中國粉體網訊 眾所周知，寧德時代深刻理解電池材料體系研發，在電池材料領域技術積累深厚，據企查查2020年初的專利數據顯示，寧德時代及其子公司邦普在電池材料環節中共有571項專利，其中正極材料與前驅體106項，負極材料13項，電解液166項，隔膜6項，極片274項，而固態電解質有6項。另據中國粉體網記者從國家知識產權局中國專利信息中心獲取的最新數據，寧德時代在固態電池領域有以下10項相關專利：
硫化物固態電解質及全固態鋰二次電池
一種固態電解質及其全固態鋰金屬電池
復合無機固態電解質膜及其鋰金屬電池
鋰離子電池的固態電解質材料
固態電解質膜片及鋰離子電池
一種剛性膜片及固態鋰金屬電池
正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態鋰二次電池
硫化物固態電池正極極片及硫化物固態電池
全固態鋰離子二次電池用粘結劑、電解質膜片、電極膜片、電池及制備方法
一種固態電池材料回收的處理方法
專利數據統計
李茜等在Derwent Innovations Index專利數據庫（DII）搜索全固態鋰電池的固態電解質專利申請，并采用Excel進行相關數據分析（檢索日期為2020年4月5日），發現自2015年以后，固態電解質專利申請數量開始大幅度增長，表明全固態鋰電池的固態電解質研究逐漸成為全球研發重點，得到各國研究人員的重視。在寧德時代10項固態電池相關專利中，有6項是關于固態電解質的；而日本豐田在這一領域的專利申請數量接近300項。
固態電解質專利申請數量趨勢圖
（來源：李茜，等：全固態鋰電池的固態電解質進展與專利分析）
據統計，固態電解質領域專利申請數量排在前十位的申請人，全部為公司，其中9位申請人歸屬于日本，1位歸屬于韓國。居于榜首的日本豐田堅持的是硫化物固態電池技術路線，期于大幅度提升電池的離子電導率、安全性等性能指標，進而實現固態電池的商業化應用。在寧德時代10項固態電池相關專利中，有3項是與硫化物固態電池緊密相關的。
全球固態電解質專利主要申請人
通過對固態鋰電池專利進行分析，學者們發現固體電解質材料領域依舊是最集中的技術方向，除此之外，固態電解質相關專利還與以下領域具有密切關聯：鋰二次蓄電池；活性物質中非活性材料成分的選擇；搖椅式電池；只具有板條結構元件，即板條式正極、負極、隔離件的蓄電池；非水電解質蓄電池的電極等。綜觀寧德時代的相關專利也基本覆蓋以上領域。
相關分析
在固態電池專利的技術方面，寧德時代與以日韓為主的國際專利的前沿技術布局領域接近，主要包含有固體電解質材料（以最難生產也是最有前景的硫化物固態電解質為主）、由活性材料組成或包括活性材料的電極（正極極片）、在活性物質中非活性材料成分的選擇（粘結劑）等。
在專利主體方面，寧德時代目前擁有的固態電池專利的數量，遠遠低于豐田、富士、村田、三星等企業，在固態電池領域的積累也遠不及豐田等國外競爭對手。
近年來，美國、德國、日本等國際汽車強國結合自身優勢，相繼出臺了固態電池鼓勵措施，促進重點技術研發和產品應用，并從財政補貼、稅收優惠、節能環保等方面出臺多項電動汽車推廣的政策措施，倒逼固態電池產業快速發展。
同時，制定明確的發展目標和產業技術規劃，如日本新能源產業技術綜合開發機構的技術路線圖指出，計劃在2025年進入全固態電池階段，且鋰硫電池成為主流，到2035年前后，出現鋰空氣電池等其他電池。中國目前直接針對固態電池的政策較少，大多是直接針對新能源汽車及動力電池。
據悉，日本為應對國外電池產業的崛起，舉全國之力研發下一代固態電池，每年政府經費達到50-100億日元。美國和歐洲原有的電池產業比較薄弱，而他們也在全力開發新一代固態電池，以實現超越。
除了政策支持，國際上還鼓勵和支持跨產業合作，特別是在共性關鍵技術攻關方面。例如：日本新能源和工業技術發展組織斥資100億日元，聯合23家企業和15家大學及研究機構，啟動固態鋰離子電池研究項目以推動其在電動汽車中的應用；同時日本經濟產業省提供16億日元，助力鋰電池材料評價研究中心聯合豐田、日產、本田等汽車制造商，以及松下、GS湯淺等電池制造商，啟動LIBTEC固態鋰電池開發項目，全力提高動力電池續航里程。
中國鋰電池產業雖然暫時取得優勢，但國際競爭壓力巨大，需要全力追趕固態電池前沿技術。
附：寧德時代10項固態電池相關專利簡介
名稱：硫化物固態電解質及全固態鋰二次電池
公開號：111864256A
摘要：本發明提供了一種硫化物固態電解質及全固態鋰二次電池。所述硫化物固態電解質由Li2S、P2S5以及MxS2O3復合得到，其中，M選自Na、K、Ba以及Ca中的一種或幾種，1≤x≤2。本發明的硫化物固態電解質是一種玻璃相與晶相均勻混合的玻璃陶瓷固態電解質，其具有離子電導率高且電化學穩定性好的優點，當其應用于全固態鋰二次電池后，全固態鋰二次電池具有高的首周比容量、高的首周庫倫效率和良好的循環性能。
名稱：一種固態電解質及其全固態鋰金屬電池
公開號：111725558A
摘要：本發明屬于固態電解質領域，更具體地涉及一種能夠抑制鋰枝晶的生長的固態電解質及其全固態鋰金屬電池，所述固態電解質包含第一電解質層和第二電解質層，且所述第二電解質層包含金屬，可以使固態電解質在保證足夠高的離子電導率的情況下解決鋰金屬枝晶所帶來的安全問題，從而使采用該固態電解質的全固態鋰金屬電池兼具高機械強度、高循環性能和高安全性能。
名稱：復合無機固態電解質膜及其鋰金屬電池
公開號：112117485A
摘要：本發明屬于固態鋰金屬電池領域，更具體地涉及一種復合無機固態電解質膜及其鋰金屬電池，采用無機固態電解質和添加鹽設計開發出合適的復合無機固態電解質膜，利用添加鹽高溫熔化、低溫凝固的特點，使低熔點的添加鹽熔化后在一定的壓力下流進所述復合無機固態電解質膜存在的孔隙中，待降溫后，添加鹽在孔隙中凝固填充孔隙，降低所述復合無機固態電解質膜的孔隙率，從而抑制固態鋰金屬電池在組裝和循環過程中負極鋰金屬向電解質膜滲透，達到抑制電池短路的目的，提高固態鋰金屬電池的循環穩定性。
名稱：鋰離子電池的固態電解質材料
授權公告號：103401018B
摘要：本發明提供了一種鋰離子電池的固態電解質材料，其中，所述固態電解質材料的通式為(LimZn)MP2X12，所述固態電解質屬于三斜晶系和P1空間群；其中，Z為高價金屬元素，其陽離子化合價大于+1價且小于等于+3價，所述的高價金屬元素Z為Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、Ga、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt或Hg中的至少一種；M為Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一種；X為O、S或Se中的至少一種。通過研究固態電解質材料(LimZn)MP2X12的微觀結構特征，表明庫侖力與范德華力等微觀的相互作用機制對固體電解質材料結構穩定性的重要作用，通過增強離子間的庫侖吸引作用以及增強對離子間的庫侖排斥作用的屏蔽，大幅降低材料體系的總能，從而提高固體電解質材料的結構穩定性。
名稱：固態電解質膜片及鋰離子電池
授權公告號：103390769B
摘要：本發明提供了一種固態電解質膜片及鋰離子電池。所述固態電解質膜片含有固態電解質晶體顆粒以及粘結劑，固態電解質晶體通式為(LimZn)MP2X12，固態電解質晶體屬于三斜晶系和P1空間群；Z為高價金屬元素，其化合價大于1價且小于等于3價，高價金屬元素Z為Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt、Hg中的至少一種；M為Ge、Si、Sn、Al、P中的至少一種；X為O、S、Se中的至少一種；m為8～11的有理數；n為0～2的有理數；在固態電解質膜片中，80%以上的(LimZn)MP2X12晶體顆粒的晶軸c軸方向與固態電解質膜片平面夾角α1為-15°≤α1≤15°。所述鋰離子電池包括前述固態電解質膜片。從而有效提高鋰離子的傳導速率、有效地改善倍率性能和循環性能。
名稱：一種剛性膜片及固態鋰金屬電池
公開號：109659474A
摘要：本申請涉及儲能材料領域，具體講，涉及一種剛性膜片及固態鋰金屬電池。本申請的剛性膜片設置于固態鋰金屬電池的固體電解質膜片與陽極極片之間，本申請的剛性膜片具有一定的硬度，從而可抑制鋰金屬電池組裝過程中鋰金屬陽極向固體電解質膜片內的延展或滲透，從而可降低固態鋰金屬電池的制備過程中的短路幾率。剛性膜片的材料選自金屬元素、含有金屬元素的合金中的至少一種，可與沉積鋰形成合金或容納沉積鋰，因此可降低固態鋰金屬電池的充放電循環過程中的短路幾率，并且提高可固態鋰金屬電池的循環穩定性。
名稱：正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態鋰二次電池
公開號：109004174A
摘要：正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態鋰二次電池。本發明公開了一種正極片，可應用于全固態鋰二次電池，其包括正極集流體和分布于正極集流體上的復合正極層，復合正極層由分布于正極集流體上的工作電位大于3.8V的高電位正極層和分布于高電位正極層上的工作電位小于或等于3.8V的低電位正極層組成。相對于現有技術，本發明正極片采用低電位正極層涂覆于高電位正極層上，將高電位正極材料與聚合物固態電解質隔開，避免聚合物固態電解質的電化學氧化分解，提高了全固態鋰二次電池的循環壽命和電池的能量密度。此外，本發明還公開了一種正極片的制備方法以及使用該正極片的全固態鋰二次電池。
名稱：硫化物固態電池正極極片及硫化物固態電池
公開號：111864205A
摘要：本發明提供一種硫化物固態電池正極極片及硫化物固態電池。所述硫化物固態電池正極極片包括正極集流體以及設置在正極集流體至少一個表面上的正極活性物質層，所述正極活性物質層包括正極活性材料、固態電解質以及添加鹽，所述添加鹽在40～150℃發生吸熱相變。本發明還提供包括上述正極極片的硫化物固態電池。本發明的硫化物固態電池正極極片中添加了在40～150℃發生吸熱相變的添加鹽，在電池充放電過程中，可利用添加鹽的相變吸熱效應吸收正極極片中硫化物固態電解質的自身分解和副反應等放熱過程產生的熱量，從而降低由于電池溫度急劇升高引發的熱失控風險、提高硫化物固態電池體系的熱安全性和循環穩定性。
名稱：全固態鋰離子二次電池用粘結劑、電解質膜片、電極膜片、電池及制備方法
授權公告號：109599561B
摘要：本發明涉及一種全固態鋰離子二次電池用粘結劑、電解質膜片、電極膜片、電池及制備方法。該粘結劑包括A和B的無規共聚物和/或嵌段共聚物，其中，A選自含苯乙烯結構的均聚物，B選自含丙烯酸酯結構、乙烯酯結構、丙烯酰胺結構的均聚物，或選自含丙烯酸酯結構、乙烯酯結構、丙烯酰胺結構的至少兩種共聚物。本發明提供的粘結劑能夠用于全固態鋰離子二次電池，并且使電解質等采用的硫化物保持穩定且能溶解于低極性有機溶劑中。
名稱：一種固態電池材料回收的處理方法
公開號：110661051A
摘要：本發明涉及電池材料領域，特別是涉及一種固態電池材料回收的處理方法。所述電池材料包括硫化物電解質和電極材料，所述處理方法包括：在溶劑存在的條件下，將電池材料與單質硫接觸，產生的至少部分的多硫化鋰化合物溶解于所述溶劑；自所得液相物中獲取含硫化合物，和/或自所得固相物中獲取電極材料。本發明所提供的固態電池材料回收的處理方法，通過低成本硫粉與硫化物電解質反應，使得硫化物電解質溶解于有機溶劑中，而電極材料不溶于有機溶劑，進而實現硫化物電解質與電極材料的有效分離。
參考來源：
李茜，等：全固態鋰電池的固態電解質進展與專利分析，北京理工大學材料學院2020
張波，等：無機固態鋰電池專利分析，中國科學院青島生物能源與過程研究所2017
劉瑩瑩，等：國外固態電池產業發展對我國的啟示，工業和信息化部賽迪智庫材料工業研究所2019
國元證券2020：全球動力電池龍頭，中長期市值4500億+——寧德時代公司深度
歐陽明高2019：中國新能源汽車技術路線展望
（中國粉體網編輯整理/平安）
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