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文档简介

《钠离子电池用有机电解液》标准编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《钠离子电池用有机电解液》团体标准由中国汽车工业协会

提出并归口。

1.2主要起草单位及任务分工

牵头单位:张家港市国泰华荣化工新材料有限公司

共同起草单位:浙江钠创新能源有限公司、深圳新宙邦科技

股份有限公司、广州天赐高新材料股份有限公司、珠海市赛纬电

子材料股份有限公司、珠海冠宇电池股份有限公司、山东海科新

源材料科技股份有限公司、香河昆仑新能源材料股份有限公司、

新乡华锐锂电新能源股份有限公司、亿恩科天润新能源材料(山

东)有限公司、天能电池集团股份有限公司、抚顺东科新能源科

技有限公司、合肥乾锐科技有限公司、江苏新泰材料科技有限公

司、山东新蔚源新材料有限公司、湖州超纳新能源科技有限公司、

深圳华驰新能源科技有限公司、温州大学碳中和技术创新研究院、

深圳珈钠能源科技有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、

武汉大学、通标国华标准技术咨询(北京)有限公司、华兴中科

标准技术(北京)有限公司

1.3主要工作过程

1.3.1钠离子电池用有机电解液标准立项评审会议

2023年01月13日由中国汽车工业协会召开《钠离子电池用有

机电解液》标准立项评审会议,会议由中国汽车工业协会、蜂巢

能源科技股份有限公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、

武汉大学、温州大学碳中和技术创新研究院、中南大学、华中科

技大学的各位专家组成评审专家组。张家港市国泰华荣化工新材

料有限公司秦虎博士对《钠离子电池用有机电解液》标准进行了

立项工作汇报,专家组对标准进行了咨询,并给与了具体的指导

和修改意见,最后,同意《钠离子电池用有机电解液》标准通过

立项申请。

立项专家提出的意见如下:

序号钠离子电池用有机电解液

1建议对钠离子电池有机电解液中不同检测项的检测

限以及精密度等方面进行论证,确保标准的通用性;

2该标准对硫酸根含量测试的测定采用目视比浊法,

该方法给出的离子的浓度范围。建议给出硫酸根的准

确含量;

3建议对钠离子电池用有机电解液进行组分检测;

标准立项后,牵头单位向行业内相关企业发出征集参编单位

的邀请,共征集到浙江钠创新能源有限公司、深圳新宙邦科技股

份有限公司、广州天赐高新材料股份有限公司等23家参编单位,

成立以张家港市国泰华荣化工新材料有限公司牵头的标准编制工

作组,标准编制工作组于2023年6月10日召开中国汽车工业协会

团体标准《钠离子电池用有机电解液》审定会议。

2023年7月,标准工作组召开标准发布会,确定标准文本,进

行标准公示发布。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

本标准技术指标的确定以国内外钠离子电池用有机电解液的

实际技术水平和电池生产商的技术要求为主要依据,测试方法以

国内检测能力为基础,保证试验方法的准确性、先进性。标准技

术内容以具有科学性、合理性和可行性为原则,同时标准制定过

程坚持公平、公开、公正。

本标准格式依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分:

标准的结构和编写》的规则编写。

2.2标准主要内容

本标准规定了钠离子电池用有机电解液的技术要求、试验方

法、检验规则、标志、包装、运输和储存,适用于由电解质钠盐

和有机溶剂等组成的钠离子电池用有机电解液。其中,技术指标

包括色度、密度(25℃)、游离酸、电导率(25℃)、水分、金

属杂质含量、硫酸盐和氯化物含量等。

色度测量按照GB/T3143《液体化学产品颜色测定法(Hazen单

位--铂-钴色号)》的规定进行;

水分含量采用卡尔•费休法进行测试;

游离酸的测定采用电位滴定法或冰水化学滴定法,仲裁时应

采用电位滴定法;

密度的测定采用密度瓶法或密度计法进行,仲裁时应采用密

度瓶法,测定25℃下电解液的密度;

电导率采用电导率仪,测定25℃时电解液的电导率。

氯化物含量采用电位滴定法测定;

硫酸盐含量采用比浊度测定;

金属杂质含量采用电感耦合等离子体发射光谱法测定;

配方组分采用原子吸收光谱法和气相色谱法测定。

三、采用国际标准和国外先进标准情况

无。

四、主要试验验证情况

为了完成本标准的制定,进行了大量的技术咨询、调查、引

用、方法选择及论证工作,进行了两年的条件探索、实验论证、比

对。

4.1金属杂质含量的测定

(1)方法检出限:各金属元素含量测定检出限见表1。

表1各元素的检出限

单位:µg/kg

元素波长(nm)检出限n=10

K766.4903.6

Li670.7830.8

Fe238.2040.9

Ca393.3662.0

Pb283.3054.7

Cu327.3931.1

Zn213.8600.3

Ni231.6041.3

Cr283.5631.1

注:各元素的检出限测定值是通过对乙醇/水溶液的连续10次测定而得,以3倍标准偏差

表示。

(2)精密度:各金属元素含量测定精密度见表2。

表2精密度实验(RSD)

元素1(n=3)2(n=3)3(n=3)

加99.8mg/kg相对标准加相对标准偏加相对标准

偏差199.5ug/kg偏差299.7ug/kg偏偏差

RSD/%RSD/%RSD/%

K111.30.4212.31.3303.51.3

110.7214.5304.9

111.6217.9311.2

Li104.50.7216.41.1312.20.7

103.7215.7309.8

105.1211.9307.9

Fe99.10.4198.90.6305.91.7

99.5197.5297.9

99.9196.7296.1

Ca103.51.0205.41.1313.21.2

105.0202.3308.7

102.9206.7305.9

Pb115.73.0213.71.7321.12.3

109.3210.9306.9

110.5206.5315.2

Cu103.21.9198.40.7301.71.3

99.8200.7296.5

100.1201.1304.3

Zn97.50.8196.40.6300.60.9

96.7195.7297.3

95.9197.9295.6

Ni99.60.8195.82.0292.91.6

100.5201.2296.8

98.9203.7302.6

Cr103.91.7202.71.1303.50.5

105.7205.4305.8

107.6207.2302.6

(3)加标回收率:各金属元素的加标回收率见表3。

表3回收率试验

元素波长/nm原始浓度添加浓度加标测试值回收率/%

/mg/kg/mg/kg/mg/kg

K766.4900.012.02.15107.0

Li670.7830.072.02.21107.0

Fe238.2040.162.02.0695.0

Ca393.3660.212.02.29104.0

Pb283.3050.042.02.18107.0

Cu327.3930.032.02.05101.0

Zn213.8600.102.02.0597.5

Ni231.6040.082.02.21106.5

Cr283.5630.032.02.23110.0

4.2密度测量精密度

(1)根据本标准规定的密度瓶法对10个样品进行了测试,测试结果如表4所示。

表4密度测量结果(单位:g/cm3)

密度ABCDEFGHIJ

1.2001.2031.2361.2081.211.2061.2381.2341.2391.208

1.2001.2031.2351.2081.211.2051.2391.2341.2391.208

1.2001.2031.2361.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

1.2001.2031.2351.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

检测1.2011.2031.2361.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

结果1.2001.2041.2361.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

1.2001.2031.2351.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

1.2001.2031.2351.2091.2111.2051.2391.2341.2391.208

1.2011.2031.2361.2081.211.2061.2391.2341.2391.208

1.2001.2031.2361.2081.211.2061.2391.2341.241.208

平均

值1.20021.20311.23561.20811.21011.20581.23891.2341.23911.208

标准

偏差0.00040.00030.00050.00030.00030.00040.000300.00030

Max-

0.0010.0010.0010.0010.0010.0010.00100.0010

Min

(2)根据本标准规定的密度计法对同一个样品三人进行18次测试(每人重复6次),

测试结果如表5所示。

表5密度计测量结果(单位:g/cm3)

结果试验人员

(g/cm3)

测量次数ABC总计

11.20841.20871.2086

21.20851.20861.2084

31.20841.20861.2085

41.20841.20861.2086

51.20841.20861.2086

61.20851.20861.2087

平均1.20841.20861.20861.2085

标准偏差0.00010.00000.00010.0001

极差0.00020.00010.00030.0003

4.3电导率测量精密度

根据本标准规定的方法对10个样品进行了测试,测试结果如表6所示。

表6电导率测量结果(单位:mS/cm)

电导ABCDEFGHIJ

7.37.87.97.77.27.87.37.77.37.2

7.37.87.97.77.27.77.37.77.37.2

7.37.87.97.87.27.87.37.77.37.2

7.37.87.97.77.27.87.47.77.37.2

检测结7.37.87.97.77.27.87.37.77.37.2

果7.37.87.97.87.27.77.37.77.47.2

7.37.97.97.77.37.87.37.77.37.2

7.37.87.97.77.27.87.37.77.37.3

7.37.87.97.77.27.87.47.77.37.2

7.27.87.97.77.27.87.37.67.37.2

平均值7.297.817.97.727.217.787.327.697.317.21

标准偏

差0.030.030.000.040.030.040.040.030.030.03

Max-

0.10.100.10.10.10.10.10.10.1

Min

4.4氯含量测量精密度

根据本标准规定的方法对10个样品进行了测试,测试结果如表7所示。

表7氯含量测量结果(单位:ppm)

氯含量ABCDEFGHIJ

0.360.160.210.320.150.080.270.290.490.35

0.310.060.230.390.200.180.230.210.470.29

0.370.200.200.370.220.090.130.250.410.27

检测结果0.330.190.250.340.240.150.250.200.390.31

0.290.110.190.310.190.130.210.170.430.35

0.410.170.290.280.230.170.20.230.480.36

0.460.090.250.350.180.090.190.260.420.31

0.390.150.290.380.240.120.170.190.400.27

0.420.210.30.370.270.150.210.180.430.30

0.330.120.210.380.260.130.260.260.450.35

平均值0.3670.1460.2420.3490.2180.1290.2120.2240.4370.316

标准偏差0.0540.0500.0400.0360.0380.0340.0430.0400.0340.034

Max-Min0.170.150.110.110.120.100.140.120.100.09

4.5水分测量精密度

根据本标准规定的方法对10个样品进行了测试,测试结果如表8所示。

表8水分测量结果(单位:ppm)

水分ABCDEFGHIJ

7.15.87.98.815.38.56.54.88.813.1

7.05.27.78.615.18.964.48.512.5

7.55.97.28.115.28.85.54.38.212.7

7.35.37.68.314.78.36.35.28.712.9

检测结果6.74.87.18.514.87.85.74.98.112.8

7.65.47.58.714.98.36.35.38.013.3

7.35.67.38.214.58.06.15.17.913.0

7.25.77.08.415.17.75.94.68.112.9

6.85.27.38.215.08.66.35.08.312.7

7.45.07.48.615.28.26.24.78.412.9

平均值7.195.397.48.4414.988.316.084.838.312.88

标准偏差0.2920.3570.2790.2370.2530.4010.3080.3330.2980.225

Max-Min0.91.10.90.70.81.21.01.00.90.8

4.6游离酸测量精密度

根据本标准规定的方法对10个样品进行了测试,测试结果如表9所示。

表9HF测量结果(单位:ppm)

HFABCDEFGHIJ

4.9314.039.643.935.847.927.058.1311.367.45

5.1714.268.974.895.397.817.787.9511.028.54

6.0513.879.214.575.217.566.877.2710.567.93

5.7814.379.093.785.047.127.037.3611.277.67

检测结果5.6214.219.134.255.477.097.267.5910.938.47

5.8313.929.454.134.897.347.387.9711.237.89

6.2413.969.783.825.127.557.637.8610.768.32

5.2814.039.694.375.097.677.537.5310.898.07

6.1914.419.324.545.277.287.258.0711.547.52

5.5514.329.294.084.957.137.297.4111.387.96

平均值5.66414.1389.3574.2365.2277.4477.3077.71411.0947.982

标准偏差0.4400.1990.2750.3590.2830.2990.2830.3170.3110.377

Max-Min1.310.540.811.110.950.830.910.860.981.09

4.7组分(电解质盐)测量精密度

根据本标准规定的方法对10个样品进行了测试,测试结果如表10所示。

表10NaPF6含量测量结果(%)

NaPF6ABCDEFGHIJ

10.9314.0312.6413.9311.8413.9212.0511.1311.3812.45

10.8714.112.5413.9711.9513.9812.1511.1711.3612.38

11.0214.1512.5714.0511.8813.8712.0811.2411.4912.37

10.9914.0912.6214.0311.8913.8912.1911.2711.4712.41

检测结果10.9214.0612.5813.9811.9813.912.1411.1711.3912.52

10.9114.0712.6114.0711.8913.9612.0911.1811.4412.44

10.8914.0512.6313.9311.9313.8812.1211.2311.3912.41

10.9714.0612.5913.9911.9513.9512.1311.2711.3412.39

10.9614.0812.5914.0311.8713.9712.0911.211.3912.43

10.9714.0612.6213.9611.9213.9512.1111.2211.4212.45

平均值10.94314.07512.59913.99411.9113.92712.11511.20811.40712.425

标准偏差0.0470.0330.0310.0490.0430.0400.0400.0460.0480.044

Max-Min0.150.120.10.140.140.110.140.140.150.15

五、采用国际、国外标准情况以及国际、国外标准对比情况

本标准未采用国际、国外标准。

六、标准涉及的专利情况

本标准中不涉及专利。

七、预期达到的社会效益、对产业发展的作用

(1)该标准的制定响应国家碳达峰、碳中和号召,落实《十四五规

划及2035远景目标》《2030年前碳达峰行动方案》等政策要求,有

助于实施绿色制造,构建工业绿色低碳转型与工业赋能绿色发展相

互促进、深度融合的现代化产业格局,支撑碳达峰碳中和目标任务

如期实现。

(2)该标准的建立规范了钠离子电池用有机电解液的术语和定义、

测定条件、测定要求、测定结果及测定数据的取值规则等;通过标

准建立以及行业内推广,加快产业结构优化升级,大力推进工业节

能降碳,全面提高资源利用效率,积极推行清洁生产改造,提升绿

色低碳技术、绿色产品、服务供给能力,让相关企业规范制造能耗

的监控与管理,实现钠离子电池产业健康发展,制定《钠

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