中國在固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)展勢頭強勁，尤其是在專利布局方面。

在2023年12月26日國務(wù)院新聞辦公室舉行的國務(wù)院政策例行吹風會上，國家知識產(chǎn)權(quán)局局長申長雨介紹了中國在固態(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，中國是全球主要的技術(shù)來源國之一。

截至2023年5月，全球固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)專利申請量為20798項，其中中國有7640項，占比達36.7%；近5年，中國中國固態(tài)電池全球?qū)＠暾埩磕昃鲩L20.8%，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)實力的企業(yè)開始嶄露頭角。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一二。

據(jù)集邦固態(tài)電池發(fā)現(xiàn)，今年4月以來，寧德時代、衛(wèi)藍新能源、LG新能源、珠海冠宇、遠景動力、中國一汽、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>

寧德時代

4月9日，寧德時代獲得一項發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“粘結(jié)劑、制備方法、負極漿料、負極極片、固態(tài)電池及用電裝置”，公開號CN117165222B，申請日為2023年11月2日。

專利摘要顯示，本申請?zhí)峁┝艘环N粘結(jié)劑、制備方法、負極漿料、負極極片、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，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150萬~900萬，其中，R1、R2、R3各自獨立地包括氫、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。

圖片來源：天眼查

衛(wèi)藍新能源

4月9日，衛(wèi)藍新能源獲得一項發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“具有自擴散性質(zhì)的復合負極及其制備方法以及固態(tài)電池”，公開號CN117855386A，申請日為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，公開了一種具有自擴散性質(zhì)的復合負極及其制備方法以及固態(tài)電池。所述復合負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。

該具有自擴散性質(zhì)的復合負極由于添加了高離子電導率的共晶電解質(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。

圖片來源：天眼查

LG新能源

4月12日，株式會社LG新能源獲得一項發(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”，公開號CN112585796B，申請日為2020年4月29日。

專利摘要顯示，本發(fā)明公開了固態(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，可以提供機械強度高且離子電導率高的固態(tài)電池用固體電解質(zhì)膜。

圖片來源：天眼查

珠海冠宇

4月5日，珠海冠宇獲得一項發(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”，公開號CN113782826B，申請日為2021年8月25日。

專利摘要顯示，本發(fā)明公開一種固態(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)同添加快離子導體，以提升固態(tài)電解質(zhì)機械性能的同時構(gòu)建更多的鋰離子傳輸位點，并通過添加鋰、鎂、鈉鹽等快離子導體材料來提升離子電導率。

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

同時加入了快離子導體以削弱相變材料對固態(tài)電解質(zhì)離子電導率的影響。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題，同時賦予了固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)異的溫度吸收和溫度調(diào)控性能。

圖片來源：天眼查

遠景動力&中國一汽

4月12日，遠景動力聯(lián)合中國一汽獲得一項發(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”，公開號CN117458066B，申請日為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)，緩沖梁的長度方向沿第一方向布置，緩沖梁設(shè)有一個或多個，緩沖梁沿第二方向?qū)⑼鈿し指魹橹辽賰蓚€腔體；第二方向與第一方向垂直；多個電芯，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緊力。

本發(fā)明能夠為電芯提供充足的預緊力，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。本申請解決了現(xiàn)有技術(shù)中的全固態(tài)電池模組易失效的問題。

圖片來源：天眼查

中國一汽

4月16日，中國一汽獲得兩項發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱分別為“一種復合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池”、“前體膠液、界面保護層、聚合物電解質(zhì)膜和固態(tài)電池”。

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

專利摘要顯示，本發(fā)明公開了一種復合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池，該復合電解質(zhì)包括立方相的LLZO基體材料以及對所述LLZO基體材料進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。通過在LLZO基體材料摻雜MgO和SiO2，并對LLZO基體材料包覆鋰化聚合物，可以得到在保持較高離子導電率的同時，還顯示出優(yōu)良的柔韌性和機械性能，與電極接觸界面的潤濕性較佳，抑制鋰枝晶生長的電解質(zhì)材料。

圖片來源：天眼查

“前體膠液、界面保護層、聚合物電解質(zhì)膜和固態(tài)電池”專利公開號CN117887382A，申請日為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)界面保護層，通過“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。

同時，在循環(huán)過程中，將原位生成富含氟化堿金屬/氮化堿金屬等無機組分的穩(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層的雙重作用，最終實現(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。

圖片來源：天眼查

豐田

4月16日，豐田自動車株式會社獲得一項發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“全固態(tài)電池和其制造方法”，公開號CN111640992B，申請日為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。

圖片來源：天眼查

文：集邦固態(tài)電池Wendy