中國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，尤其是在專利布局方面。

在2023年12月26日國(guó)務(wù)院新聞辦公室舉行的國(guó)務(wù)院政策例行吹風(fēng)會(huì)上，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局局長(zhǎng)申長(zhǎng)雨介紹了中國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展情況。

據(jù)介紹，在固態(tài)電池領(lǐng)域，中國(guó)是全球主要的技術(shù)來(lái)源國(guó)之一。

截至2023年5月，全球固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)專利申請(qǐng)量為20798項(xiàng)，其中中國(guó)有7640項(xiàng)，占比達(dá)36.7%；近5年，中國(guó)中國(guó)固態(tài)電池全球?qū)＠暾?qǐng)量年均增長(zhǎng)20.8%，增速位列全球第一。

在固態(tài)電池的熱潮下，一些真正擁有技術(shù)實(shí)力的企業(yè)開(kāi)始嶄露頭角。那么，究竟哪家企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)最為領(lǐng)先呢？我們或許可以從它們的專利布局中窺見(jiàn)一二。

據(jù)集邦固態(tài)電池發(fā)現(xiàn)，今年4月以來(lái)，寧德時(shí)代、衛(wèi)藍(lán)新能源、LG新能源、珠海冠宇、遠(yuǎn)景動(dòng)力、中國(guó)一汽、豐田汽車等相繼公布固態(tài)電池相關(guān)專利，匯總?cè)缦拢?/p>

寧德時(shí)代

4月9日，寧德時(shí)代獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“粘結(jié)劑、制備方法、負(fù)極漿料、負(fù)極極片、固態(tài)電池及用電裝置”，公開(kāi)號(hào)CN117165222B，申請(qǐng)日為2023年11月2日。

專利摘要顯示，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N粘結(jié)劑、制備方法、負(fù)極漿料、負(fù)極極片、固態(tài)電池及用電裝置。粘結(jié)劑包括含氟聚合物，含氟聚合物包含衍生自偏二氟乙烯的結(jié)構(gòu)單元和衍生自式I所示單體的結(jié)構(gòu)單元。

基于所述含氟聚合物中的結(jié)構(gòu)單元的總摩爾數(shù)計(jì)，衍生自所述式I所示單體的結(jié)構(gòu)單元的摩爾含量為0.3%?2.5%；且含氟聚合物的重均分子量為150萬(wàn)~900萬(wàn)，其中，R1、R2、R3各自獨(dú)立地包括氫、C1?3烷基中的至少一種，R4包括酯基、羰基、C1?3烷基、單鍵中的至少一種。

該粘結(jié)劑能夠使得漿料在低固含量下即具有高的粘度，適用于薄涂工藝，可以提高極片的面密度均勻性，并且能夠降低固態(tài)電池的阻抗，提升固態(tài)電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

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衛(wèi)藍(lán)新能源

4月9日，衛(wèi)藍(lán)新能源獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“具有自擴(kuò)散性質(zhì)的復(fù)合負(fù)極及其制備方法以及固態(tài)電池”，公開(kāi)號(hào)CN117855386A，申請(qǐng)日為2022年9月30日。

專利摘要顯示，本發(fā)明涉及固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種具有自擴(kuò)散性質(zhì)的復(fù)合負(fù)極及其制備方法以及固態(tài)電池。所述復(fù)合負(fù)極包括箔片以及涂覆在所述箔片上的涂覆層，所述涂覆層包括共晶電解質(zhì)、活性物質(zhì)和粘結(jié)劑中的一種或多種。

該具有自擴(kuò)散性質(zhì)的復(fù)合負(fù)極由于添加了高離子電導(dǎo)率的共晶電解質(zhì)，能夠構(gòu)建良好的鋰離子傳輸通道，能夠提高電極的克容量發(fā)揮，循環(huán)性能以及倍率性能。

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LG新能源

4月12日，株式會(huì)社LG新能源獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“固體電解質(zhì)膜、其制造方法以及包含其的固態(tài)電池”，公開(kāi)號(hào)CN112585796B，申請(qǐng)日為2020年4月29日。

專利摘要顯示，本發(fā)明公開(kāi)了固態(tài)電池用固體電解質(zhì)膜的制造方法以及由此獲得的固體電解質(zhì)膜。所述固態(tài)電池用固體電解質(zhì)膜包括經(jīng)熱處理的多孔聚合物片和固體電解質(zhì)材料。

其中，所述固體電解質(zhì)材料和所述多孔聚合物片形成復(fù)合物使得經(jīng)熱處理的多孔聚合物片的孔填充有所述固體電解質(zhì)材料。以此方式，可以提供機(jī)械強(qiáng)度高且離子電導(dǎo)率高的固態(tài)電池用固體電解質(zhì)膜。

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珠海冠宇

4月5日，珠海冠宇獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“一種固態(tài)電解質(zhì)及包含該固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池”，公開(kāi)號(hào)CN113782826B，申請(qǐng)日為2021年8月25日。

專利摘要顯示，本發(fā)明公開(kāi)一種固態(tài)電解質(zhì)及包含該固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池，通過(guò)采用三通道靜電紡絲技術(shù)，以相變材料為核心，以聚合物材料作為骨架，并協(xié)同添加快離子導(dǎo)體，以提升固態(tài)電解質(zhì)機(jī)械性能的同時(shí)構(gòu)建更多的鋰離子傳輸位點(diǎn)，并通過(guò)添加鋰、鎂、鈉鹽等快離子導(dǎo)體材料來(lái)提升離子電導(dǎo)率。

由此制備得到的固態(tài)電解質(zhì)在具有超高離子電導(dǎo)率的同時(shí)從源頭上緩解電池內(nèi)部的熱量聚集，進(jìn)而提升了鋰離子電池的本征安全性；

同時(shí)加入了快離子導(dǎo)體以削弱相變材料對(duì)固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的影響。本發(fā)明的固態(tài)電解質(zhì)材料解決了固態(tài)電解質(zhì)與電極間的界面接觸性差的問(wèn)題，同時(shí)賦予了固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)異的溫度吸收和溫度調(diào)控性能。

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遠(yuǎn)景動(dòng)力&中國(guó)一汽

4月12日，遠(yuǎn)景動(dòng)力聯(lián)合中國(guó)一汽獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“全固態(tài)電池模組及其裝配方法”，公開(kāi)號(hào)CN117458066B，申請(qǐng)日為2023年12月21日。

專利摘要顯示，本發(fā)明屬于電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全固態(tài)電池模組及其裝配方法，全固態(tài)電池模組包括：外殼；緩沖梁，為空心管狀結(jié)構(gòu)，緩沖梁由彈性材料制成，緩沖梁安裝于外殼內(nèi)，緩沖梁的長(zhǎng)度方向沿第一方向布置，緩沖梁設(shè)有一個(gè)或多個(gè)，緩沖梁沿第二方向?qū)⑼鈿し指魹橹辽賰蓚€(gè)腔體；第二方向與第一方向垂直；多個(gè)電芯，每組的各電芯沿第二方向堆疊，各組電芯分別被收容于各腔體內(nèi)，且電芯與緩沖梁之間存在預(yù)緊力。

本發(fā)明能夠?yàn)殡娦咎峁┏渥愕念A(yù)緊力，抑制和吸收電芯的膨脹，電芯的最大位移量被限制在較小的范圍內(nèi)，從而避免拉扯極耳。本申請(qǐng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的全固態(tài)電池模組易失效的問(wèn)題。

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中國(guó)一汽

4月16日，中國(guó)一汽獲得兩項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱分別為“一種復(fù)合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池”、“前體膠液、界面保護(hù)層、聚合物電解質(zhì)膜和固態(tài)電池”。

“一種復(fù)合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池”專利公開(kāi)號(hào)CN117895065A，申請(qǐng)日為2023年12月6日。

專利摘要顯示，本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池，該復(fù)合電解質(zhì)包括立方相的LLZO基體材料以及對(duì)所述LLZO基體材料進(jìn)行包覆的鋰化聚合物，所述LLZO基體材料摻雜有MgO和SiO2。

其制備方法包括：在摻雜有MgO和SiO2的LLZO基體材料的表面包覆鋰化聚合物，其中，LLZO基體材料由固相燒結(jié)法得到。通過(guò)在LLZO基體材料摻雜MgO和SiO2，并對(duì)LLZO基體材料包覆鋰化聚合物，可以得到在保持較高離子導(dǎo)電率的同時(shí)，還顯示出優(yōu)良的柔韌性和機(jī)械性能，與電極接觸界面的潤(rùn)濕性較佳，抑制鋰枝晶生長(zhǎng)的電解質(zhì)材料。

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“前體膠液、界面保護(hù)層、聚合物電解質(zhì)膜和固態(tài)電池”專利公開(kāi)號(hào)CN117887382A，申請(qǐng)日為2023年12月21日。

專利摘要顯示，本發(fā)明涉及固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及前體膠液、界面保護(hù)層、聚合物電解質(zhì)膜和固態(tài)電池。前體膠液的原料包括聚合物基體、堿金屬鹽和靜電屏蔽添加劑，其中，堿金屬鹽中含有N和S元素中至少一者，且含有鹵素元素，靜電屏蔽添加劑中含有堿金屬、堿土金屬和稀土元素中的至少一者。

該前體膠液可以用于形成固態(tài)電解質(zhì)界面保護(hù)層，通過(guò)“靜電屏蔽”作用均勻化堿金屬離子傳輸通量，有效抑制堿金屬枝晶的尖端聚集生長(zhǎng)。

同時(shí)，在循環(huán)過(guò)程中，將原位生成富含氟化堿金屬/氮化堿金屬等無(wú)機(jī)組分的穩(wěn)定SEI，從而有效減少界面副反應(yīng)和界面阻抗?；谏鲜鼋缑姹Ｗo(hù)層的雙重作用，最終實(shí)現(xiàn)固態(tài)金屬電池穩(wěn)定的界面環(huán)境和優(yōu)異的循環(huán)性能。

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豐田

4月16日，豐田自動(dòng)車株式會(huì)社獲得一項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“全固態(tài)電池和其制造方法”，公開(kāi)號(hào)CN111640992B，申請(qǐng)日為2020年2月26日。

專利摘要顯示，本發(fā)明涉及全固態(tài)電池和其制造方法。一種全固態(tài)電池包含兩個(gè)以上堆疊在一起并且具有單極結(jié)構(gòu)的堆疊電池單元。

所述堆疊電池單元包含依次堆疊的第一集電器層、第一活性物質(zhì)層、固體電解質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層、第二集電器層、第二活性物質(zhì)層、固體電解質(zhì)層、第一活性物質(zhì)層和第一集電器層。相鄰堆疊的所述第一集電器層和所述第一活性物質(zhì)層用粘接劑粘合在一起。

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文：集邦固態(tài)電池Wendy