《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》编制说明

一、任务来源

按照河北省质量信息协会《关于2023年团体标准提案申报的通

知》（冀质信协字[2023]01号）要求，依据《河北省质量信息协会

团体标准管理办法》，确定《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》

立项，立项编号：T2023117。

本标准由博路天成新能源科技有限公司提出，由河北省质量信息

协会归口。

本标准起草单位为：博路天成新能源科技有限公司。

二、目的和意义

自21世纪以来，随着人类社会的高速发展，能源短缺和环境污

染问题日益严峻，世界各国开始致力于新型清洁能源的开发利用。太

阳能、风能等发电方式具有不连续、不稳定的缺点，为了实现新型能

源的转换和存贮，需要大规模的储电设备。锂离子电池凭借其比能量

高、工作电压高、无记忆效应、绿色无污染等诸多优点，在消费电子、

电动汽车和储能等领域得到了广泛的应用。

人造石墨负极材料市场与下游新能源纯电动汽车动力锂电池行

业的关联性较高。为应对大气污染等环境问题，全球各国推动新能源

汽车发展已成为趋势。在此背景下，各国政府

陆续公布了新能源汽车发展路线图和禁售燃油车计划，并将发展

新能源汽车作为实现节能减排和低碳排放社会的重要举措之一。以部

分发达国家为例，挪威计划从2025年起禁止燃油车销售，德国计划

2030年后禁售传统燃油车，英国计划2040年起全面禁售汽油和柴油

车。新能源汽车作为中国战略性新兴产业，受到政府的大力支持。在

政府政策支持下，中国新能源汽车行业发展迅猛，配套基础设施日益

完善，新能源汽车产销量增速惊人。短期而言，中国新能源汽车行业

发展以纯电动汽车技术路线为主，在锂电池被作为主流动力电池应用

于纯电动汽车的背景下，锂电池产业链在中国获得了极为丰厚的发展

红利，锂电池负极材料的需求也因此保持快速增长。

2

锂离子电池负极材料作为电池组成的关键部分，对锂离子电池的

性能影响很大。理想的锂离子电池负极材料应该满足以下要求：

(1)嵌锂电位应该尽量低，最好能够和锂电位接近，并且负极材

料的电势不随着嵌锂量的变化有太大改变，使电池具备高电压。

(2)应具有相对较高比容量和良好的形貌，与分散剂、电解液的

兼容性好，同时具有良好的加工性能。

(3)应具有稳定的结构，热力学和动力学性能稳定，在锂离子脱

嵌过程中不会造成结构的巨大变化，从而具有良好的动力学性能和循

环性能。

(4)应具有良好的离子和电子电导率，充放电过程极化小，能够

进行大电流充放电，从而具有良好的动力学性能。

(5)材料的化学稳定性高，不与电解质溶液反应。

(6)原料丰富，价格便宜，容易制备，不污染环境。

锂离子电池负极材料的主要类型有如下几种：非碳负极材料（合

金负极材料、氧化锡负极材料、金属氧化物负极材料等）；碳负极材

料（石墨类碳材料、软碳类碳材料、硬碳类碳材料）。目前，得到商

业化使用的锂离子电池负极材料主要是碳材料负极，尤其是石墨类碳

材料。石墨负极材料具备372mAhg-1的理论比容量，且拥有电压

平台低、循环稳、定性好、价格低廉、来源广泛、无毒无害等诸多优

点。

石墨化是人造石墨制备中的核心工序，构建产品性能品质保证。

石墨具备良好的电子电导率和离子电导率，其平面六角的层状结构和

较低的充放电电压十分适合Li+的脱嵌运动，是目前较为理想的负

极材料。石墨化是将热力学不稳定的炭原子实现由乱层结构向石墨晶

体结构的有序转化的过程。人造石墨以石油焦或针状焦为主要原料，

在高温电炉内保护性介质中加热到2800℃以上，改变焦类材料的空

间结构，使之具备良好的体积密度、导电率、导热率、抗腐蚀性能及

机械加工性能。因此，石墨化在一定程度上决定了人造石墨产品的品

质和质量的稳定性。

石墨化过程是充分利用电阻热把炭质材料加热到2800℃～

3000℃，使无定形乱层结构的炭转化成有序的石墨晶质结构的过程。

3

石墨晶质结构的转化、原子重排的能量来源于高温热处理，随着热处

理温度的提高，石墨层间距逐渐变小，一般在0.343nm～0.346nm之

间，一般温度到2500℃时变化显著，到3000℃时变化逐渐缓慢，直

至完成整个石墨化过程。

艾奇逊炉坩埚法是目前石墨化主流生产工艺。按照加热方法不同，

石墨化主要有间歇式和连续式两种生产工艺。间歇式石墨化过程中物

料需要经历装炉、升温、石墨化、降温断电出炉等工序。以目前主流

的艾奇逊炉为例，石墨化过程主要包括将负极材料均匀放入石墨坩埚

内，再通过天车吊起平放入石墨化炉中，将电阻料放入炉芯处石墨坩

埚外围，再包覆保温料，将炉体填满，即完成装炉。将炉体装满后，

即进入电加热过程，通过石墨化炉两侧的电极进行通电加热，在炉内

达到一定温度后加盖炉顶并设置集气罩，炉内温度将继续升至

2800℃～3000℃，最终将坩埚内含碳物质在高温热处理下，实现减少

无定型碳微晶结构边缘杂质，使其具备石墨晶体结构特征。通电加热

结束后，将炉顶打开，静置冷却至材料恢复常温，即结束该生产过程。

通常情况下，石墨化工序或提纯工序一个周期将达到15～22天。

目前，关于锂离子电池石墨类负极材料的标准，有国家标准GB/T

24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》，该标准规定了锂离子电

池石墨类负极材料的术语和定义、分类及代号、技术要求、试验方法

及检验规则等，适用于锂离子电池作为负极使用的石墨类负极材料；

关于锂离子电池石墨类负极材料石墨化生产技术规范，国内尚无相关

标准，本标准规定了锂电池石墨负极材料石墨化的生产流程、原料检

验、过程检验、成品检验、包装、运输、贮存，适用于锂电池石墨负

极材料石墨化生产过程。本标准的制定规范了锂电池石墨负极材料石

墨化生产，促进了锂离子电池石墨类负极材料的生产，满足了能源市

场对锂离子电池的需求，有利于新能源工业的发展。

三、主要工作过程：

1)2023年5月：成立标准起草工作组，明确相关单位和负责人员的

职责和任务分工；

2)2023年6月：标准起草工作组积极开展调查研究，检索国家及其

4

他省市相关标准及法律法规，调研锂电池石墨负极材料石墨化技

术现状和市场需求情况，并进行分析总结，为标准草案的编制打

下了基础；

3)2023年7月：分析研究调研材料，与现有国家标准国家标准GB/T

24533-2019《锂离子电池石墨类负极材料》相比，本标准工艺流

程所生产产品各项技术指标均符合要求。

标准起草工作组通过研讨会、电话会议等多种方式，对标准

的主要内容进行了讨论，并完成团体标准立项文件。

2023年7月中旬，《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》

团体标准正式立项。

4)2023年8月底：标准起草工作组通过讨论，确定本标准的主要内

容包括锂电池石墨负极材料石墨化技术规范的原辅料检验、装粉、

装炉、送电、冷却降温、出炉、出粉、筛料、包装、成品检验等，

初步形成标准草案和编制说明。经相关标准专家审核后，进行修

改完善，最终形成征求意见稿，线上线下征求意见；

四、编制原则

本标准的编制遵循“前瞻性、实用性、统一性、规范性”的

原则，注重标准的可操作性，严格按照GB/T1.1《标准化工作导

则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》最新版本的要求进

行编写。

本标准与现行法律、法规、标准和强制性标准没有冲突。

五、主要内容及依据

本文件规定了锂电池石墨负极材料石墨化技术规范的原辅料检

验、装粉、装炉、送电、冷却降温、出炉、出粉、筛料、包装、成品

检验等。

1.范围

本文件适用于锂电池石墨负极材料石墨化生产过程。

5

2.规范性引用文件

本文件参考引用的标准：

GB/T3521石墨化学分析方法

GB/T3780.10炭黑第10部分：灰分的测定

GB/T19587气体吸附BET法测定固态物质比表面积

GB/T24533锂离子电池石墨类负极材料

GB/T31057.1颗粒材料物理性能测试第1部分：松装密度的测

量

YS/T587.4阳极用后石油焦检测方法第4部分硫含量的测定

YS/T587.6炭阳极用后石油焦检测方法第6部分粉末电阻率

的测定

3.术语和定义

GB/T24533界定的术语和定义适用于本文件。

4.石墨化工艺流程

该条文规定了锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程宜包括的工

序为原辅料检验、装粉、装炉、送电、冷却降温、出炉、出粉、筛料、

包装、成品检验等。

5.原辅料检验

该条文锂电池石墨负极材料的原辅料进行了详细说明，待石墨化

负极材料由客户提供，只进行检验，不做技术要求，根据待石墨化负

极材料的技术指标和客户对成品的技术指标要求，确定石墨化工艺参

数。

该条文还规定了辅料技术要求及检验方法。

6.装粉

6

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的装粉工艺进行

了详细说明。

7.装炉

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的装炉工艺进行

了详细说明。

8.送电

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的送电工艺进行

了详细说明，并对送电过程中突发停电情况，进行了停电补电规定，

确保了石墨化工艺的正常进行。

9.冷却降温

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的冷却降温工艺

进行了详细说明。

10.出炉

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的出炉工艺进行

了详细说明。

11.出粉

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的出粉工艺进行

了详细说明。

12.筛料

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的筛分工艺进行

了详细说明。

13.包装

7

该条文对锂电池石墨负极材料石墨化工艺流程的包装工艺进行

了详细说明。

14.成品检验

该条文对锂电池石墨负极材料成品的技术要求、检验项目和检验

方法进行了详细说明。

六、与现行法律、法规、标准的关系

本标准符合《中华人民共和国标准化法》等法律法规文件的规定，

并在制定过程中参考了相关领域的国家标准和行业标准，在对等内容

的规范方面，与现行标准保持兼容和一致，便于参考实施。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、贯彻标准的要求和措施建议

组织措施：在河北省质量信息协会组织协调下，以标准起草组成

员为主，成立标准宣贯小组。

技术措施：组织撰写标准宣贯材料，组织开展标准宣贯培训工作。

九、其它应予说明的事项

无。

《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》标准起草工作组

2023年8月29日

8

河北省质量信息协会团体标准

《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》

编制说明

（征求意见稿）

标准起草工作组

2023年8月

一、任务来源

按照河北省质量信息协会《关于2023年团体标准提案申报的通

知》（冀质信协字[2023]01号）要求，依据《河北省质量信息协会

团体标准管理办法》，确定《锂电池石墨负极材料石墨化技术规范》

立项，立项编号：T2023117。

本标准由博路天成新能源科技有限公司提出，由河北省质量信息

协会归口。

本标准起草单位为：博路天成新能源科技有限公司。

二、目的和意义

自21世纪以来，随着人类社会的高速发展，能源短缺和环境污

染问题日益严峻，世界各国开始致力于新型清洁能源的开发利用。太

阳能、风能等发电方式具有不连续、不稳定的缺点，为了实现新型能

源的转换和存贮，需要大规模的储电设备。锂离子电池凭借其比能量

高、工作电压高、无记忆效应、绿色无污染等诸多优点，在消费电子、

电动汽车和储能等领域得到了广泛的应用。

人造石墨负极材料市场与下游新能源纯电动汽车动力锂电池行

业的关联性较高。为应对大气污染等环境问题，全球各国推动新能源

汽车发展已成为趋势。在此背景下，各国政府

陆续公布了新能源汽车发展路线图和禁售燃油车计划，并将发展

新能源汽车作为实现节能减排和低碳排放社会的重要举措之一。以部

分发达国家为例，挪威计划从2025年起禁止燃油车销售，德国计划

2030年后禁售传统燃油车，英国计划2040年起全面禁售汽油和柴油

车。新能源汽车作为中国战略性新兴产业，受到政府的大力支持。在

政府政策支持下，中国新能源汽车行业发展迅猛，配套基础设施日益

完善，新能源汽车产销量增速惊人。短期而言，中国新能源汽车行业

发展以纯电动汽车技术路线为主，在锂电池被作为主流动力电池应用

于纯电动汽车的背景下，锂电池产业链在中国获得了极为丰厚的发展

红利，锂电池负极材料的需求也因此保持快速增长。

2

锂离子电池负极材料作为电池组成的关键部分，对锂离子电池的

性能影响很大。理想的锂离子电池负极材料应该满足以下要求：

(1)嵌锂电位应该尽量低，最好能够和锂电位接近，并且负极材

料的电势不随着嵌锂量的变化有太大改变，使电池具备高电压。

(2)应具有相对较高比容量和良好的形貌，与分散剂、电解液的

兼容性好，同时具有良好的加工性能。

(3)应具有稳定的结构，热力学和动力学性能稳定，在锂离子脱

嵌过程中不会造成结构的巨大变化，从而具有良好的动力学性能和循

环性能。

(4)应具有良好的离子和电子电导率，充放电过程极化小，能够

进行大电流充放电，从而具有良好的动力学性能。

(5)材料的化学稳定性高，不与电解质溶液反应。

(6)原料丰富，价格便宜，容易制备，不污染环境。

锂离子电池负极材料的主要类型有如下几种：非碳负极材料（合

金负极材料、氧化锡负极材料、金属氧化物负极材料等）；碳负极材

料（石墨类碳材料、软碳类碳材料、硬碳类碳材料）。目前，得到商

业化使用的锂离子电池负极材料主要是碳材料负极，尤其是石墨类碳

材料。石墨负极材料具备372mAhg-1的理论比容量，且拥有电压

平台低、循环稳、定性好、价格低廉、来源广泛、无毒无害等诸多优

点。

石墨化是人造石墨制备中的核心工序，构建产品性能品质保证。

石墨具备良好的电子电导率和离子电导率，其平面六角的层状结构和

较低的充放电电压十分适合Li+的脱嵌运动，是目前较为理想的负

极材料。石墨化是将热力学不稳定的炭原子实现由乱层结构向石墨晶

体结构的有序转化的过程。人造石墨以石油焦或针状焦为主要原料，

在高温电炉内保护性介质中加热到2800℃以上，改变焦类材料的空

间结构，使之具备良好的体积密度、导电率、导热率、抗腐蚀性能及

机械加工性能。因此，石墨化在一定程度上决定了人造石墨产品的品

质和质量的稳定性。

石墨化过程是充分利用电阻热把炭质材料加热到2800℃～

3000℃，使无定形乱层结构的炭转化成有序的石墨晶质结构的过程。

3

石墨晶质结构的转化、原子重排的能量来源于高温热处理，随着热处

理温度的提高，石墨层间距逐渐变小，一般在0.343nm～0.346nm之

间，一般温度到2500℃时变化显著，到3000℃时变化逐渐缓慢，直

至完成整个石墨化过程。

艾奇逊炉坩埚法是目前石墨化主流生产工艺。按照加热方法不同，

石墨化主要有间歇式和连续式两种生产工艺。间歇式石墨化过