1T/CAQIXXX—2025高比能快充石墨負極材料能量密度測試方法本文件描述了高比能快充石墨負極材料的能量密度測試方法，包括測試原理、儀器設備、測試步驟及數(shù)據(jù)處理等要求。本文件適用于高比能快充石墨負極材料的能量密度測試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T18287移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規(guī)范GB/T24533鋰離子電池石墨類負極材料GB/T30835鋰離子電池用炭復合磷酸鐵鋰正極材料3術(shù)語和定義GB/T18287、GB/T24533、GB/T30835界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1高比能快充石墨負極材料highspecificenergyfastcharginggraphitecathodeelectrodematerial具有較高比能量和快速充放電能力的石墨類負極材料。4測試設備4.1測試設備結(jié)構(gòu)測試設備結(jié)構(gòu)應符合下列規(guī)定：a）電池測試系統(tǒng)：能夠進行恒流充放電、恒壓充電、脈沖充放電等操作，電壓測量精度不低于±0.1mV，電流測量精度為±0.1mA；b）恒溫恒濕箱：溫度控制范圍為-40℃~85℃,溫度控制精度為±0.5℃,相對濕度控制范圍為20%～80%，濕度控制精度為±5%RH；c）高低溫箱：溫度控制范圍為-40℃~85℃,溫度控制精度為±0.5℃;d）電子天平：稱量精度為±0.1mg；e）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：能夠?qū)崟r采集并記錄電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)。4.2設備校準測試設備的校準應按照以下步驟進行：a）電壓校準：使用標準電壓源對電池測試系統(tǒng)的電壓測量模塊進行校準，確保測量誤差不超過±0.1mV；2T/CAQIXXX—2025b）電流校準：使用標準電流源對電池測試系統(tǒng)的電流測量模塊進行校準，確保測量誤差在±0.1mA；c）溫度校準：使用標準溫度計對恒溫箱的溫度控制模塊進行校準，確保溫度控制誤差在±0.5℃。4.3測試人員測試人員應熟悉電化學測試基本原理和設備操作流程，具備安全操作意識，能正確記錄和處理測試數(shù)據(jù)。5測試條件5.1環(huán)境條件測試應在以下環(huán)境條件下進行：a）溫度：25℃±2℃;b）相對濕度：45%～75%；c）大氣壓：86kPa～106kPa。5.2電池制備測試用電池的制備應符合GB/T30835的規(guī)定。6測試步驟6.1初始容量測試初始容量測試步驟如下：a）充電：以0.1C恒流充電使電池電壓達到4.2V，然后恒壓充電至電流降至0.05C；b）放電：以0.1C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄放電過程中的電壓、電流、時間等數(shù)據(jù)，計算初始放電容量。6.2能量密度測試能量密度測試的測試步驟如下：a）充電：以1C恒流充電至電池電壓達到4.2V，然后恒壓充電至電流降至0.05C；b）放電：以1C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄放電過程中的電壓、電流、時間等數(shù)據(jù)，計算放電能量；d）計算能量密度：根據(jù)放電能量和電池質(zhì)量，計算比能量（Wh/kg）。6.3快充性能測試快充性能測試應按如下操作執(zhí)行：a）充電：以3C恒流充電至電池電壓達到4.2V，然后恒壓充電至電流降至0.05C；b）放電：以1C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄充電時間、放電容量等數(shù)據(jù)，計算快充性能。6.4循環(huán)性能測試循環(huán)性能測試步驟如下：a）充電：以1C恒流充電至電池電壓達到4.2V，然后恒壓充電至電流降至0.05C；b）放電：以1C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）循環(huán)操作：重復步驟a）和b），共計100次循環(huán)；T/CAQIXXX—20253d）記錄數(shù)據(jù)：記錄每次循環(huán)的放電容量，計算容量保持率（第100次循環(huán)放電容量與初始放電容量的比值）。6.5低溫性能測試低溫性能測試步驟如下：a）環(huán)境設置：將電池置于-20℃的高低溫箱中，保持2h；b）放電：以0.5C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄放電容量及放電過程中的電壓、電流數(shù)據(jù)。6.6高溫性能測試高溫性能測試步驟如下：a）環(huán)境設置：將電池置于55℃的高低溫箱中，保持2h；b）放電：以0.5C恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄放電容量及放電過程中的電壓、電流數(shù)據(jù)。6.7高溫存儲測試高溫存儲測試步驟如下：a）存儲條件：將電池置于60℃的恒溫恒濕箱中，存儲30天；b）容量測試：存儲結(jié)束后，按照6.1步驟進行初始容量測試；c）記錄數(shù)據(jù)：對比存儲前后的放電容量，計算容量保持率。6.8倍率性能測試a）充電倍率測試：分別以0.5C、1C、2C、3C恒流充電至電池電壓達到4.2V，然后恒壓充電至電流降至0.05C；b）放電倍率測試：每次充電后，以對應充電倍率的恒流放電至電池電壓降至2.5V；c）記錄數(shù)據(jù)：記錄各倍率下的放電容量及充放電時間。7數(shù)據(jù)處理7.1能量密度計算能量密度：電池釋放的能量與電池質(zhì)量的比值，計算公式（式1）為：式中：w為能量密度（MJ/kg）V(t）——放電過程中的電壓（V）I(t)——為放電過程中的電流（A）t1——為放電開始時間（s）t2——為放電結(jié)束時間（s）m——為電池質(zhì)量（kg）7.2快充性能計算快充性能：快充放電容量與初始放電容量的比值，計算公式（式2）為：T/CAQIXXX—20254式中：K——快充性能C快充——為快充放電容量（Ah）C初始——為初始放電容量（Ah）8試驗報告8.1報告內(nèi)容試驗報告應包括以下內(nèi)容：a）測試設備信息：設備名稱、型號、校準日期；b）測試條件：環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力；c）測試結(jié)果：初始容量、能量密度、快充性能等數(shù)據(jù)；d）數(shù)據(jù)處理：計算公式、計算結(jié)果；e）結(jié)論：根據(jù)測試結(jié)果對石墨負極材料的能量密度和快充性能進行評價。f）測試數(shù)據(jù)記錄表：參照附錄A執(zhí)行。8.2報告格式測試報告應以書面形式呈現(xiàn)，格式應清晰、規(guī)范，并加蓋單位公章或檢測專用章。T/CAQIXXX—2025