17項！企業(yè)、學府、研究所公布固態(tài)電池專利

據(jù)國家知識產(chǎn)權局消息，11月12日，公布了包含株式會社LG新能源、福特全球技術公司、高能時代（珠海）新能源科技有限公司（簡稱：高能時代）、合肥國軒高科動力能源有限公司（簡稱：國軒高科）、萬向一二三股份公司等企業(yè)，華中科技大學、澳門大學等學府，以及中國科學院寧波材料技術與工程研究所（簡稱：寧波材料所）共17項固態(tài)電池領域的專利，具體內(nèi)容如下：

1、株式會社LG新能源：全固態(tài)電池的制造方法

該專利提供了一種全固態(tài)電池的制造方法，其通過在等靜壓之后層疊各個單元電芯而能夠抑制電池工作期間在側(cè)面部處發(fā)生的短路現(xiàn)象。

所述全固態(tài)電池的制造方法包括以下步驟:

a）通過在負極的一面或兩面依次層疊固體電解質(zhì)和正極來制造單電芯或雙電芯；

b）對制造的單電芯或雙電芯進行等靜壓；

c）層疊兩個以上的經(jīng)等靜壓的單電芯或雙電芯，并將正極集電體插入一個電芯與另一個電芯之間，從而使插入的正極集電體的兩面與所述正極接觸。

2、株式會社LG新能源：全固態(tài)電池用粘合劑、全固態(tài)電池用正極以及包含其的全固態(tài)電池

該專利涉及一種全固態(tài)電池用粘合劑，該粘合劑含有第一聚合物（其中含有第一成氫鍵官能團的鏈與共軛二烯類聚合物主鏈上的側(cè)鏈接枝）和第二聚合物（其中含有第二成氫鍵官能團的鏈與共軛二烯類聚合物主鏈上的側(cè)鏈接枝）,其中第一聚合物的第一成氫鍵官能團和第二聚合物的第二成氫鍵官能團彼此形成氫鍵。

該專利還涉及全固態(tài)電池用正極，其包含全固態(tài)電池用粘合劑、導電材料、正極活性材料和固體電解質(zhì)；以及全固態(tài)電池，其包含正極、負極和設置在正極與負極之間的固體電解質(zhì)層，其中正極是所述全固態(tài)電池用正極。

3、福特全球技術公司：固態(tài)電池的直接打印

該專利提供一種“固態(tài)電池的直接打印”的方法。一種電化學總成由基本上不含溶劑和/或粘結劑的干電化學粉末層（例如，陽極層、隔膜層、陰極層和/或集電器層）組成。通過將干粉末層直接設置（例如，打印/噴涂）到非導電框架中來生產(chǎn)電化學總成。

4、高能時代：一種雙層包覆磷酸錳鐵鋰-固態(tài)電池及其制備方法

該專利涉及一種雙層包覆磷酸錳鐵鋰-固態(tài)電池及其制備方法。該制備方法通過葡萄糖作為碳源包覆LiMn_xFe_1-xPO₄材料，然后再通過Li₆PS₅Cl進一步沉積包覆得到雙層包覆LiMn_0.6Fe_0.4PO₄正極材料，也即正極材料的表面分別包有碳包覆層和固態(tài)電解質(zhì)包覆層，且所述碳包覆層的材料是以葡萄糖作為碳源，能有效提高磷酸錳鐵鋰材料的導電性能，并且通過采用草酸亞鐵（FeC₂O₄）作為鐵源，能夠使所得到的磷酸錳鐵鋰正極材料的結晶度高、鍵合力大，且在制備過程中不宜引入雜質(zhì)，還能抑制晶體顆粒的長大與團聚，使制得的鋰離子電池具有優(yōu)異的倍率性能、較高的放電克容量。

5、高能時代：一種鉬酸鋰包覆硅負極材料及其制備方法和應用

該專利公開了一種鉬酸鋰包覆硅負極材料及其制備方法和應用。該專利鉬酸鋰包覆硅負極材料具有核殼結構，其中，內(nèi)核包括硅粉，外殼包括鉬酸鋰。

該專利提供的鉬酸鋰包覆硅負極材料，可以改善硅和硫化物固態(tài)電解質(zhì)的界面問題，提升導電性能，減小內(nèi)阻，提高倍率性能，并且鉬酸鋰外殼還能在一定程度上抑制硅的體積膨脹，減少活性材料鋰化脫鋰過程中的體積變化對活性材料與硫化物固態(tài)電解質(zhì)接觸性的破壞，改善材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，使得硅材料能更好的應用于硫化物固態(tài)電池。

6、高能時代：一種復合正極及其制備方法和應用

該專利公開了一種復合正極及其制備方法和應用。該專利復合正極包括以下組分：正極活性材料、改性復合離子液體、固態(tài)電解質(zhì)、導電劑和粘結劑；改性復合離子液體包括以下組分：離子液體、氫氟醚和鋰鹽。

該專利通過在傳統(tǒng)離子液體中引入了非極性氫氟醚稀釋劑，顯著降低了離子液體的粘度，改善了其快速傳導鋰離子的能力，并配以鋰鹽得到改性復合離子液體，通過在硫化物固態(tài)電池的正極中引入該改性復合離子液體，優(yōu)化了正極-硫化物固態(tài)電解質(zhì)的界面接觸及晶界阻抗，進而改善固態(tài)電池的容量發(fā)揮、倍率性能和循環(huán)性能。

7、東莞暢飛智能裝備有限公司：一種全固態(tài)電池的疊層封裝機及封裝方法

該專利公開了一種全固態(tài)電池的疊層封裝機及封裝方法，涉及固態(tài)電池封裝技術領域，其包括上料機構、定位機構、翻折堆疊機構、下料機構、封裝機構和平移機構。

其中，通過平移機構將電池材料從上料機構中依次轉(zhuǎn)移到定位機構和翻折堆疊機構，定位機構用于將電池材料進行定位，翻折堆疊機構用于將電池材料進行堆疊，將堆疊完成后形成的電池單體通過下料機構進行輸送至封裝機構中，封裝機構用于封裝電池單體以形成全固態(tài)電池。

該專利具有較好的封裝效果，可以提高封裝效率。

8、萬向一二三股份公司：一種改善極片浸潤性的凝膠電解質(zhì)和電池的制備方法

該專利公開了一種改善極片浸潤性的凝膠電解質(zhì)和電池的制備方法，涉及凝膠半固態(tài)電池領域。

具體實現(xiàn)方案為：將凝膠電解質(zhì)前驅(qū)體注入疊好的干電芯內(nèi)并進行封裝得到注液電芯；將所述注液電芯在室溫條件下靜置12～48h，使電解液充分浸潤極片；在電解液充分浸潤極片后，控制所述注液電芯在2～60psi壓力下、35～70℃溫度范圍內(nèi)靜置12～96h，當凝膠電解質(zhì)層完全形成后，注液電芯內(nèi)部的電解質(zhì)就處于一個固化的狀態(tài)，即形成了凝膠電解質(zhì)。

該專利引入穩(wěn)定劑，從而延緩凝膠電解質(zhì)粘度上升，改善電解質(zhì)對極片的浸潤效果。

9、華中科技大學：一種固態(tài)厚電極、制備方法及固態(tài)電池

該專利公開了一種固態(tài)厚電極、制備方法及固態(tài)電池。該固態(tài)厚電極包括層疊設置的固態(tài)電解質(zhì)層和復合正極層；其中，所述復合正極層包括依次層疊設置的多個子層；遠離所述固態(tài)電解質(zhì)層的方向，所述多個子層中的活性物質(zhì)的質(zhì)量占比逐漸降低。

該專利通過在靠近電解質(zhì)層一側(cè)設置高活性物質(zhì)負載的正極層，遠離電解質(zhì)層一側(cè)設置低活性物質(zhì)負載的正極層，得到活性物質(zhì)含量梯度分布的固體厚電極，不但簡化了工藝流程，而且能明顯提高活性物質(zhì)的有效利用率，實現(xiàn)在厚固態(tài)電極下良好的電化學性能。

10、 珠海科創(chuàng)鋰電科技有限公司：復合膜片單元、其制備方法、電池電芯及全固態(tài)電池

該專利提供了一種復合膜片單元、其制備方法、電池電芯及全固態(tài)電池。復合膜片單元包括依次層疊設置的正極膜片、電解質(zhì)膜片以及負極膜片，其中正極膜片中包括正極活性材料，電解質(zhì)膜片中包括固態(tài)電解質(zhì)，負極膜片中包括負極活性材料；正極膜片的厚度為50μm～2mm，電解質(zhì)膜片的厚度為5μm～50μm，負極膜片的厚度為25μm～1mm。

該專利設計得到同時包括有特定厚度的正極膜片、電解質(zhì)膜片以及負極膜片的整體膜片單元，從而有效解決了在固態(tài)電池電極片的制備過程中的二次涂覆無法很好實現(xiàn)物料的粘接性，進而導致的固固界面的間隙過大、導離子的性能上難以提升、電池容量低且循環(huán)性差的問題。

11、寧波材料所：一種硫氯基固體電解質(zhì)及其制備方法和應用

該專利涉及一種硫氯基固體電解質(zhì)及其制備方法和應用。所述硫氯基固體電解質(zhì)，其化學式下所示：Li_xZrS_yCl_z，其中，1≤x≤4，0.5≤y≤2，4≤z≤6。在硫氯基固體電解質(zhì)的X射線衍射圖譜中，呈現(xiàn)非晶相或者呈現(xiàn)結晶相非晶相的復合物相，其中，結晶相為硫化鋰和/或氯化鋰。

該專利通過簡單的高能球磨法將硫化物與金屬氯化物混合來合成硫氯基固體電解質(zhì)，制備方法非常簡單，且制備的硫氯基固體電解質(zhì)具有較高的室溫離子電導率，應用于全固態(tài)電池中，可以有效提高電池的循環(huán)壽命，為高性能全固態(tài)電池的開發(fā)提供了有力支持。

12、澳門大學：一種高電導率的固態(tài)氫離子電解質(zhì)及其制備方法和應用

該專利公開了一種高電導率的固態(tài)氫離子電解質(zhì)及其制備方法和應用，所述固態(tài)氫離子電解質(zhì)包括金屬有機框架材料和金屬酸鹽，所述金屬酸鹽負載在所述金屬有機框架材料中，所述金屬酸鹽是由所述金屬有機框架材料中的金屬和酸原位反應得到。

該專利中的固態(tài)氫離子電解質(zhì)具有較寬的電化學窗口，在室溫和無水環(huán)境下的電導率大于1×10^-3S·cm^-1，同時在全固態(tài)電池中表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)性能。

13、中科融能（鹽城）科技有限公司：一種固態(tài)電池三維復合極片及其制作方法和應用

該專利公開了一種固態(tài)電池三維復合極片，包括電極極片和固態(tài)電解質(zhì)層，所述電極極片包含活性物質(zhì)、導電劑、粘結劑和無機固態(tài)電解質(zhì)顆粒；所述固態(tài)電解質(zhì)層包括兩層結構，分別位于電極極片的正負極兩側(cè)。

該固態(tài)電池三維復合極片及其制作方法和應用，提高了固態(tài)電池的能量密度：通過優(yōu)化電極極片和固態(tài)電解質(zhì)層的結構設計，增強了離子傳輸效率，提高了電池的能量密度；改善了界面兼容性：雙層固態(tài)電解質(zhì)層設計有效解決了電解質(zhì)與電極材料之間的兼容性問題，降低了界面電阻，提高了電池的循環(huán)穩(wěn)定性；提高了安全性：固態(tài)電解質(zhì)的使用減少了液態(tài)電解質(zhì)的泄漏風險，提高了電池的安全性，分別優(yōu)化與正負極材料的兼容性。

14、國軒高科：正負極界面穩(wěn)定的電解質(zhì)材料、固態(tài)電池及制作方法

該專利公開了一種正負極界面穩(wěn)定的電解質(zhì)材料、固態(tài)電池及制作方法，正負極界面穩(wěn)定的電解質(zhì)材料以硫化物固態(tài)電解質(zhì)為核，硫化物固態(tài)電解質(zhì)外側(cè)包裹有LLZO系固態(tài)電解質(zhì)，LLZO系固態(tài)電解質(zhì)外側(cè)包覆有包覆材料，包覆材料為PI/LiTFSI和PI/NASICON。

該專利具有與硫化物固態(tài)電解質(zhì)相同級別的高離子電導率，也具有LLZO和NASCICON高穩(wěn)定性和寬電化學窗口，電解質(zhì)能夠在正常鋰電池生產(chǎn)車間露點下進行電極制作，受環(huán)境濕度影響較小。

15、河北科技大學：一種阻燃聚合物凝膠電解質(zhì)組合物及其制備方法

該專利公開了一種阻燃聚合物凝膠電解質(zhì)組合物及其制備方法，所述組合物包括磷酸酯類阻燃劑、聚偏氟乙烯和/或偏氟乙烯基聚合物和離子導體活性金屬鹽。

該專利的阻燃凝膠電解質(zhì)配比簡單，不會對固態(tài)電池的循環(huán)壽命產(chǎn)生不利影響，具有優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性和良好的阻燃性能，將其用于固態(tài)電解質(zhì)與電極的界面改性，不僅可以降低固態(tài)電池的界面阻抗，有效提升固態(tài)電池的安全性，還具有廣泛的適用性，不僅可以作為固態(tài)電解質(zhì)與電極的界面改性使用，還可以單獨作為凝膠電解質(zhì)使用，可以實現(xiàn)高能量密度，高安全固態(tài)電池的制造。且制備方法簡單可調(diào)，可以實現(xiàn)滿足現(xiàn)有工藝的生產(chǎn)要求，具有易于規(guī)模化生產(chǎn)的優(yōu)點。

16、青島理工大學：一種基于分形結構的可拉伸固態(tài)電池及其制備方法

該專利涉及一種基于分形結構的可拉伸固態(tài)電池及其制造方法。所述固態(tài)電池由磷酸鐵鋰正極、固態(tài)電解質(zhì)和鈦酸鋰負極組成，固態(tài)電解質(zhì)由聚（偏二氟乙烯co六氟丙烯）（PVDFHFP）和鋰鹽組成。所述制造方法為基于并列多噴頭的3D打印方法。

該專利提出的可拉伸電池在可穿戴電子產(chǎn)品、電子皮膚等領域有極大應用潛力，所提出的制造方法流程簡單、效率高。

17、哈爾濱工業(yè)大學：一種寬溫域復合固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法

該專利涉及一種寬溫域復合固態(tài)電解質(zhì)膜及其制備方法。該專利用于鋰離子固態(tài)電池在較寬的溫度范圍內(nèi)正常循環(huán)，可以解決傳統(tǒng)聚合物電解質(zhì)離子電導率不高和高溫穩(wěn)定性差的問題。

該專利的寬溫域復合固態(tài)電解質(zhì)膜，由鋰鹽，鋰離子傳導聚合物和支撐聚合物組成；形成所述鋰離子傳導聚合物與所述支撐聚合物的質(zhì)量比為0.1～10:1，所述鋰鹽占寬溫域復合固態(tài)電解質(zhì)膜的質(zhì)量分數(shù)為10～90%。

該專利的寬溫域復合固態(tài)電解質(zhì)膜，利用兩種聚合物的相互作用和優(yōu)勢互補，在具有較高離子電導率的同時，具備良好的電化學穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性。

采用該專利的寬溫域復合電解質(zhì)膜的固態(tài)鋰離子電池在0～100℃的溫度范圍能夠正常循環(huán)，大大提高電池的穩(wěn)定性和安全性，具有廣闊的應用前景。

參考來源：

國家知識產(chǎn)權局

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