1引言
随着近几年新能源、新材料以及新能源汽车的快速发展,锂离子电池在高新技术领域的应用日渐广阔,极大地促进了锂离子电池材料产业的发展。2010年,我国自主开发的电池级碳酸锂生产规模已近1万吨,正极材料钴酸锂产量超过1.5万吨;镍钴锰三元正极材料以及锰酸锂的生产和销售也取得新进展;磷酸铁锂正极材料也已投入使用;六氟磷酸锂电解质材料成功开发,并已实现产业化。
我国在电池材料生产这一环节中无论是上游的矿产资源,还是各种电池材料均存在着比较优势,并且部分产品已经处于世界领先地位。随着我国锂离子电池材料产业的快速发展,我国锂离子电池材料标准体系也随之发展起来。本文主要针对锂离子电池材料中的四大关键材料:正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及上游原材料标准进行了分析。
2锂离子电池材料标准
近年来,由于节能环保的需要以及大型动力锂电池技术的进步,使锂离子电池在电动汽车、电动自行车、电动工具和储能等领域展现出巨大的应用前景,也给锂离子电池材料企业带来了前所未有的发展机遇。随着锂电池的广泛应用,我国及时开展了锂离子电池材料的标准化工作,我国已有各种锂离子电池材料标准15项,而在锂离子电池产业处于世界领先地位的日本和韩国,以及作为锂离子电池生产或消费大户的欧美国家,还没有锂离子电池材料国家标准出台,只有部分企业标准。可以说,在锂离子电池材料标准的制定方面,我国走在了世界的前列。
目前,除电池隔膜外,我国在锂离子电池材料产品如正极材料、负极材料、电解液和相关检测方法领域,均制定了部分标准。对锂离子电池材料的上游原材料产品如碳酸锂、氟化锂、四氧化三钴等也制定了相应的标准,在一定程度上满足了生产商和用户的需求。
近年来,每年都有锂电池材料产品或分析方法标准发布实施,企业参与标准起草的积极性也越来越高。2009年陆续完成多项锂电池材料产品和相关检测方法标准的制修订工作,如:《镍酸锂》GB/T26031-2010、《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/T23365-2009、《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/T23366-2009等,同时完成了GB/T20252-2006《钴酸锂》的英文出版;2011年至今陆续开展电池级碳酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等标准制修订工作。这些标准的制定实施,将逐步完善锂离子电池材料标准系列,提升锂离子电池行业的整体技术水平和竞争力。
3锂离子电池材料产业和标准分析
目前锂离子电池中正极材料、负极材料、电解液、隔膜这4个部分总共占到锂离子电池成本的85%。锂离子电池价格的“居高不下”,很大程度上是由于电池材料行业还没有形成大规模产业化,批量少、生产装备科技含量低,并且部分标准缺失,导致锂离子电池材料产品评价条件不一,品质参差不齐,技术门槛低,整个行业较为混乱,制约了其发展。
目前,国内已制定的锂离子电池材料相关标准共15项,均为推荐性标准。其构成较为复杂:既有国家标准,又有行业标准,而且涉及产品面非常广;既有在正、负极材料和电解液材料的产品标准,又有上游原材料如碳酸锂、氟化锂等产品标准;既有产品规范,又有产品的分析、测试方法。
