国内锂电池专利申请态势分析

国内锂电池专利申请态势分析

王先宝

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心   天津   300304

摘要：在低碳背景下，新能源已经成为全球发展的主要方向。随着手机、电动汽车、电动工具、数码相机等行业的快速发展，锂电池的需求将持续增长，锂电池概念前景广阔。本文从专利角度出发，对锂电池专利申请的趋势、技术功效趋势进行分析，全面客观地分析我国锂电池研究现状，为我国锂电池产业的持续发展提供借鉴。

关键词：锂电池；专利；分类号

为了研究我国锂电池产业的发展现状，结合实际审查经验，通过比较准确的关键词，IPC分类号，通过incopat进行检索。IPC分类号采用逐级分类的方式，包含部、大类、小类、大组、小组五层体系，层级越向上，跨领域程度就越大。本文选取小组来作为研究具体技术领域的对象。

图1 我国锂电池专利申请量的年度趋势图

锂电池的研发开始施加较早，1970年埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成首个锂电池。然而，从从图1中可以看出，直到目前我国锂电池技术相关专利的申请量一直保持持续增长态势。2003年左右，以Toyota、NGK、 Shin-Kobe、Hitachi等日本公司，Samsung、Hyundai等韩国公司以及比亚迪等中国公司为代表，相关企业就已经开始在锂离子动力电池领域投人大量的研发力量，布局大批的专利，极大地推动了锂电池技术的产业化发展【1】。2009年以后，相关专利的申请量增速明显加快，2014年呈现出爆发式增长，这与锂离子动力电池应用于电动汽车逐步实现产业化息息相关，各大厂商都加大了研发的力度，加快了相关领域的专利布局。

我国锂电池IPC小组专利申请量TOP10申请量占锂电池领域申请量的36%。具体小组如下：H01M2/10：安装架；悬挂装置；减震器；搬运或输送装置；保持装置；H01M4/36；作为活性物质、活性体、活性液体的材料的选择；H01M10/613：冷却或保持低温；H01M10/04：一般结构或制造；H01M10/058；构造或制造；H01M10/42：高温工作的；H01M50/244：次级壳体；机架；悬挂装置；搬运装置；以安装方法为特征的支架；H01M2/02：电池箱、套或罩；H01M4/62：在活性物质中非活性材料成分的选择；H01M10/0525：摇椅式电池，即其两个电极均插入或嵌入有锂的电池。

图2 我国锂电池TOP10 IPC小组专利申请量的年度趋势图

锂电池的主要技术功效是提升安全性、提高便利性、降低复杂性，另外，对锂电池提高效率、提高稳定性、降低成本和提高寿命也是研究者的主要研究目的。研究者对锂电池离子极片材料、电解液、隔膜和集成工艺等不断进行优化，使得锂电池的容量和充放电转换效率越来越高，高温、高压稳定性和安全性越来越好，促进了锂电池技术水平的不断提升。安装架、悬挂装置、减震器、搬运或输送装置、保持装置；作为活性物质、活性体、活性液体的材料的选择；以及冷却或保持低温一直是我国锂电池专业申请的主要技术。随着新能源汽车产业的发展，冷却或保持低温，以及次级壳体、机架、悬挂装置、搬运装置、以安装方法为特征的支架领域申请量增速明显。随着锂电池产业研发技术的发展，关于锂电池外围结构，安装架、悬挂装置、减震器、搬运或输送装置、保持装置，以及、电池箱、套或罩专利申请量衰减明显。提升电池容量、循环性能、高低温性能、稳定性和安全性的正极材料、负极材料、电解液材料和隔膜材料等材料类改进，及极片结构、电芯结构和电池模组等结构类改进类专利申请量增速明显。

针对我国在锂电池领域的专利布局提出以下建议，充分发挥目前技术优势，提高锂电池安全性、充放电高效性、使用寿命，抢占制高点；针对技术疏松区或技术空白区进行突破，或与取得突破的研发团队合作，在研发的同时注重知识产权布局，形成自身的技术优势，在取得一定发展的基础上，加大潜在海外市场的专利布局【2】。

本文基于专利视角分析锂电池技术的发展趋势，在定量数据的支持下进行专利趋势分析、技术功效分析，我国的锂电池产业技术发展经历了起步期、成长期，目前仍处于高速增长期。专利申请从之前的锂电池周边结构转向提升电池容量、循环性能、高低温性能、稳定性和安全性的正极材料、负极材料、电解液材料和隔膜材料等材料类改进，及极片结构、电芯结构和电池模组等结构类改进。并为我国锂电池产业的持续发展提供借鉴。

参考文献：

1. 电动汽车锂离子动力电池技术专利发展现状分析，周志忠等 《中国发明与专利(知识产权情报学学报)》2022年第10期
2. 锂离子电池产业分析及市场展望，况新亮等，《无机盐工业》，2022年第8期。