磷酸錳鐵鋰 編制說明

12一、工作簡況根據(jù)《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于印發(fā)2024年第一批有色金屬國家標準、行業(yè)標準、團體標準制（修）訂項目計劃及征集起草單位的通知》（國標委發(fā)[2024]16號）的文件精神，由北京當升材料科技股份有限公司負責制定《GB/TXXX磷酸錳鐵鋰》國家標準，項目計劃編號：20240002-T-610，計劃完成年限2025年。1.2主要參加單位和工作組成員及其工作本文件起草單位：北京當升材料科技股份有限公司、XX等。其中北京當升材料科技股份有限公司負責調(diào)研鋰電行業(yè)對磷酸錳鐵鋰的各項指標控制、生產(chǎn)和用戶需求情況，根據(jù)了解的實際情況編寫標準文本和標準編制說明，同時將標準在行業(yè)內(nèi)廣泛征求意見，并對收集的意見進行匯總處理，綜合比較后形成科學統(tǒng)一的產(chǎn)品技術(shù)要求，帶領(lǐng)編制組完成標準的編制工作。XX等積極參與本文件的調(diào)研工作，為標準編制提供了大量的實測數(shù)據(jù)，并對標準的征求意見稿提出了修改意見，為本文件的編制工作提供有力支撐。北京當升材料科技股份有限公司（簡稱“當升科技”）是一家以新能源材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為主的高新技術(shù)企業(yè)，主營業(yè)務(wù)包括高能量鋰離子電池正極材料及其前驅(qū)體和新型智能裝備，是鋰電材料行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，目前鋰離子電池正極材料的年產(chǎn)能超18萬噸。公司產(chǎn)品市場涵蓋車用動力電池領(lǐng)域、儲能電池領(lǐng)域以及數(shù)碼消費類電子領(lǐng)域。公司在國內(nèi)率先開發(fā)出儲能用多元材料，該產(chǎn)品已大批量用于國際高端儲能市場；公司高倍率產(chǎn)品在國內(nèi)航模、無人機等市場處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)品具有良好的市場應(yīng)用前景。公司主要產(chǎn)品包括多元材料、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰等正極材料及其前驅(qū)體等材料，客戶范圍涵蓋中國、日本、韓國等全球多個國家和地區(qū)，公司多年來憑借突出的自主研發(fā)能力、先進的質(zhì)量控制系統(tǒng)和快速的市場反應(yīng)機制為公司積累了眾多大客戶的信任，也為公司在國內(nèi)外市場樹立了良好的形象并贏得了重要的行業(yè)地位。公司申請專利近550項，牽頭和參加起草制訂國家標準、國家標準60余項。本文件主要起草人有：陳彥彬、劉亞飛、任荃、王玉嬌、等。各起草人在本文件編制過程中的工作職責見表1所示：3表1各起草人及其工作職責起草人姓名工作職責陳彥彬、劉亞飛、任荃、王玉嬌產(chǎn)品各項性能指標的調(diào)研、總結(jié)；標準文本和編制說明的撰寫XXX等提供相關(guān)產(chǎn)品指標數(shù)據(jù)，確認產(chǎn)品數(shù)據(jù)及實驗方法可行性，對標準內(nèi)容提出修改意見。1.3主要工作過程北京當升材料科技股份有限公司在接到本文件制訂任務(wù)后，立即組織骨干人員成立了標準編制組，制定了該產(chǎn)品的各項指標調(diào)研表并初步確認范圍。1.3.1立項階段2021年4月，北京當升材料科技股份有限公司向全國有色金屬標準化技術(shù)委員會粉末冶金分會(SAC/TC243/SC4)提交國家標準《磷酸錳鐵鋰》項目建議書。2024年5月，工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于印發(fā)2023年第二批國家標準制修訂和外文版項目計劃的通知》（工信廳科〔2023〕18號），國家標準《磷酸錳鐵鋰》成功立項。1.3.2起草階段2024年11月，全國有色金屬標準化技術(shù)委員會在杭州組織召開了有色金屬標準工作會議。來自北京當升材料科技股份有限公司、XXX等單位的代表參加了會議。會議明確了由北京當升材料科技股份有限公司落實《磷酸錳鐵鋰》修訂編制工作，組織成立了國家標準編制組，對目標任務(wù)進行了分解，明確成員的任務(wù)要求，制定工作計劃和進度安排。標準編制組工作成員通過各種渠道收集國內(nèi)外鋰電行業(yè)對磷酸錳鐵鋰的需求和使用情況，查閱了大量的國內(nèi)外相關(guān)文獻資料，同時結(jié)合目前國內(nèi)外磷酸錳鐵鋰的生產(chǎn)和用戶需求情況，于2025年3月形成了標準的討論稿草案和編制說明。1.3.3征求意見階段2025年3月，全國有色金屬標準化技術(shù)委員會于合肥召開有色金屬標準工作會議。來自北京當升材料科技股份有限公司、XXX等單位的代表參加了會議，對本文件的征求意見稿進行了認真細致的討論，提出了修改意見和建議。同時，全國有色金屬標準化技術(shù)委員會通過工作群、郵件向委員單位征求意見，并將征求意見資料在網(wǎng)站上掛網(wǎng)，向社會公開征求意見。征求意見的單位包括主要生產(chǎn)、經(jīng)銷、使用、科研、檢驗等單位及大專院校，征求意見單位廣泛且具有代表性，征求意見時間大于1個月。2025年XX月，編制組單位對收集到的意見進行整理，共收到了XX條意見，形成了標準征求意見稿意見匯總處理表。2025年6月，有色金屬國家標準《磷酸錳鐵鋰》討論會在全國有色金屬標準化技術(shù)委員會主持下于XX召開。來自北京當升材料科技股份有限公司、XXX等單位的代表參加了會議，對標準送審稿進行了細致、充分的討論。標準制定工作組對征求意見稿進行修改，形成標準送審稿。1.3.4審查階段2025年9月，有色金屬國家標準《磷酸錳鐵鋰》審查會在全國有色金屬標準化技術(shù)委員會主持下于XX召開。來自北京當升材料科技股份有限公司、XXX等單位的代表參加了會議，對標準送審稿進行了細致、充分的討論。標準制定工作組對送審稿進行修改，形成標準報批稿。1.3.5報批階段4標準編制組根據(jù)審定會中的意見對標準文本和編制說明進行修改完善，形成標準報批稿送至全國有色金屬標準化技術(shù)委員會（SAC/TC243），現(xiàn)上報至工信部審批、發(fā)布。二、標準編制原則2.1符合性：本文件嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求進行編制。2.2適用性和先進性：磷酸錳鐵鋰(LiMn1-xFexPO4)作為LiFePO4和LiMnPO4的固溶體，與LiFePO4和LiMnPO4結(jié)構(gòu)相似，同屬橄欖石型結(jié)構(gòu)。其中，O離子以扭曲的六方密堆形式排列，過渡金屬M離子占據(jù)共角MO6八面體（M2Li離子占據(jù)共邊LiO6八面體（M1P位于PO4四面體，分別與一個M2和兩個M1共邊。P-O鍵具有很強的結(jié)合能，通過PO4四面體將平行于c軸的M1八面體相連，形成穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，并在沿a軸的方向形成一維Li+擴散通道。磷酸錳鐵鋰是一種新興的高性能鋰電池正極材料，以其高能量密度、長循環(huán)壽命、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和環(huán)保特性而受到關(guān)注。隨著全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速增長，高性能鋰電池的需求不斷增加，磷酸錳鐵鋰因其卓越的特性逐漸成為業(yè)內(nèi)焦點。隨著國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)補貼的逐步退坡，高能量密度LiMn1-xFexPO4正極材料被認為是最具潛力的發(fā)展方向。國務(wù)院《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》[國發(fā)〔2016〕67號]中專欄14明確大力推進動力電池技術(shù)研發(fā)，著力突破電池成組和系統(tǒng)集成技術(shù)，超前布局研發(fā)下一代動力電池和新體系動力電池，實現(xiàn)電池材料技術(shù)突破性發(fā)展。2021年，國家立項指南中指出：增加前瞻性、引領(lǐng)性標準的建立。新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）指出，發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，是應(yīng)對氣候變化、推動綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，同時在《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》（國家統(tǒng)計局令第23號）二次電池材料制造中，將鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰及其他多元復(fù)合材料列為無機鹽制造行業(yè)中的重點產(chǎn)品。作為橄欖石型正極材料的下一代產(chǎn)品，磷酸錳鐵鋰比磷酸鐵鋰具有更高的能量密度，比三元材料具有更高的安全性和成本優(yōu)勢，是具有廣闊應(yīng)用前景的鋰電正極材料，也是行業(yè)內(nèi)積極研發(fā)生產(chǎn)的重點產(chǎn)品?！缎虏牧袭a(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》[工信部聯(lián)規(guī)〔2016〕454號]中提到創(chuàng)新能力薄弱，產(chǎn)學研用合作不緊密，標準、檢測、評價、計量和管理等支撐體系缺失等問題仍然是制約制造強國建設(shè)的瓶頸，應(yīng)抓緊突破重點應(yīng)用領(lǐng)域急需的新材料。磷酸錳鐵鋰的能量密度、安全性兩大指標均有明顯優(yōu)勢，是突破鋰電正極材料領(lǐng)域研究瓶頸的較為關(guān)鍵的一款新材料，急需建立標準，規(guī)范技術(shù)指標。本文件的制定符合國家政策導向，符合目前國內(nèi)磷酸錳鐵鋰的生產(chǎn)和用戶需求情況。可以提高磷酸錳鐵鋰的生產(chǎn)技術(shù)水平，促進相關(guān)技術(shù)的進步，為國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)指導，滿足用戶的需求，促進鋰電正極材料行業(yè)的不斷發(fā)展。三、確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)3.1企業(yè)生產(chǎn)和使用情況3.1.1主要使用企業(yè)目前，主要生產(chǎn)企業(yè)主要是容百斯科蘭德、德方納米和珩創(chuàng)納米三家；下游應(yīng)用主要是幾家頭部電池廠和星恒；湖南裕能、融通高科和常州鋰源等磷酸鐵鋰的領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)完成技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)調(diào)試?？梢灶A(yù)見，隨著電池企業(yè)和車企對動力電池的能量密度、安全性能以及成本提出更高的要求，LiMn1-xFexPO4正極材料的市場需求會大幅增加。國內(nèi)企業(yè)需要借此機會，盡快完成標準的建立，完成材料的開發(fā)工作。3.1.2產(chǎn)品分類依據(jù)磷酸錳鐵鋰中錳元素的含量對產(chǎn)品放電容量、充放電效率、循環(huán)壽命有很大影響，根據(jù)錳的摩爾百分比將產(chǎn)品分為LMFP5（46≤Mnmol%＜56）、LMFP6（56≤Mnmol%＜66）、LMFP7（66≤Mnmol%＜76）、LMFP8（76≤Mnmol%＜86）、LMFP9（86≤Mnmol%＜100），產(chǎn)品的分類如表2所示。5表2產(chǎn)品分類錳含量LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9形貌單晶型1團聚型2單晶型團聚型單晶型團聚型單晶型團聚型單晶型團聚型單晶型1：微觀形貌為單一顆粒，顆粒之間基本無團聚或有少量團聚團聚型2：微觀形貌為若干個一次顆粒團聚成的球形或類球形的二次顆粒3.1.3國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)主要指標質(zhì)量情況國內(nèi)生產(chǎn)磷酸錳鐵鋰的企業(yè)主要有北京當升材料科技股份有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、湖北萬潤新能源科技股份有限公司、福安青美能源材料有限公司、深圳市德方納米科技股份有限公司、格林美（無錫）能源材料有限公司、格林美（荊門）能源材料有限公司、廣東邦普循環(huán)科技有限公司、湖南長遠鋰科股份有限公司、天津國安盟固利新材料科技股份有限公司、元能科技有限公司、貴州振華新材料、浙江友山新能源材料有限公司、中偉新材料股份有限公司、河南科隆新能源股份有限公司、金川科技有限公司、廈門廈鎢新能源材料有限公司等。對國內(nèi)磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品開展調(diào)研，共收集到13家生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)據(jù)反饋，相關(guān)數(shù)據(jù)在下文中均有展示。3.2主要技術(shù)指標確定依據(jù)3.2.1化學成分表3主元素調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9企業(yè)1///企業(yè)2企業(yè)3/////企業(yè)4/////企業(yè)5企業(yè)6//企業(yè)7企業(yè)8///企業(yè)9//////////////企業(yè)1///企業(yè)2//企業(yè)3////企業(yè)4/////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9//6///////////////20.46///Fe，wt%企業(yè)1///企業(yè)2//企業(yè)3////企業(yè)4/////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9////////////////////P，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6/////企業(yè)7////企業(yè)8///企業(yè)9//////////////////表4改性元素調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9C，wt%企業(yè)1///企業(yè)2//企業(yè)3////企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//7企業(yè)8///企業(yè)9//////////////////M，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9///////////////////////表5雜質(zhì)元素調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9Na，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7/////企業(yè)8///企業(yè)9/////////////////////K，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4//0//企業(yè)5////8企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////Ca，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8///企業(yè)9////////////////////////Cu，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3////企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9///////////////////////Zn，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////9企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////Cd，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9////////////////////////Cr，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9////////////////////Pb，wt%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3////企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////企業(yè)1//企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5////企業(yè)6////企業(yè)7/////企業(yè)8////企業(yè)9///////////////////////本文件根據(jù)市場現(xiàn)有的磷酸錳鐵鋰，規(guī)定了主元素含量范圍。根據(jù)最新的生產(chǎn)工藝，確認了系列雜質(zhì)元素種類及含量控制范圍。由于正極材料及其前驅(qū)體制備過程中使用硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、氫氧化鈉、碳酸鋰、氫氧化鋰等原料，原料中的Na、Ca、S等元素會殘存于成品中，影響材料的電化學性能，因此需要加以控制。現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)不再使用氯化鎳、氯化鈷、氯化錳作為原料，本文件不再將Cl-作為雜質(zhì)元素進行限制。根據(jù)調(diào)研表5顯示，Na指標最高達到0.03%，大部分企業(yè)在0.03%以下，本文件規(guī)定不大于0.03%。K、Ca指標在0.01%以下，本文件規(guī)定不大于0.01%。在正極材料、前驅(qū)體及其原材料的生產(chǎn)過程中，設(shè)備磨損或環(huán)境會帶來Fe、Cu、Zn等金屬雜質(zhì)，使材料制成電池后發(fā)生低電壓、短路、自放電等異常現(xiàn)象，造成成品率低和安全隱患，因此本文件規(guī)定上述元素為雜質(zhì)元素。Cu、Zn對電極材料的危害性較大，目前行業(yè)內(nèi)普遍從嚴控制，規(guī)定不大于0.005%，能滿足行業(yè)需求。Cr、Pb作為對環(huán)境有害的元素，嚴格控制有利于保護環(huán)境，規(guī)定不大于0.005%。另外，考慮到不同電池廠家對材料的不同要求，本文件規(guī)定，需方有特殊要求時，可根據(jù)供需雙方協(xié)商確定的雜質(zhì)元素種類進行測試。其他元素含量均根據(jù)最新調(diào)研結(jié)果做出了適應(yīng)性修改，詳見表6。表6化學成分化學成分分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9主元素含量，質(zhì)量分數(shù)/(%)Li4.35-4.75Mn~15.73-19.16~19.16-22.60~22.60-26.04~26.04-29.48≥29.48Fe15.30-18.77~11.83-15.30~8.36-11.83~4.88-8.36~≤4.88P19.00-21.00摻雜包覆元素含量，質(zhì)量分數(shù)/(%)C1.00-3.00Ma0.05-1.50NaNa≤0.03雜質(zhì)元素含量，質(zhì)量分數(shù)/(%)K≤0.01Ca≤0.01Cu≤0.001Zn≤0.005Cd≤0.001Cr≤0.005Pb≤0.005S≤0.05a摻雜包覆元素M包括但不限于硼、鎂、鋁、鈦、鎳、鋯、鈮、鎢中的一種或幾種，摻雜包覆元素含量總和應(yīng)不大于1.5%。3.2.3水分含量表7水分含量調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9水分，%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6////企業(yè)7////企業(yè)8/////企業(yè)9/////≤0.08≤0.08≤0.08//////≤0.08≤0.08≤0.08/////////水分對電池極片制備和電池性能影響較大。材料水分超標，會引起漿料團聚，極片涂覆性能差，極片掉粉等問題，多余的水分帶入電池中，會和電解液反應(yīng)產(chǎn)生氫氟酸，腐蝕電池引發(fā)安全問題，所以應(yīng)嚴格控制產(chǎn)品水分含量。各家企業(yè)的水分指標調(diào)研數(shù)據(jù)如表7所示，考慮生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品水分含量和使用企業(yè)水分要求，結(jié)合表7調(diào)研數(shù)據(jù)情況，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰中的水分含量應(yīng)不大于0.08%。3.2.4磁性異物表8磁性異物調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9磁性異物，%企業(yè)1/////企業(yè)2/≤0.00003///企業(yè)3/≤0.00005≤0.00005≤0.00005/企業(yè)4/////企業(yè)5/≤0.00005≤0.00005≤0.00005/企業(yè)6/≤0.00005≤0.00005≤0.00005/企業(yè)7/≤0.00005///企業(yè)8/////企業(yè)9//≤0.00005////////////≤0.00005≤0.00005≤0.00005//≤0.00003////≤0.00004///磁性異物對電池性能影響很大，正極材料中殘留的磁性異物在電池中可能會刺穿隔膜，造成短路、自放電現(xiàn)象，嚴重降低電池的安全性，因此要嚴格控制正極材料中磁性異物的含量。各家企業(yè)的磁性異物調(diào)研數(shù)據(jù)如表8所示，考慮生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)水分，結(jié)合表8調(diào)研數(shù)據(jù)情況，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰中磁性異物含量應(yīng)不大于0.00005%。3.2.5水溶錳溶出物（以Mn計）表9水溶錳溶出物調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9水溶錳溶wt%企業(yè)1///企業(yè)2///企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6/////企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////////水溶錳溶出物對材料電性能影響很大，溶出物較多，正極材料中錳、鐵比例不均勻，容易發(fā)生偏析，嚴重降低電池的安全性，因此要嚴格控制正極材料中水溶錳溶出物的含量。各家企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)如表9所示，考慮生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)水分，結(jié)合表9調(diào)研數(shù)據(jù)情況，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰中水溶錳溶出物應(yīng)不大于0.015%。3.2.6水溶鐵溶出物（以Fe計）表10水溶鐵溶出物調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9水溶鐵溶企業(yè)1///企業(yè)2///wt%企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////////水溶鐵溶出物對材料電性能影響很大，溶出物較多，正極材料中錳、鐵比例不均勻，容易發(fā)生偏析，嚴重降低電池的安全性，因此要嚴格控制正極材料中水溶鐵溶出物的含量。各家企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)如表9所示，考慮生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)水分，結(jié)合表9調(diào)研數(shù)據(jù)情況，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰中水溶鐵溶出物應(yīng)不大于0.015%。3.2.6pH值表11pH值調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9pH值企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9///////////////////////與其他鋰離子電池正極材料類似，因為Li元素的存在，磷酸錳鐵鋰的pH值為堿性。按錳元素摩爾百分比分類的產(chǎn)品pH值無明顯差異，結(jié)合表11行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對pH值的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的pH值應(yīng)符合9.0-11.0。3.2.7外觀質(zhì)量本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的外觀質(zhì)量應(yīng)為黑色粉末，顏色均一，無結(jié)塊，無夾雜物。3.2.8微觀形貌本文件規(guī)定了單晶型的微觀形貌為單一顆粒，顆粒之間基本無團聚或有少量團聚；團聚型的微觀形貌為若干個一次顆粒團聚成的球形或類球形的二次顆粒。產(chǎn)品在掃描電子顯微鏡下的微觀形貌如下圖所示。單晶型產(chǎn)品微觀形貌照片(×10.0K)團聚型產(chǎn)品微觀形貌照片(×10.0K)3.2.9晶體結(jié)構(gòu)本文件規(guī)定了磷酸錳鐵鋰的晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)符合JCPDS標準（04-013-5289）。3.2.10粒度分布表12粒度分布調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9D10，μm企業(yè)1///企業(yè)2/////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5/////企業(yè)6/////企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////////D50，μm企業(yè)1//企業(yè)2//企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5/團聚型5.0-20.0團聚型5.0-20.0團聚型5.0-20.0/企業(yè)6/團聚型5.0-20.0團聚型5.0-20.0團聚型5.0-20.0/企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9/0.6-1.5團聚型0.6-1.5團聚型0.6-1.5團聚型///////////////////////D90，μm企業(yè)1//企業(yè)2//企業(yè)3/////企業(yè)4////企業(yè)5/////企業(yè)6/////企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9///////////////////////////從大量的制漿經(jīng)驗以及行業(yè)交流反饋來看，粒度分布決定了材料的加工性能。通過此次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，少有企業(yè)在生產(chǎn)過程中對Dmax進行測試，且Dmax屬于極端數(shù)據(jù)，測試時存在一定的不穩(wěn)定性。結(jié)合表12行業(yè)內(nèi)磷酸錳鐵鋰的研究以及生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對粒度分布要求，大部分企業(yè)單晶型和團聚型的粒度分布要求不一樣，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的粒度分布應(yīng)符合表13的規(guī)定。表13粒度分布分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9D10/(μm)單晶型：0.2-0.5團聚型：2.0-5.0D50/(μm)單晶型：0.6-1.5團聚型：5.0-18.0D90/(μm)單晶型：3.5-6.0團聚型:18.0-30.03.2.11振實密度表14振實密度調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9振實密度，g/cm3企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3////企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6////企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////振實密度時衡量活性材料的一個重要指標。鋰離子電池體積是有限的，如果振實密度太低，單位體積的活性物質(zhì)質(zhì)量偏少，使得體積容量偏低。在滿足目前絕大部分生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品和客戶使用產(chǎn)品的要求的情況下，同時考慮到目前的生產(chǎn)工藝實際水平，結(jié)合表14行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對振實密度的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品的振實密度應(yīng)不小于0.8g/cm3。3.2.12粉末壓實密度表15粉末壓實密度調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9粉末壓實密度，g/cm3企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////振實密度時衡量活性材料的一個重要指標。鋰離子電池體積是有限的，如果振實密度太低，單位體積的活性物質(zhì)質(zhì)量偏少，使得體積容量偏低。在滿足目前絕大部分生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品和客戶使用產(chǎn)品的要求的情況下，同時考慮到目前的生產(chǎn)工藝實際水平，結(jié)合表15行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對振實密度的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品的粉末壓實密度應(yīng)不小于2.0g/cm3。3.2.12粉末電阻率表16粉末電阻率調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9粉末電阻率，Ω·cm企業(yè)1/7//企業(yè)2//企業(yè)3///企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////振實密度時衡量活性材料的一個重要指標。鋰離子電池體積是有限的，如果振實密度太低，單位體積的活性物質(zhì)質(zhì)量偏少，使得體積容量偏低。在滿足目前絕大部分生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品和客戶使用產(chǎn)品的要求的情況下，同時考慮到目前的生產(chǎn)工藝實際水平，結(jié)合表16行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對振實密度的要求， 本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰產(chǎn)品的粉末電阻率應(yīng)符合表17的規(guī)定。表17粉末電阻率分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9粉末電阻率/(Ω·cm)≤300≤600≤10003.2.12比表面積表18比表面積調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9積，m2/g企業(yè)1///企業(yè)2//企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7//企業(yè)8/////企業(yè)9///////////////////////正極材料比表面積大時，電池的倍率性能較好，但通常更易與電解液發(fā)生反應(yīng)，使得循環(huán)和存儲變差，正極材料比表面積與顆粒大小及分布、表面孔隙度、表面包覆物等密切相關(guān)?？紤]到客戶使用時更好控制漿料水分，避免比表面積過大時對電池極片制作的影響，根據(jù)表17調(diào)研數(shù)據(jù)，不同錳的摩爾百分比產(chǎn)品的比表面積無明顯差異，結(jié)合表18行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對比表面積的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的比表面積應(yīng)不大于30.0m2/g。3.2.13首次放電比容量表19首次放電比容量調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9首次放電mAh/g企業(yè)1///企業(yè)2//企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7////企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////電化學性能是表征鋰離子電池正極材料的關(guān)鍵性能，需要制作成半電池或全電池進行測試，正極材料電化學性能的提高對于新能源汽車的續(xù)航里程和使用壽命起到?jīng)Q定性因素，結(jié)合表19行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對首周放電比容量的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的首次放電比容量應(yīng)符合表20的規(guī)定。表20首次放電比容量分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9首次放電比容量/(mAh/g)3.2.14首次充放電效率表21首次充放電效率調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9首次充放率，%企業(yè)1///企業(yè)2////企業(yè)3//企業(yè)4////企業(yè)5//企業(yè)6//企業(yè)7////企業(yè)8/////企業(yè)9/////////////////////首次充放電效率是判定材料電化學活性的重要指標，如果首次充放電效率低，表明材料在電流沖擊作用下的穩(wěn)定性和動力學性能很差，并且，首次充放電效率的好壞直接影響后續(xù)循環(huán)過程中正極材料的容量表達，表21調(diào)研數(shù)據(jù)顯示大多數(shù)企業(yè)首次充放電效率均大于95%，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的首次充放電效率應(yīng)不小于95.0%。3.2.15首次放電比容量表220.1C平均放電電壓調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9首次放電mAh/g企業(yè)1///企業(yè)2/3.79±0.033.84±0.033.90±0.03/企業(yè)3/3.79±0.033.84±0.033.90±0.03/企業(yè)4////企業(yè)5/3.79±0.033.84±0.033.90±0.03/企業(yè)6/3.79±0.033.84±0.033.90±0.03/企業(yè)7/3.79±0.03///企業(yè)8/////企業(yè)9/3.79±0.03///3.79±0.03////////3.79±0.033.84±0.033.90±0.03//3.79±0.033.84±0.033.90±0.03/////電化學性能是表征鋰離子電池正極材料的關(guān)鍵性能，需要制作成半電池或全電池進行測試，正極材料電化學性能的提高對于新能源汽車的續(xù)航里程和使用壽命起到?jīng)Q定性因素，結(jié)合表22行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對平均放電電壓的要求，本文件規(guī)定磷酸錳鐵鋰的0.1C平均放電電壓應(yīng)符合表23的規(guī)定。表230.1C平均放電電壓分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP90.1C平均放電電壓/(V)3.68±0.033.79±0.033.84±0.033.90±0.033.95±0.033.2.15循環(huán)壽命表24循環(huán)壽命調(diào)研數(shù)據(jù)化學指標企業(yè)LMAFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9常溫循環(huán)壽命，%企業(yè)1/≥80%//企業(yè)2/≥80%//企業(yè)3/////企業(yè)4/////企業(yè)5/////企業(yè)6//企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////高溫循環(huán)壽命，%企業(yè)1/≥80%//企業(yè)2/≥80%//企業(yè)3/////企業(yè)4/////企業(yè)5/////企業(yè)6//企業(yè)7/////企業(yè)8/////企業(yè)9//////////////////////結(jié)合表24行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)和使用的主要企業(yè)對循環(huán)壽命的要求，同本文件規(guī)定產(chǎn)品的循環(huán)壽命應(yīng)符合表25的規(guī)定。表25循環(huán)壽命分類LMFP5LMFP6LMFP7LMFP8LMFP9常溫容量保持率/(%)高溫容量保持率/(%)3.3試驗方法3.3.1化學成分產(chǎn)品化學成分的測定主要使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，按YS/T1006.2的規(guī)定進行或雙方的規(guī)定進行，有超出測試范圍的，適當調(diào)整標準工作曲線及前處理的稀釋倍數(shù)，鋯、氟、鈦、硼等其他摻雜包覆元素及硫含量的測定按照供需雙方協(xié)商認可的方法進行。3.3.2水分產(chǎn)品的水分含量測定常采用“GB/T6283化工產(chǎn)品中水分含量的測定卡爾?費休法（通用方法）”和“GB/T6284化工產(chǎn)品中水分測定的通用方法干燥減量法”。干燥減量法對設(shè)備要求較低，但是誤差較大，水分含量較高（0.1%以上）的樣品宜采用此方法?？?費休法比干燥減量法精度更高、誤差小，更適用水分含量較低的樣品中水分含量的測定。本文件中規(guī)定磷酸錳鐵鋰的水分含量應(yīng)不大于0.08%，所以應(yīng)選用卡爾?費休法。3.3.3磁性異物產(chǎn)品的磁性異物含量測定按GB/T41704-2022中4.1的規(guī)定進行，其中磁性異物的含量為鐵、鉻、鎳、鋅的含量之和。3.3.4水溶錳溶出物（以Mn計）產(chǎn)品中的水溶錳溶出物含量測定按雙方協(xié)商認可的方法進行。3.3.5水溶鐵溶出物（以Fe計）產(chǎn)品中的水溶鐵溶出物含量測定按雙方協(xié)商認可的方法進行。3.3.6pH值產(chǎn)品的pH測定按照“GB/T5211.6顏料和體質(zhì)顏料通用試驗方法第6部分：水懸浮液pH值的測定”的規(guī)定進行。3.3.7外觀質(zhì)量產(chǎn)品的外觀質(zhì)量直接通過目視檢查，方便快速。3.3.8微觀形貌產(chǎn)品的微觀形貌用掃描電子顯微鏡檢測。3.3.9晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的晶體結(jié)構(gòu)用X射線衍射儀檢測，參照“GB/T30904晶體結(jié)構(gòu)分析X射線衍射法”的規(guī)定進行。3.3.10粒度分布產(chǎn)品的粒度分布測定按照“GB/T19077粒度分布激光衍射法”的規(guī)定進行。3.3.11振實密度產(chǎn)品的振實密度測定按照“GB/T5162金屬粉末振實密度的測定”的規(guī)定測定。3.3.12粉末壓實密度產(chǎn)品的粉末壓實密度測定按GB/T44330-2024的規(guī)定進行。3.3.13粉末電阻率產(chǎn)品的粉末電阻率測定按GB/TXXX的規(guī)定進行。3.3.14比表面積產(chǎn)品的比表面積測定按照“GB/T19587氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積”的規(guī)定進行。3.3.15首次放電比容量產(chǎn)品的首次放電比容量測定按GB/T23365的規(guī)定進行電池制作，測試環(huán)境溫度為25℃±1℃。推薦充放電制度如下：a）恒流充電電流：0.1C；b）充電限制電壓：4.35V；c）恒壓充電終止電流：0.01C；d）靜置10min；e）恒流放電電流：0.1C；f）放電終止電壓：2.5V。3.3.16首次充放電效率產(chǎn)品的首次充放電效率測定按GB/T23365的規(guī)定進行電池制作，測試環(huán)境溫度為25℃±1℃。推薦充放電制度如下：a）恒流充電電流：0.1C；b）充電限制電壓：4.35V；c）恒壓充電終止電流：0.01C；d）靜置10min；e）恒流放電電流：0.1C；f）放電終止電壓：2.5V。3.3.170.1C平均放電電壓產(chǎn)品的0.1C平均放電電壓測定按GB/T23365的規(guī)定進行電池制作，測試環(huán)境溫度為25℃±1℃。推薦充放電制度如下：a）恒流充電電流：0.1C；b）充電限制電壓：4.35V；c）恒壓充電終止電流：0.01C；d）靜置10min；e）恒流放電電流：0.1C；f）放電終止電壓：2.5V。3.3.18循環(huán)壽命產(chǎn)品的循環(huán)壽命測定按GB/T43902的規(guī)定進行電池制作并進行化成分容，常溫循環(huán)測試環(huán)境溫度為25℃±1℃,高溫循環(huán)測試環(huán)境溫度為45℃±1℃,推薦充放電制度如下：a）恒流充電電流：1C；b）充電限制電壓：4.35V；c）恒壓充電終止電流：0.02C；d）恒流放電電流：1C；e）放電終止電壓：2.5V。循環(huán)至容量保持率為80%時的循環(huán)次數(shù)為產(chǎn)品的循環(huán)壽命。3.4周期檢驗和逐批檢驗的項目及取樣數(shù)量表26周期檢驗和逐批檢驗的項目及取樣數(shù)量檢驗項目取樣規(guī)定取樣數(shù)量要求的章條號試驗方法的章條號檢驗類別化學成分產(chǎn)品的取樣按GB/T5314的規(guī)批取樣總量不應(yīng)少于4kg逐批檢驗水分含量5.26.2逐批檢驗磁性異物5.36.3逐批檢驗水溶錳溶出物5.46.4逐批檢驗水溶鐵溶出物5.56.5逐批檢驗pH值5.66.6逐批檢驗外觀質(zhì)量逐桶（袋）5.76.7逐批檢驗微觀形貌5.86.8周期檢驗晶體結(jié)構(gòu)5.96.9周期檢驗粒度分布5.106.10逐批檢驗振實密度逐批檢驗粉末壓實密度逐批檢驗粉末電阻率5.136.13逐批檢驗比表面積逐批檢驗首次放電比容量5.156.15周