中国粉体网讯 众所周知，宁德时代深刻理解电池材料体系研发，在电池材料领域技术积累深厚，据企查查2020年初的专利数据显示，宁德时代及其子公司邦普在电池材料环节中共有571项专利，其中正极材料与前驱体106项，负极材料13项，电解液166项，隔膜6项，极片274项，而固态电解质有6项。另据中国粉体网记者从国家知识产权局中国专利信息中心获取的最新数据，宁德时代在固态电池领域有以下10项相关专利：
硫化物固态电解质及全固态锂二次电池
一种固态电解质及其全固态锂金属电池
复合无机固态电解质膜及其锂金属电池
锂离子电池的固态电解质材料
固态电解质膜片及锂离子电池
一种刚性膜片及固态锂金属电池
正极片及其制备方法以及使用正极片的全固态锂二次电池
硫化物固态电池正极极片及硫化物固态电池
全固态锂离子二次电池用粘结剂、电解质膜片、电极膜片、电池及制备方法
一种固态电池材料回收的处理方法
专利数据统计
李茜等在Derwent Innovations Index专利数据库（DII）搜索全固态锂电池的固态电解质专利申请，并采用Excel进行相关数据分析（检索日期为2020年4月5日），发现自2015年以后，固态电解质专利申请数量开始大幅度增长，表明全固态锂电池的固态电解质研究逐渐成为全球研发重点，得到各国研究人员的重视。在宁德时代10项固态电池相关专利中，有6项是关于固态电解质的；而日本丰田在这一领域的专利申请数量接近300项。
固态电解质专利申请数量趋势图
（来源：李茜，等：全固态锂电池的固态电解质进展与专利分析）
据统计，固态电解质领域专利申请数量排在前十位的申请人，全部为公司，其中9位申请人归属于日本，1位归属于韩国。居于榜首的日本丰田坚持的是硫化物固态电池技术路线，期于大幅度提升电池的离子电导率、安全性等性能指标，进而实现固态电池的商业化应用。在宁德时代10项固态电池相关专利中，有3项是与硫化物固态电池紧密相关的。
全球固态电解质专利主要申请人
通过对固态锂电池专利进行分析，学者们发现固体电解质材料领域依旧是最集中的技术方向，除此之外，固态电解质相关专利还与以下领域具有密切关联：锂二次蓄电池；活性物质中非活性材料成分的选择；摇椅式电池；只具有板条结构元件，即板条式正极、负极、隔离件的蓄电池；非水电解质蓄电池的电极等。综观宁德时代的相关专利也基本覆盖以上领域。
相关分析
在固态电池专利的技术方面，宁德时代与以日韩为主的国际专利的前沿技术布局领域接近，主要包含有固体电解质材料（以最难生产也是最有前景的硫化物固态电解质为主）、由活性材料组成或包括活性材料的电极（正极极片）、在活性物质中非活性材料成分的选择（粘结剂）等。
在专利主体方面，宁德时代目前拥有的固态电池专利的数量，远远低于丰田、富士、村田、三星等企业，在固态电池领域的积累也远不及丰田等国外竞争对手。
近年来，美国、德国、日本等国际汽车强国结合自身优势，相继出台了固态电池鼓励措施，促进重点技术研发和产品应用，并从财政补贴、税收优惠、节能环保等方面出台多项电动汽车推广的政策措施，倒逼固态电池产业快速发展。
同时，制定明确的发展目标和产业技术规划，如日本新能源产业技术综合开发机构的技术路线图指出，计划在2025年进入全固态电池阶段，且锂硫电池成为主流，到2035年前后，出现锂空气电池等其他电池。中国目前直接针对固态电池的政策较少，大多是直接针对新能源汽车及动力电池。
据悉，日本为应对国外电池产业的崛起，举全国之力研发下一代固态电池，每年政府经费达到50-100亿日元。美国和欧洲原有的电池产业比较薄弱，而他们也在全力开发新一代固态电池，以实现超越。
除了政策支持，国际上还鼓励和支持跨产业合作，特别是在共性关键技术攻关方面。例如：日本新能源和工业技术发展组织斥资100亿日元，联合23家企业和15家大学及研究机构，启动固态锂离子电池研究项目以推动其在电动汽车中的应用；同时日本经济产业省提供16亿日元，助力锂电池材料评价研究中心联合丰田、日产、本田等汽车制造商，以及松下、GS汤浅等电池制造商，启动LIBTEC固态锂电池开发项目，全力提高动力电池续航里程。
中国锂电池产业虽然暂时取得优势，但国际竞争压力巨大，需要全力追赶固态电池前沿技术。
附：宁德时代10项固态电池相关专利简介
名称：硫化物固态电解质及全固态锂二次电池
公开号：111864256A
摘要：本发明提供了一种硫化物固态电解质及全固态锂二次电池。所述硫化物固态电解质由Li2S、P2S5以及MxS2O3复合得到，其中，M选自Na、K、Ba以及Ca中的一种或几种，1≤x≤2。本发明的硫化物固态电解质是一种玻璃相与晶相均匀混合的玻璃陶瓷固态电解质，其具有离子电导率高且电化学稳定性好的优点，当其应用于全固态锂二次电池后，全固态锂二次电池具有高的首周比容量、高的首周库伦效率和良好的循环性能。
名称：一种固态电解质及其全固态锂金属电池
公开号：111725558A
摘要：本发明属于固态电解质领域，更具体地涉及一种能够抑制锂枝晶的生长的固态电解质及其全固态锂金属电池，所述固态电解质包含第一电解质层和第二电解质层，且所述第二电解质层包含金属，可以使固态电解质在保证足够高的离子电导率的情况下解决锂金属枝晶所带来的安全问题，从而使采用该固态电解质的全固态锂金属电池兼具高机械强度、高循环性能和高安全性能。
名称：复合无机固态电解质膜及其锂金属电池
公开号：112117485A
摘要：本发明属于固态锂金属电池领域，更具体地涉及一种复合无机固态电解质膜及其锂金属电池，采用无机固态电解质和添加盐设计开发出合适的复合无机固态电解质膜，利用添加盐高温熔化、低温凝固的特点，使低熔点的添加盐熔化后在一定的压力下流进所述复合无机固态电解质膜存在的孔隙中，待降温后，添加盐在孔隙中凝固填充孔隙，降低所述复合无机固态电解质膜的孔隙率，从而抑制固态锂金属电池在组装和循环过程中负极锂金属向电解质膜渗透，达到抑制电池短路的目的，提高固态锂金属电池的循环稳定性。
名称：锂离子电池的固态电解质材料
授权公告号：103401018B
摘要：本发明提供了一种锂离子电池的固态电解质材料，其中，所述固态电解质材料的通式为(LimZn)MP2X12，所述固态电解质属于三斜晶系和P1空间群；其中，Z为高价金属元素，其阳离子化合价大于+1价且小于等于+3价，所述的高价金属元素Z为Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、Ga、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt或Hg中的至少一种；M为Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一种；X为O、S或Se中的至少一种。通过研究固态电解质材料(LimZn)MP2X12的微观结构特征，表明库仑力与范德华力等微观的相互作用机制对固体电解质材料结构稳定性的重要作用，通过增强离子间的库仑吸引作用以及增强对离子间的库仑排斥作用的屏蔽，大幅降低材料体系的总能，从而提高固体电解质材料的结构稳定性。
名称：固态电解质膜片及锂离子电池
授权公告号：103390769B
摘要：本发明提供了一种固态电解质膜片及锂离子电池。所述固态电解质膜片含有固态电解质晶体颗粒以及粘结剂，固态电解质晶体通式为(LimZn)MP2X12，固态电解质晶体属于三斜晶系和P1空间群；Z为高价金属元素，其化合价大于1价且小于等于3价，高价金属元素Z为Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt、Hg中的至少一种；M为Ge、Si、Sn、Al、P中的至少一种；X为O、S、Se中的至少一种；m为8～11的有理数；n为0～2的有理数；在固态电解质膜片中，80%以上的(LimZn)MP2X12晶体颗粒的晶轴c轴方向与固态电解质膜片平面夹角α1为-15°≤α1≤15°。所述锂离子电池包括前述固态电解质膜片。从而有效提高锂离子的传导速率、有效地改善倍率性能和循环性能。
名称：一种刚性膜片及固态锂金属电池
公开号：109659474A
摘要：本申请涉及储能材料领域，具体讲，涉及一种刚性膜片及固态锂金属电池。本申请的刚性膜片设置于固态锂金属电池的固体电解质膜片与阳极极片之间，本申请的刚性膜片具有一定的硬度，从而可抑制锂金属电池组装过程中锂金属阳极向固体电解质膜片内的延展或渗透，从而可降低固态锂金属电池的制备过程中的短路几率。刚性膜片的材料选自金属元素、含有金属元素的合金中的至少一种，可与沉积锂形成合金或容纳沉积锂，因此可降低固态锂金属电池的充放电循环过程中的短路几率，并且提高可固态锂金属电池的循环稳定性。
名称：正极片及其制备方法以及使用正极片的全固态锂二次电池
公开号：109004174A
摘要：正极片及其制备方法以及使用正极片的全固态锂二次电池。本发明公开了一种正极片，可应用于全固态锂二次电池，其包括正极集流体和分布于正极集流体上的复合正极层，复合正极层由分布于正极集流体上的工作电位大于3.8V的高电位正极层和分布于高电位正极层上的工作电位小于或等于3.8V的低电位正极层组成。相对于现有技术，本发明正极片采用低电位正极层涂覆于高电位正极层上，将高电位正极材料与聚合物固态电解质隔开，避免聚合物固态电解质的电化学氧化分解，提高了全固态锂二次电池的循环寿命和电池的能量密度。此外，本发明还公开了一种正极片的制备方法以及使用该正极片的全固态锂二次电池。
名称：硫化物固态电池正极极片及硫化物固态电池
公开号：111864205A
摘要：本发明提供一种硫化物固态电池正极极片及硫化物固态电池。所述硫化物固态电池正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料、固态电解质以及添加盐，所述添加盐在40～150℃发生吸热相变。本发明还提供包括上述正极极片的硫化物固态电池。本发明的硫化物固态电池正极极片中添加了在40～150℃发生吸热相变的添加盐，在电池充放电过程中，可利用添加盐的相变吸热效应吸收正极极片中硫化物固态电解质的自身分解和副反应等放热过程产生的热量，从而降低由于电池温度急剧升高引发的热失控风险、提高硫化物固态电池体系的热安全性和循环稳定性。
名称：全固态锂离子二次电池用粘结剂、电解质膜片、电极膜片、电池及制备方法
授权公告号：109599561B
摘要：本发明涉及一种全固态锂离子二次电池用粘结剂、电解质膜片、电极膜片、电池及制备方法。该粘结剂包括A和B的无规共聚物和/或嵌段共聚物，其中，A选自含苯乙烯结构的均聚物，B选自含丙烯酸酯结构、乙烯酯结构、丙烯酰胺结构的均聚物，或选自含丙烯酸酯结构、乙烯酯结构、丙烯酰胺结构的至少两种共聚物。本发明提供的粘结剂能够用于全固态锂离子二次电池，并且使电解质等采用的硫化物保持稳定且能溶解于低极性有机溶剂中。
名称：一种固态电池材料回收的处理方法
公开号：110661051A
摘要：本发明涉及电池材料领域，特别是涉及一种固态电池材料回收的处理方法。所述电池材料包括硫化物电解质和电极材料，所述处理方法包括：在溶剂存在的条件下，将电池材料与单质硫接触，产生的至少部分的多硫化锂化合物溶解于所述溶剂；自所得液相物中获取含硫化合物，和/或自所得固相物中获取电极材料。本发明所提供的固态电池材料回收的处理方法，通过低成本硫粉与硫化物电解质反应，使得硫化物电解质溶解于有机溶剂中，而电极材料不溶于有机溶剂，进而实现硫化物电解质与电极材料的有效分离。
参考来源：
李茜，等：全固态锂电池的固态电解质进展与专利分析，北京理工大学材料学院2020
张波，等：无机固态锂电池专利分析，中国科学院青岛生物能源与过程研究所2017
刘莹莹，等：国外固态电池产业发展对我国的启示，工业和信息化部赛迪智库材料工业研究所2019
国元证券2020：全球动力电池龙头，中长期市值4500亿+——宁德时代公司深度
欧阳明高2019：中国新能源汽车技术路线展望
（中国粉体网编辑整理/平安）
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