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9月19日,冠盛股份在投资者互动平台表示,浙江冠盛东驰能源科技有限公司主打产品为半固态磷酸铁锂电池,电池容量为100-314Ah,公司从固态电池的性能及需求出发选择了聚合物技术路径,这主要是结合成本、工艺制造难易化程度、性能指标等需求来考量的。
浙江冠盛东驰能源科技有限公司是冠盛股份与东驰新能源组成的合资公司,公司于2024年1月12日正式成立,旨在研发和生产固态电池。该公司优先推出半固态锂电池,并计划逐渐向准固态、全固态锂电池发展。
固态电池技术路径
固态电池主要有三种技术路径,分别是:聚合物、硫化物、和氧化物。
聚合物体系:聚合物固态电池使用的材料如PEO(聚环氧乙烷),具有柔韧性好、质量轻、成本低、易于加工的优点。但聚合物体系的离子电导率在常温下较低,电化学窗口窄,通常需要加热到60度才能正常工作,这限制了其在高电压正极材料中的应用,并影响了能量密度 。
硫化物体系:硫化物固态电池在三种材料体系中具有最高的离子电导率,并且电化学稳定窗口较宽(5V以上)。然而,硫化物的热动力稳定性较差,生产过程中容易与空气中的水和氧气反应,产生硫化氢等有毒气体,这增加了生产成本和复杂性。尽管如此,硫化物体系因其高电导率而备受日韩企业的青睐,被认为是全固态电池中潜力最大的路线 。
氧化物体系:氧化物固态电池主要使用的材料包括石榴石(Garnet)、钠离子导体(NASICON)等。这类电池的循环性能良好,电化学稳定性高,但离子电导率较低,界面接触性差。中国企业多采用氧化物体系路线,因为它的热稳定性好、电化学窗口宽、机械强度高,但电导率一般,且加工难度较大 。
每种技术路径都有其优势和挑战,目前还没有一种能够完全满足所有要求的材料,不同的技术路径可能会在不同的应用领域和市场需求中发挥各自的优势。
聚合物固态电池优势
从成本角度分析,与氧化物和硫化物相比,聚合物的成本有了大幅度的降低。这使得聚合物固态电池在成本竞争方面具有明显的优势,能够为企业带来更高的利润空间,同时也为消费者提供了更具性价比的产品选择。
从工艺制造难易化程度来看,聚合物基固态电解质膜具有易成膜、稳定性高、界面兼容性好以及可柔性加工等诸多优势。易成膜的特点使得生产过程更加高效,能够快速制备出高质量的电解质膜。稳定性高确保了电池在长期使用过程中的性能稳定,减少了因电解质膜不稳定而导致的电池故障。界面兼容性好有利于锂离子在电极与电解质界面的传输,提高了电池的性能。可柔性加工的特性为电池的设计和应用提供了更多的可能性,可以满足不同形状和尺寸的设备需求。
从性能指标角度出发,聚合物基固态锂离子电池具有长寿命、高安全、使用温域宽、动储兼容、灵活度高等显著特性。长寿命意味着电池能够在多次充放电循环后依然保持较高的容量和性能,减少了用户更换电池的频率和成本。高安全性是固态电池的重要优势之一,聚合物固态电池在这方面表现出色,能够有效降低电池发生安全事故的风险。使用温域宽使得电池能够在不同的温度环境下正常工作,适应更广泛的应用场景。动储兼容的特点使得电池既可以用于动力领域,也可以用于储能领域,为企业拓展市场提供了更多的机会。灵活度高则体现在电池的设计和应用上,可以根据不同的需求进行定制化设计,满足客户的个性化需求。
关于冠盛股份
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