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高比特性高压18350锂电池组技术专利分析

来源:【拓尔德TRD】 4001com登录入口:2022-07-08 分享 加入收藏 关注:939

摘要:锂电池是一种充电电池,重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。高比特性高压锂电池具有循环性能好、低自放电、无记忆效应、比能量高和绿色环保等性能优势,成为当前国内外储能电池研究的重点。针对高比特性高压锂电池组的专利申请趋势和技术生命周期进行了分析,梳理出高比特性高压锂电池组专利申请的地域分布和全球重要专利申请人,通过对重要专利申请人的专利布局进行分析,引导相关研究单位有效进行专利布局和防止出现专利纠纷,降低研发过程中的专利侵权风险;同时通过技术功效分析寻求重点研发方向的技术创新。


关键词:锂电池;专利分析;申请人;专利布局


高比特性和高压是锂电池两个重要的性能参数,高比特性也称为高比能量,一般要求锂电池的质量比能量达到100W·h/kg以上,高压要求单体锂电池的电压在3V以上[1]。高比特性高压锂电池组是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源,被广泛应用于电力输配、航天、辅助服务、分布式微网、工业、可再生能源并网以及电动汽车充换电等储能领域的各个方面[2]。随着电源产业的快速发展,锂电池储能技术的市场需求将保持高速上升态势,而研究高比特性高压储能电池也成为各国竞相竞争的技术热点。高比特性高压锂电池组的重要技术包括电极材料技术、电解液技术、电池组管理技术等[3]。本文从高比特性高压锂电池组的专利申请趋势、区域分布、申请人、技术功效等多个角度进行专利分析,有利于引导相关企业从高价值专利中寻找技术研发思路,同时降低技术研发过程中的常识产权风险。


通过以上专利分析可以看出,高比特性高压锂电池组相关专利申请经过前期的积累,整体上仍处于不断上升的阶段,技术仍处在快速发展阶段。总结出高比特性高压锂电池组专利布局的重点重要体现以下两个方面。


(1)高功率电极材料和电解液是高压蓄电池组技术的基础。高比特性高压锂电池组要通过串联高压单体锂电池获得,而高压单体锂电池依赖于高功率电极材料,尤其是高功率电极材料和高功率电解液。专利分析信息表明,高功率电极材料和电解液是专利布局的重点,国内外申请人将石墨烯作为电极导电剂添加到锂离子电极材料中,用于改善电极材料导电性能、提高锂电池功率,目前该项技术已经成熟。


(2)主动均衡技术是目前电池组均衡管理技术专利布局的重点,混合均衡技术未来极具潜力。在高比特性高压锂电池组管理技术的专利申请中,均衡管理技术(包括混合均衡管理技术、主动均衡管理技术和被动均衡管理技术)这一技术分支的专利申请量最大,占专利申请总量的75.8%,这表明均衡管理技术是电池组管理技术的关键[11]。其中,大部分高压锂离子蓄电池组采用主动均衡的方式,在均衡管理技术的专利申请中,主动均衡管理技术的专利申请量最多,占57.58%。另外,混合均衡技术继承了主动均衡的优点,同时将主动均衡和被动均衡有效地结合起来,能够有效延长电池组使用寿命,成为近年来均衡管理技术专利申请的热点,未来发展极具潜力。


引用本文:圣冬冬,王海涛,施颖杰等.高比特性高压锂电池组技术专利分析[J].储能科学和技术,2020,09(04):1214-1219.(SHENGDongdong,WANGHaitao,SHIYingjie,etal.Patentanalysisofthehigh-specificationandhigh-voltagelithium-ionbatterytechnology[J].EnergyStorageScienceandTechnology,2020,09(04):1214-1219.)


第一编辑:圣冬冬(1984—),男,硕士,高级工程师,重要研究方向为航天电源技术,E-mail:1228109004@qq.com。


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