锂电池国家标准对材料与部件的规定

锂电池作为现代能源存储的核心组件，其安全性与性能直接依赖于材料与部件的质量。国家标准对锂电池的材料与部件提出了明确要求，以确保产品的一致性和可靠性。

一、正极材料的规定

1. 正极材料的化学成分必须符合GB/T 18287-2013《锂离子电池通用规范》中的规定。常用的正极材料包括钴酸锂、磷酸铁锂和三元材料等，其纯度要求不低于99.5%。

2. 正极材料的粒度分布需控制在合理范围内，D50值通常要求在5-15微米之间，以确保电池的内阻和倍率性能。

3. 正极材料的比表面积应控制在0.5-2.0 m²/g，过高的比表面积可能导致电解液分解，影响电池寿命。

二、负极材料的规定

1. 负极材料主要为石墨类材料，其晶体结构应符合GB/T 24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》的要求。石墨的层间距d002应在0.335-0.340 nm之间。

2. 负极材料的首次充放电效率不得低于90%，以保证电池的能量密度和循环性能。

3. 负极材料的压实密度需在1.5-1.7 g/cm³范围内，过低会影响电池容量，过高则可能导致锂枝晶生长。

三、电解液的规定

1. 电解液的组成和纯度需符合GB/T 31485-2015《锂离子电池电解液》标准。主要成分包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中水分含量必须低于20 ppm。

2. 电解液的电导率应在8-12 mS/cm之间，以确保电池的内阻和倍率性能。

3. 电解液的闪点需高于100℃，以降低电池的热失控风险。

四、隔膜的规定

1. 隔膜的厚度应在16-25微米之间，孔隙率控制在40-50%，以确保锂离子的传输和电池的安全性。

2. 隔膜的穿刺强度需大于300 gf，以防止电池内部短路。

3. 隔膜的热收缩率在150℃下应小于5%，以保证电池在高温环境下的稳定性。

五、外壳和极耳的规定

1. 电池外壳材料需符合GB/T 31467.3-2015《锂离子电池包和系统 第3部分：安全性要求》中的机械强度要求，抗拉强度不低于200 MPa。

2. 极耳材料通常为镍或铜，其厚度应在0.1-0.2 mm之间，以确保良好的导电性和焊接强度。

3. 外壳和极耳的绝缘电阻需大于100 MΩ，以防止电池漏电和短路。

六、安全保护装置的规定

1. 电池必须配备过充保护装置，其动作电压精度应在±25 mV以内，响应时间不超过1秒。

2. 温度保护装置的动作温度需在80-90℃之间，精度为±2℃，以防止电池热失控。

3. 压力释放装置的开启压力应控制在0.8-1.2 MPa，以确保电池在异常情况下能够安全泄压。

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