采用易燃有機(jī)溶劑的液體電解質(zhì)的鋰離子電池存在安全隱患，固體電解質(zhì)在安全性、熱穩(wěn)定性等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此發(fā)展固體電解質(zhì)是提高動(dòng)力電池安全性能的有效途徑。使用鋰離子動(dòng)力電池的新能源汽車目前強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，豐田作為汽車領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，其對(duì)鋰離子固體電池的發(fā)展方向?qū)ζ囆袠I(yè)具有重要參考價(jià)值。本文主要以CNABS專利數(shù)據(jù)庫(kù)以及DWPI專利數(shù)據(jù)庫(kù)中的檢索結(jié)果為分析樣本，從專利文獻(xiàn)的視角對(duì)豐田在鋰離子固體電解質(zhì)的專利進(jìn)行了全面統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明，豐田關(guān)于鋰離子固體電池的專利申請(qǐng)主要分布在日本、美國(guó)和中國(guó)，在固體電解質(zhì)上的重點(diǎn)研究方向?yàn)榱蚧锕腆w電解質(zhì)，并且重點(diǎn)圍繞提高其鋰離子傳導(dǎo)率、減少硫化物氣體的產(chǎn)生、降低界面電阻等方面。

研究背景

相比于液態(tài)電解液，固體電解質(zhì)在安全性、穩(wěn)定性等方面優(yōu)勢(shì)突出，因此為了解決液態(tài)電解液的上述安全問(wèn)題，發(fā)展固體鋰離子電池是有效的解決方案。世界各地的科研機(jī)構(gòu)對(duì)鋰離子固體電池開(kāi)展積極研究，基于目前新能源汽車的發(fā)展熱度，大型汽車制造公司也對(duì)其廣泛進(jìn)行研究，致力于將其推向市場(chǎng)。日本豐田汽車雖然目前主流的為以燃料電池代表的FCV路線，但目前以固體電池代表的純電動(dòng)路線也在積極開(kāi)發(fā)。

本文主要以CNABS專利數(shù)據(jù)庫(kù)以及DWPI專利數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的專利為樣本，從專利的視角對(duì)豐田在鋰離子固體電池上的專利申請(qǐng)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)和分析，通過(guò)對(duì)專利申請(qǐng)發(fā)展趨勢(shì)、分布區(qū)域及技術(shù)主題等多方面的統(tǒng)計(jì)和分析，了解豐田在鋰離子固體電解質(zhì)上的專利申請(qǐng)狀況，理清其在鋰離子固體電池上的發(fā)展路線。

1 豐田在鋰離子固體電池上的專利布局

圖1 豐田在鋰離子固體電池上的專利申請(qǐng)技術(shù)分支

2 豐田在固體電解質(zhì)上的專利布局

從豐田在鋰離子固體電池的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，豐田持續(xù)關(guān)注鋰離子固體電解質(zhì)的專利布局，并于近幾年的申請(qǐng)量保持穩(wěn)定。就豐田在全球的專利地區(qū)分布來(lái)看，除了日本本國(guó)、美國(guó)和中國(guó)是其重點(diǎn)的布局地區(qū)，并且在中國(guó)的有效專利量維持在較高水平，考慮到鋰離子固體電池在安全性和續(xù)航里程上的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)近幾年大力發(fā)展新能源汽車，因此，對(duì)于新能源汽車動(dòng)力電池安全性和續(xù)航里程上的發(fā)展豐田必將起到重要影響。

豐田在鋰離子固體電池上重點(diǎn)關(guān)注固體電解質(zhì)的技術(shù)發(fā)展，尤其是硫化物固體電解質(zhì)的發(fā)展，已經(jīng)圍繞改善硫化物固體電解質(zhì)各種性能進(jìn)行專利布局，并擁有較多的重點(diǎn)專利。通過(guò)上述分析，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展歷程以及現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)于國(guó)內(nèi)鋰離子固體電池的發(fā)展尤其是硫化物固體電解質(zhì)的發(fā)展有一定的參考作用。