隨著固態電池技術的加速發展,國內企業在專利布局上的創新思路逐步顯現。從材料特性優化到工藝革新,再到結構設計,不同維度的技術探索正推動固態電池從實驗室走向大規模產業化。
在過去一個月內,多家企業的核心專利獲得授權,這些成果不僅呈現出技術創新的多樣性,更揭示了產業鏈上下游協同攻關的趨勢。
多層結構電解質:構建穩定、兼容的固-固界面
衛藍新能源在“正極耐氧化、負極耐還原”多層結構電解質領域的專利獲得授權。其核心技術是通過在混料過程中分別將耐氧化和耐還原的聚合物單體與引發劑預置到正極和負極極片中。隨后,在電池內部注入引發聚合反應的單體,通過原位聚合形成具有分層功能的固態電解質。這種多層結構兼具高氧化和還原穩定性,不僅提升了電解質的安全性,還優化了正負極的界面特性。
超聲輔助原位固化:攻克聚合均勻性難題
華彩(合肥)新能源的“超聲輔助原位固化制備固態電解質”專利提出了一種新思路。其原位固化工藝通過將可聚合前驅體溶液(含單體、電解質鹽和添加劑等)浸潤于正負極片之間的多孔支撐材料上,借助超聲誘導固化反應。
其他常見的原位固化方法,如熱聚合固化存在內部熱傳導不均問題,可能導致固化程度不統一;輻射聚合固化則因高能射線對電池材料的穩定性造成潛在挑戰。華彩新能源的超聲輔助固化技術有效規避了這些問題,能在常溫或低溫條件下實現更均勻的固態電解質制備,其關鍵在于精確控制超聲波的頻率、功率和作用時間,確保材料均勻性和制備效率的平衡。
復合固態電解質:力學性能與電導率的協同優化
清陶能源(昆山)在復合固態電解質領域的最新創新則集中于鹵化物和氧化物的結合。通過在材料中加入納米片氧化物,該技術提升了復合固態電解質的力學性能,并降低了對高剪切工藝的要求。
這一設計不僅解決了纖維化過程對材料穩定性和電導率的影響,還為未來低成本的工業化生產鋪平了道路。
高電子電導硫化物電解質:解決循環衰減難題
國聯汽車動力電池研究院聚焦硫化物固態電解質“高離子、高電子電導”的技術突破。傳統硫化物電解質因電子電導較低而需添加導電碳,但碳材料可能導致電解質分解,最終影響循環性能。
該專利的創新在于,通過濕法或干法混合與高溫燒結工藝,使碳元素在硫化物材料中均勻分布,從而形成均質體。這一設計不僅提高了電子電導率,還有效抑制了硫化物的分解問題,為硫化物固態電解質的實際應用提供了新思路。
一體打印技術:構建三維電極結構
萬向一二三提出了“一體打印固態電池”的專利技術。不同于傳統3D打印技術依賴打印墨水或光固化劑,這一創新采用熔融成型打印工藝,將電解質外殼制成3D腔室結構,并將正負極漿料注入其中,實現三維電極結構的一體成型。這種設計不僅減少了電解質和外殼體積的占比,還優化了整體電池能量密度,使其更適應于多元化場景需求。
相比傳統裝配流程,一體打印則顯著縮短了生產流程,同時大幅提高了電池的結構緊湊性和客制化潛力。
從以上獲得授權(或公開)的專利來看,固態電池技術的進展體現了三大核心特征:工藝精細化、材料優化的功能化以及結構設計的集成化。這些技術方向反映出產業鏈的技術攻關目標:在提升能量密度與安全性的同時,顯著降低制造復雜度與成本。