中國粉體網(wǎng)訊 專利是反映技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的重要信息來源,,當(dāng)前針對(duì)鋰離子電池,、燃料電池和空氣電池等專利分析較多,但針對(duì)固態(tài)鋰電池的專利分析研究還較少,。中國粉體網(wǎng)小編通過學(xué)習(xí)固態(tài)鋰電池國內(nèi)外專利分析研究文獻(xiàn),,以期了解這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展方向。
1,、全固態(tài)鋰電池整體的國內(nèi)外專利分析
王琳等在德溫特?cái)?shù)據(jù)庫檢索近20年全固態(tài)鋰電池的專利申請(qǐng)量,,檢索時(shí)間:2015-12-26,共檢索出:1082件專利(包括同族專利),。
國際專利申請(qǐng)數(shù)量隨年份變化點(diǎn)線圖
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域?qū)@暾?qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人中,,豐田株式會(huì)社在全固態(tài)鋰電池方面,,投入了大量研發(fā)精力,豐田公司推出了原型固態(tài)鋰離子電池,,正極,、負(fù)極和固體電解質(zhì)層分別采用鈷酸鋰、石墨和硫化物類電解質(zhì),,開發(fā)的電池組平均電壓為14.40 V,,充電后輸出電壓高達(dá)16.26 V,并表示,,這種電池大約在2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,,到2025年得到實(shí)質(zhì)性改善。
日本出光興產(chǎn)在2010年實(shí)現(xiàn)試產(chǎn)層壓型全固體鋰離子二次電池,,采用全固態(tài)硫化物固體電解質(zhì)材料,,輸出電壓為14~16 V,比能量達(dá)到200Wh/kg,。而日本的村田株式會(huì)社,、住友電氣工業(yè)株式會(huì)社和日立造船株式會(huì)社等企業(yè)也都積極在全固態(tài)鋰電池方面開展研發(fā)和專利的布局。
全固態(tài)鋰電池國際專利方面的主要申請(qǐng)人
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
王琳等通過統(tǒng)計(jì)國際全固態(tài)鋰電池方面專利申請(qǐng)的分類號(hào)分布情況,,分析得出該方向的專利申請(qǐng)主要涉及如下技術(shù):申請(qǐng)量最多的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楣腆w電解質(zhì),,占總數(shù)的43.55%。
全固態(tài)鋰電池國際申請(qǐng)專利的技術(shù)領(lǐng)域分布
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
國內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量隨年份變化點(diǎn)線圖
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
全固態(tài)鋰電池國內(nèi)申請(qǐng)專利的技術(shù)領(lǐng)域分布
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
全固態(tài)鋰電池國內(nèi)專利的主要申請(qǐng)人
(來源:王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析)
芮雯奕等采用德溫特創(chuàng)新在線數(shù)據(jù)庫(DI),,檢索截至2018年7月12日,,檢索范圍為DI全球?qū)@治龅贸觯汗虘B(tài)鋰電池技術(shù)分布從同族專利的IPC技術(shù)布局看,,33.9%的專利集中于H01M10/0562(電解質(zhì)只有無機(jī)固態(tài)材料的非水電解質(zhì)二次蓄電池),,其次是H01M10/052(鋰二次蓄電池),占28.5%,,第三位的是H01M10/0565(電解質(zhì)只有高分子有機(jī)材料的非水電解質(zhì)二次蓄電池),,占20.0%,。
固態(tài)鋰電池技術(shù)分布
(來源:芮雯奕等:固態(tài)鋰電池全球?qū)@治觯?br/>
從技術(shù)時(shí)間變化看,,H01M10/0562、H01M10/052,、H01M10/0525,、H01M4/62(在活性物質(zhì)中非活性材料成分的選擇的電極)、H01M10/0585(只具有板條結(jié)構(gòu)元件構(gòu)造的非水電解質(zhì)二次蓄電池)同族專利增長(zhǎng)較快,,如H01M10/0562年平均增長(zhǎng)13.0%,。芮雯奕等由此認(rèn)為,無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料,、鋰離子二次電池,、非活性材料成分的電極及電池結(jié)構(gòu)是固態(tài)鋰電池發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展方向,。
固態(tài)鋰電池專利技術(shù)申請(qǐng)趨勢(shì)
(來源:芮雯奕等:固態(tài)鋰電池全球?qū)@治觯?br/>
2、無機(jī)固態(tài)鋰電池的專利分析
張波等以無機(jī)固態(tài)鋰電池專利技術(shù)相關(guān)專利為研究對(duì)象,,其國際分析數(shù)據(jù)主要來源于美國湯森路透科技集團(tuán)(Thomson Reuters)的德溫特創(chuàng)新索引(Derwent InnovationsIndex,,DII)數(shù)據(jù)庫,檢索時(shí)間為2016年7月7日,;國內(nèi)分析數(shù)據(jù)主要來源于中國科學(xué)院專利在線分析系統(tǒng),,檢索時(shí)間為2016年7月11日。
在無機(jī)固態(tài)鋰電池技術(shù)專利申請(qǐng)的技術(shù)布局方面,,張波等統(tǒng)計(jì)了無機(jī)固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)位居前10位的技術(shù)領(lǐng)域,,從中可以看出H01M—010/0562領(lǐng)域的申請(qǐng)量位居首位,主要以固體電解質(zhì)材料研究為主,。
無機(jī)固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)量居前10位的技術(shù)領(lǐng)域
(來源:張波等:無機(jī)固態(tài)鋰電池專利分析)
無機(jī)固態(tài)鋰電池專利主要申請(qǐng)人
(來源:張波等:無機(jī)固態(tài)鋰電池專利分析)
張波等通過對(duì)檢索到無機(jī)固態(tài)鋰電池的專利進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)引發(fā)現(xiàn),,目前總體對(duì)硫化物體系電解質(zhì)的研究相對(duì)較多,氧化物體系電解質(zhì)的研究次之,。在氧化物體系電解質(zhì)研究中,,研究熱點(diǎn)相對(duì)集中在石榴石型結(jié)構(gòu)、NASICON型結(jié)構(gòu),、鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)等,。
主要無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)類型
(來源:張波等:無機(jī)固態(tài)鋰電池專利分析)
3、全固態(tài)聚合物鋰電池的專利分析
張建軍等統(tǒng)計(jì)了全固態(tài)聚合物電解質(zhì)所涉及的專利數(shù)量共有1228件(到2017年底),。從近幾年的技術(shù)熱點(diǎn)來看,,搖椅式電池相關(guān)的專利近三年(2015—2017年)的專利申請(qǐng)量達(dá)到其專利總量的36.51%,表明該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展較快,。
全球全固態(tài)聚合物電解質(zhì)專利申請(qǐng)量排名前18位的專利權(quán)人當(dāng)中,,前4名的專利數(shù)量較多,均達(dá)到了30件,。前10名專利權(quán)人全部來自日本與韓國,,并且都為全球知名企業(yè),可見日本,、韓國在全固態(tài)聚合物電解質(zhì)這一領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先態(tài)勢(shì),。
中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所、中南大學(xué)在該領(lǐng)域的專利數(shù)量進(jìn)入全球前18名,,分別排第11名與18名,。在前10名專利權(quán)人機(jī)構(gòu)中,日本的專利權(quán)人最多,,占據(jù)8席,,它們分別是:豐田汽車公司、日立公司、日產(chǎn)汽車公司,、三洋電子,、東芝電池公司、日本大創(chuàng)公司,、松下集團(tuán)以及索尼集團(tuán),。此外,韓國占據(jù)2席,,分別是三星電子公司與LG化學(xué)公司,,并且包攬?jiān)擃I(lǐng)域?qū)@麛?shù)量的前2名。
主要專利權(quán)人情況
(來源:張建軍等:全固態(tài)聚合物鋰電池的科研進(jìn)展,、挑戰(zhàn)與展望)
小結(jié)
參考資料:
王琳等:全固態(tài)鋰電池專利申請(qǐng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析,;電源技術(shù)
芮雯奕等:固態(tài)鋰電池全球?qū)@治觯浑姵?br/>
張波等:無機(jī)固態(tài)鋰電池專利分析,;儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)
張建軍等:全固態(tài)聚合物鋰電池的科研進(jìn)展,、挑戰(zhàn)與展望;儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)
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