石墨 卡耐 软包 NCM 石墨 国内外主要电池供应商主要选用镍钴锰酸锂三元材料。镍钴锰三元材料主要有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(简称NCM111),LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称NCM523),LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2
(简称NCM622), LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(简称NCM811)等。在三元材料系列,技术相
对成熟的为NCM111,已经在电动工具、电动自行车、充电宝等产品中得到应用,材料的比容量达到158mAh/g,循环寿命500周。但由于该材料的Co含量占过渡金属(Ni-Co-Mn)总量的33%,Ni+Co总量占比达到67%,材料的成本相对较高,而且由于专利垄断进一步 3
增加了专利使用成本,因此动力锂电企业为了降低成本和规避专利问题、同时为了寻求更高能量密度的材料,转向了提高三元材料镍含量的发展趋势。三元材料随着Ni含量的提升,其比容量也随之提高,特别是Ni含量在80%及以上的三元材料,在与适宜的负极和电解液匹配后,可以将电池的能量密度显著提高,有效解决电动汽车的续航问题。 随着新能源行业的快速发展,原有的《镍钴锰酸锂》(即镍钴锰三元材料)行业标准各项指标比较宽泛,与实际生产应用差距较大,远不能满足实际需求。为了适应并促进三元材料市场的快速发展,亟需根据三元材料中镍钴锰含量的组成,制定细分的产品标准。当前,镍钴锰摩尔含量约为79%~85%、5%~16%、5%~16%(称为NCM811型镍钴锰酸锂)已经逐渐被使用,因此,拟制定NCM811型镍钴锰酸锂产品标准。 1.4 承担单位情况及主要工作过程 1.4.1 承担单位情况 北京当升材料科技股份有限公司(简称“当升科技”)是一家以新能源材料研发、生产和销售为主的高新技术企业,主营业务包括高能量锂离子电池正、负极材料和新型智能装备。公司成立于2001年,现有员工820余人,是国内唯一一家以锂电材料为主业的上市公司,同时也是该行业的龙头企业之一。目前当升科技锂离子电池正极材料的年产能超16000吨,产品率先出口国际高端市场,大批量供应日本SANYO、SONY、日立、日产,韩国三星SDI、LG化学、SKI,中国CATL、比亚迪、力神、比克等全球高端动力和数码锂电巨头, 产品性能达到国际先进水平。 当升科技一直将技术创新和产品开发作为公司发展战略的核心。公司近年来共获得国家、省部级等荣誉及资质30余项,被认定为“国家技术创新示范企业”、“国家认定企业技术中心”、“中国轻工业电池行业(新能源电池)行业十强”、“北京市企业技术中心”、“北京市锂电正极材料工程技术研究中心”、“国家知识产权优势企业”、“北京市专利示范单位”、“丰台区专利优势企业”、中关村国家自主创新示范区首批“十百千工程”重点培育企业、中国轻工业高能锂电材料重点实验室等。 当升科技近年来承担并圆满完成了多项国家、省部级研究课题,获得产品及技术科技奖励20多项,其中 “高密度钴酸锂”、“长寿命高安全动力锰酸锂材料”、“高温型镍钴锰酸锂三元材料”、“电池级氧化钴”等均被列入国家重点新产品,“高容量钴酸锂”、“移动智能终端用高密度高电压钴酸锂材料”、“高能量密度长寿命电动汽车动力电池用高镍三元正极材料”、“ 高能量密度长寿命储能电池用三元正极材料”、“ 高功率钴酸锂锂电正极材料”被评为北京市新产品。公司的镍钴锰酸锂(NCM622)产品是国内第一款量产的电动车用高 4
镍材料,已应用于北汽新能源等高端电动汽车。项目“新型高能量密度动力锂电正极镍钴锰酸锂的产品技术开发与应用”获得北京市科学技术二等奖,“新型高比能动力锂电正极镍钴锰酸锂NCM622的研制和量产技术开发项目”和“锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂三元材料及其前驱体的产业化开发”获得中国有色金属工业科学技术一等奖,“锂离子电池新型钴酸锂及四氧化三钴电池材料的开发和量产工艺研究”获得中国有色金属工业科学技术二等奖和北京市科学技术二等奖。 截至2018年10月,当升科技累计申请专利216项,其中发明专利117项,已授权专利89项。核心发明专利“钴酸锂材料的制备方法”获得中国专利优秀奖和北京市发明专利二等奖,“超大粒径和高密度钴酸锂及其制备方法”获得北京市发明专利三等奖。公司被评为“国家知识产权优势企业”、“北京市专利示范单位”。 当升科技将始终致力于提供更先进的绿色能源材料,为国家“循环经济”和“低碳经济”做出贡献。 1.4.2 主要工作过程 2018年7月,北京当升材料科技股份有限公司接受《NCM811型镍钴锰酸锂》任务后,成立了标准编制工作组,标准编制工作组成员查阅了大量的资料,收集、整理、对比分析了相关企业的专业技术资料,结合目前国内NCM811型镍钴锰酸锂的生产和用户需求情况,形成了标准草案。本标准草案完成后,在编制组及公司内部进行了多次交流,广泛征求意见,对本标准进行了认真的修改和完善,最后形成了该标准的征求意见稿1。 2018年9月,全国有色金属标准化技术委员会与北京当升材料科技股份有限公司针对该标准起草进度、起草单位以及标准框架及内容进行了详细的沟通,同时签订书面项目落实任务书。 2018年12月,全国有色金属标准化技术委员会在福建福州组织召开了有色金属标准工作会议,来自有色金属技术经济研究院、北京当升材料科技股份有限公司、北京当升材料科技股份有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、广东省材料与加工研究所、西部宝德科技股份有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、西安赛隆金属材料有限责任公司、广东邦普循环科技有限公司、西北有色金属研究院、国标(北京) 检验认证有限公司、中南大学、上海交通大学、全国增材制造标准化技术委员会、有研粉末新材料有限公司、国合通用测试评价认证股份公司、北矿新材料技有限公司、中条山有色金属集团有限公司、西安欧中材料科技有限公司、深圳市注成科技股份有限公司、北京康普锡威科技有限公司(有研科技集团)、安徽相邦复合材料有限公司、赣州湛海工贸有限公司23家单位的26位专家 5
对本标准的征求意见稿1进行了认真细致的讨论,提出了修改意见和建议。标准编制小组根据建议,对本标准进行了认真的修改和完善,最终形成本标准的征求意见稿2(预审稿)和征求意见稿意见汇总处理表。修改内容如下: 1. 章条编号2,“GB/T 19077粒度分析”改为“GB/T 19077粒度分布”; 2. 章条编号3,术语和定义引用的标准应写明标准年份; 3. 章条编号4,增加对产品微观形貌的约束; 4. 章条编号4.2,镍、钴、锰含量范围过宽,应根据商业化产品重新规定含量; 5. 章条编号5.6,“X射线粉末衍射仪”修改为“X射线衍射仪”; 6. 章条编号5.14,写明容量保持率为80%时的循环次数为循环寿命; 7. 全文各项技术指标应以“a~b”范围表示,代替a±b的表示方法。
二、标准编制原则 2.1 符合性 1)以满足国内NCM811型镍钴锰酸锂的实际生产和使用的需要为原则,提高标准的适用性。 2)完全按照GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》的要求编写。 3)以与实际相结合为原则,提高标准的可操作性。 2.2 先进性 国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》[国发〔2016〕67号]中专栏14明确大力推进动力电池技术研发,着力突破电池成组和系统集成技术,超前布局研发下一代动力电池和新体系动力电池,实现电池材料技术突破性发展。 本标准的制定符合国家政策导向,符合目前国内NCM811型镍钴锰酸锂的生产和用户需求情况。本标准规定的内容遵循充分满足市场要求原则、指导生产的原则。通过标准的实施,提高NCM811型镍钴锰酸锂的生产技术水平,促进相关技术的进步,为国内相关产业提供技术指导,满足用户的需求,促进锂电正极材料行业的不断发展。