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圣泉新能源“次世代电池安全”技术可有效增加电池的安全性

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圣泉新能源“次世代电池安全”技术可有效增加电池的安全性

作者:
来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2018/10/11
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  一、单位概况

  山东圣泉新能源科技有限公司成立于2017年,是圣泉集团股份有限公司五大产业布局之一,专注于次世代电池安全技术、动力电池及超级电容、电极材料的研发及应用、相关产品的单体制造及系统集成。

  公司拥有350F~3000F、2.5Ah~25Ah超级电容和钛酸锂电池共12个型号的高度柔性化生产能力,产线按10万级电池洁净厂房要求建设,60%以上的韩国进口设备。其中超级电容单体自动测试线可实现国际先进的全自动高温老化、自放电测试、分容、放电、分选, 全流水线式自动测试。设备精度、环境控制、过程检测及控制、产品测试能力及数据管理(MES)等各环节达到国内一流质量控制水平,产品自动过程检测率达到75%,并具有自主调整和缺陷识别功能。

  通过集团公司改性碳材料的成本、性能等优势,以超级电容、动力电池、柔性电池产品为延伸,最终形成从生物质的综合利用到新能源环保动力的“绿色”生态链,将产业价值最大化。产品可广泛应用于国防军工、航空航天、新能源汽车、智能装备、储能等领域。

  二、产能建设

  目前项目一期投入1.27亿元,占地面积21424平方米,新建厂房及附属设施,总建筑面积10439平方米,共购置设备48台(套)。投产后实现30万只3000F超容及25Ah钛酸锂产能,其具有高度柔性化和换线能力,按湿法极片产能54万平米每年,可生产三元锂7360万Wh、或锰酸锂3910万Wh、或钛酸锂2300万Wh 、2.4万只柔性电池,同时干法电极也可实现43万平方米的年产能。

  三、技术进展及研发能力建设

  山东圣泉新能源科技有限公司通过长期的技术开发,研发出“次世代电池安全”技术,可有效增加电池的安全性,未来将引领电池安全新时代。公司研发出高压正极材料,运用到钛酸锂电池中,将钛酸锂电池电压提升到3.2V,开拓钛酸锂电池应用领域。通过电池电容结构优化、添加剂技术等研究工作,增加电池、电容的倍率性能,开发出功率特性优异的电池、电容产品。

  1)次世代电池安全技术

  电池的安全性问题一直是电池行业的痛点,新能源车发生交通事故后导致的燃烧爆炸及人员伤亡、电动公交车高温自燃、飞机上锂电池产品起火爆炸等都给电池安全性技术革新提出来迫切需求,发展电池安全技术将是未来很长一段时间的研究热点。

  圣泉新能源电池通过内置高分子自闭保护材料技术,在传统电池隔膜上进行技术处理,制备出不起火、不爆炸的高安全性锂电池。当电池内部发生短路、热失控等致使电池内部温度超过100℃时,涂覆在隔膜上的高分子材料会发生熔化,覆盖电池短路部位,使得电池短路终止,相当于在电池内部加装安全保险丝,电池自然不会发生起火、爆炸等安全性问题。该技术可广泛应用于目前的锂电体系,制备出高安全性电池,使得电池可以不起火、不爆炸,可放心的带入车、船、飞机等公共交通,而不用担心发生安全事故,属于行业领先产品。

  2)高电压钛酸锂电池技术

  钛酸锂电池因低温性能优异,高达20000次循环寿命,可快速充电等优点广泛应用于工程、特种车辆、军工、储能等领域,但是该电池电压平台较低仅2.3V,比能量低约70Wh/kg,制约了钛酸锂电池的发展,公司通过长期技术攻关,研发出高压正极材料并运用到钛酸锂电池中,研发出电压平台3.2V,比能量超过100 Wh/kg的钛酸锂电池,并大幅降低了电池成本,使得钛酸锂电池的竞争力得到大幅提升。

  3)高功率型电池、电容技术

  随着汽车、军工领域的飞速发展,对电池、电容的功率性能要求也越来越高,公司通过开展结构优化设计,研发出具备大电流输出的电池、电容结构,目前该结构已经申请专利,同时开展电极添加剂研究工作,通过技术攻关,研制出内阻更低的电池、电容产品,有效的增加电池的功率输出和低温能力,电池输出能力可达10C,功率密度达到1000W/kg,电容输出可达上千安培,响应时间可达毫秒级,功率密度达8500 W/kg,并均可在低温-45下正常工作。圣泉通过结构优化和添加剂技术研究,有效提高了电池、电容的功率输出能力。

  四、主要新产品

  钛酸锂电池

  超级电容器

  五、合资合作及重大项目建设

  圣泉新能源公司与香港纳米所达成合作,引进其柔性电池、高性能正极材料及硅碳负极材料相关产品技术,拓展了在智能装备、高电压、高功率的电容及电池技术领域的发展。

  六、发展目标与规划

  公司目前一期项目已建成,二期项目预计投资30~40亿元,占地500亩,预计建成后形成4GW储能电池产能。达产达效后将形成年产超级电容及钛酸锂电池500万只,储能碳材料1450吨,形成2.85V,3000F(圆柱形/方形)超级电容和2.7V25Ah(圆柱形/方形)钛酸锂电池规模生产能力,可柔性生产350F~5000F、2.5Ah~40Ah之间任何容量的超级电容及钛酸锂电池,国内市场占有率将达到20%。

  发展规划:2017年开始项目建设,2018年完成产品布局和市场推广、2019年拟拓展项目业务领域,稳固项目市场。2022年拟将公司打造成行业内标杆,开始上市工作,2025年拟完成上市。

  山东圣泉新能源科技有限公司经营理念为“一切为了您的能源需要”,提供设计、开发、系统集成等整体解决方案,确保满足不同领域客户的不同需求。我们旨在为交通运输、军工、储能、工业机械等多领域客户提供专业、可靠、高效的一站式多样化服务。

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