ICS 29.050 Q 53 中华人民共和国国家标准 GB/T 38824—2020 软 炭 Soft carbon 2020-12-01实施 2020-06-02发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T38824—2020 前言 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。 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、冶金工业信息标准研究院 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。 GB/T38824—2020 软 炭 1范围 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。 本标准适用于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于本文 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/T 1427 炭素材料取样方法 GB/T 1429 炭素材料灰分含量的测定方法 GB/T 4369 锂 GB/T 5187 铜及铜合金箔材 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 19077 粒度分布激光衍射法 GB/T 19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T 21653 镍及镍合金线和拉制线坏 GB/T24533—2019 锂离子电池石墨类负极材料 GB/T36363 锂离子电池用聚烯烃隔膜 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 软炭soft carbon 易石墨化的无定型碳。 规格及技术要求 4.1 规格 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 4.2.1软炭外观呈黑色粉末状，目视无杂物。 4.2.2软炭技术指标应符合表1规定。 1 GB/T38824—2020 表 1 软炭技术指标 指标 项目 SCP(L) SCP(H) 粒径D5/μm 6.0~15.0 振实密度/（g/cm） 0.80~1.20 比表面积/（m/g） 0,5~5.0 灰分/% <0.15 首次放电比容量/（mAh/g） 240.0~300.0 ≥300.0 电化学性能 ≥85.0 首次库仑效率/% ≥82.0 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 5.1 外观 在自然光线下目视观察。 5.2 粒径 按照GB/T19077的规定进行测定。 5.3振实密度 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。 5.4 比表面积 按照GB/T19587的规定进行测定。 5.5 灰分 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 6.1 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5 000 kg。 6.2取样按GB/T1427规定进行。 6.3按照表1的技术指标进行检验。 2 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 6.5 5数值修约按GB/T8170规定进行。 7 包装、标志、贮存及运输 7.1 包装 软炭需先装人规格为650mm×950mm塑料袋中，封口，再置人塑料桶或纸箱中，每桶或每箱质量 为（25士0.1)kg，或按用户要求包装。 7.2 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： a）产品名称、型号； b) 生产厂名、厂址； c) 生产批号、日期； (P 本标准编号； e）产品质量。 7.3 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。 521G 3 GB/T38824—2020 附录A （规范性附录） 电化学性能的测定 A.1试验仪器 A.1.1 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。 A.1.2 2手套箱：20℃恒温，一个标准大气压，99.999%的氩气气氛，氧气摩尔分数不高于1×10-，水分 摩尔分数不高于1×10-6。 A.1.3 真空干燥箱：真空度<100Pa，温度20℃~250℃。 A.1.4 多功能搅拌机：0r/min~3000r/min。 A.1.5 电子分析天平：感量0.00001g。 A.1.6 涂布机：单面涂布干厚度10μm~250μm。 A.1.7 辊压机：线压力范围2.5t/cm~3.75t/cm。 A.1.8 冲片机。 A.1.9 封口机。 A.2 试样材料 A.2.1 导电剂：导电炭黑（SuperP）。 A.2.2 粘结剂：聚偏氟乙烯（PVDF）。 A.2.3 溶剂：N-甲基吡咯烷酮（NMP）。 A.2.4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。 A.2.5 金属锂片（按GB/T4369）。 A.2.6 碳集流体：铜箔（按GB/T5187)或相同性能集流体。51c A.2.7 锂集流体：镍网（按GB/T21653）或相同性能集流体。 A.2.8 隔膜：按GB/T36363或相同性能隔膜。 A.2.9 扣式电池壳体。 A.3准备工作 A.3.1试样：样品过250目筛，备用。 A.3.2隔膜：剪裁成直径为26mm圆片，置人真空干燥箱干燥24h以上，真空度100Pa，温度50℃~ 60℃，干燥后放置手套箱备用。 A.3.3电池壳：将扣式电池壳体用无水乙醇洗涤3次，置入真空干燥箱保存3h以上，真空度100Pa， 温度80℃土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。 A.3.5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，放置手套箱中备用。 4 GB/T38824—2020 A.3.6金属锂片：放置手套箱中备用。 A.3.77 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 A.4.1# 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。 A.4.2 将负极浆料用涂布机均匀地涂在铜箔的单面上，面密度9mg/cm～10mg/cm。 A.4.3将极片放人真空干燥箱内干燥，真空度100Pa，温度100℃士5℃，干燥时间不少于2.5h。 A.4.4将干燥后的极片用辊压机辊压，压力设为12MPa，制作成直径16mm的圆片，称为待测极片， 用毛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℃，干燥时间不少于1h。 A.4.6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人镍网片、锂片、电解液、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电池。 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。 A.5.4 封口后的电池静置14h～18h，进行测试。 A.6 电池测试 A.6.1 扣式电池在25℃的室温下进行测试。 A.6.2测试制度：恒电流设为0.6mA，放电至5mV，静置10min；恒电流设为0.3mA，放电至5mV， 静置10min；恒电流为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，充电比容量除以放电 比容量得到首次库仑效率。扣式半电池中，规定放电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.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,)X91.6% ...( A.1 ) Qi(cha) =Ci(cha) /m ...(A.2) Qi(dis) =Ci(dis) / m ...(A.3) Ei=Q1(dis)/Qi(cha)X100% ......(A.4) 式中： m 活性物质质量，单位为毫克（mg）； mj 极片质量，单位为毫克（mg）； mt 铜箔质量，单位为毫克（mg）； Qi(cha) 首次充电比容量，单位为毫安小时每克（mAh/g）； 5