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豐田在鋰離子固體電解質上的專利技術分析

作者:余志敏 來源:儲能科學與技術 發布時間:2019-06-08 瀏覽:
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采用易燃有機溶劑的液體電解質的鋰離子電池存在安全隱患,固體電解質在安全性、熱穩定性等方面具有明顯優勢,因此發展固體電解質是提高動力電池安全性能的有效途徑。使用鋰離子動力電池的新能源汽車目前強勢發展,豐田作為汽車領域的領軍企業,其對鋰離子固體電池的發展方向對汽車行業具有重要參考價值。本文主要以CNABS專利數據庫以及DWPI專利數據庫中的檢索結果為分析樣本,從專利文獻的視角對豐田在鋰離子固體電解質的專利進行了全面統計。結果表明,豐田關于鋰離子固體電池的專利申請主要分布在日本、美國和中國,在固體電解質上的重點研究方向為硫化物固體電解質,并且重點圍繞提高其鋰離子傳導率、減少硫化物氣體的產生、降低界面電阻等方面。

研究背景

相比于液態電解液,固體電解質在安全性、穩定性等方面優勢突出,因此為了解決液態電解液的上述安全問題,發展固體鋰離子電池是有效的解決方案。世界各地的科研機構對鋰離子固體電池開展積極研究,基于目前新能源汽車的發展熱度,大型汽車制造公司也對其廣泛進行研究,致力于將其推向市場。日本豐田汽車雖然目前主流的為以燃料電池代表的FCV路線,但目前以固體電池代表的純電動路線也在積極開發。

本文主要以CNABS專利數據庫以及DWPI專利數據庫收錄的專利為樣本,從專利的視角對豐田在鋰離子固體電池上的專利申請進行的統計和分析,通過對專利申請發展趨勢、分布區域及技術主題等多方面的統計和分析,了解豐田在鋰離子固體電解質上的專利申請狀況,理清其在鋰離子固體電池上的發展路線。

重點圖文導讀

1、豐田在鋰離子固體電池上的專利布局

截至2018年5月,在德溫特DWPI數據庫和CNABS中檢索到豐田在鋰離子固體電池的全球專利申請共計407項。

圖1 豐田在鋰離子固體電池上的專利申請技術分支

2、豐田在固體電解質上的專利布局

圖2豐田在固體電解質上的專利申請技術分布       

    

圖3豐田在硫化物和氧  化物固體電解質上的專利申請趨勢


      

圖4硫化物固體電解質技術功效分布

結  語

從豐田在鋰離子固體電池的技術發展來看,豐田持續關注鋰離子固體電解質的專利布局,并于近幾年的申請量保持穩定。就豐田在全球的專利地區分布來看,除了日本本國、美國和中國是其重點的布局地區,并且在中國的有效專利量維持在較高水平,考慮到鋰離子固體電池在安全性和續航里程上的優勢,我國近幾年大力發展新能源汽車,因此,對于新能源汽車動力電池安全性和續航里程上的發展豐田必將起到重要影響。

豐田在鋰離子固體電池上重點關注固體電解質的技術發展,尤其是硫化物固體電解質的發展,已經圍繞改善硫化物固體電解質各種性能進行專利布局,并擁有較多的重點專利。通過上述分析,對于本領域的技術發展歷程以及現有技術發展水平有了更進一步的認識,對于國內鋰離子固體電池的發展尤其是硫化物固體電解質的發展有一定的參考作用。

關鍵字:儲能電池 專利

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