连载丨日韩锂电巨头专利与技术趋势分析--LG篇（2024年H1）

教育 2024-09-23 17:03 四川

据报道，2024年5月，Tulip Innovation Kft.宣布推出新的许可计划，汇集LG公司和松下公司的锂离子电池技术相关专利，涉及1500多个专利家族的5000多项专利组合。该计划覆盖了与电池制造相关的多个关键领域，包括阴极、阳极、电解质、隔膜和电极的材料与工艺，以及电芯、模组和电池包的结构与工艺。LG和松下，相信大家都很熟悉，而Tulip Innovation Kft.则是一家主营建立和管理锂离子电池许可计划的公司，位于匈牙利，其拥有数十年经验的专利许可专业团队。

根据进一步的信息，LG公司在新闻发布的前一个月就预先宣布了即将实施一项全球专利池计划的战略举措。这一计划的推出，主要是基于LG公司在面对电池行业新兴参与者侵权行为显著增加的严峻形势下所做出的积极响应。LG新能源明确表示，将采取坚决措施对抗专利侵权行为，并已确认至少掌握了500多件专利的侵权证据，显示出其在维护自身知识产权权益方面的坚定立场和强大决心。

在这两则新闻出来后，小编及所在团队接受到了来自电池领域的不同企业的咨询，并积极提供了专业且针对性的帮助。但不管采取哪些应对的措施，当我们处在全球竞争激励的行业，对行业标杆企业或是核心竞争对手的专利进行及时而全面的分析，并为公司提供应对策略，是作为IP部门核心价值之一。

基于此，小编特针对锂电行业四大巨头企业，LG、松下、丰田和三星公司在上半年公开的专利进行了标引及分析。虽花费了大量的业余时间进行整理和标引，但相信能帮助大家从专利的角度分析及预测锂电行业下半年乃至近几年的发展方向。欢迎各业界朋友交流指正！

接下来，小编将以”一篇一企“的方式进行分析，大家可持续关注咱们能源灯塔，如需申领分析内容的高清图片，可扫描文末二维码申领。

01 专利公开态势分析

检索2024年上半年（截止6月30日）LG、松下、丰田、三星四家专利，锂电相关专利共7000余项。LG公开专利量占据60%以上，松下、丰田和三星专利公开数量相当。

图1-1 专利公开量

从月度专利公开量的走势来看，LG对于锂电池领域的研发、人力等投入在持续加大。松下、丰田和三星的月度专利公开量保持在稳定的区间内，浮动不大。

图1-2 月度专利公开量

02 布局国家分析

模组与PACK、锂电池是锂电四大巨头重点研究方向，分别占总数据的32.9%、31.9%。

从专利类型来看：发明申请（新申请）是2024年上半年专利公开量的“主力军”。可见，四大巨头在锂电池领域还在紧锣密鼓的进行技术的研究、布局及保护。

从专利目标国来看：中国和美国是锂电四大巨头企业的重点布局国家，数据及现实市场情况再一次说明了中国、美国、韩国、日本是目前锂电池领域技术发展较好的国家，也侧面反映了这些国家在锂电池领域的竞争较大。

中国锂电池领域企业在面临如此大的竞争压力的背景下，需要在技术上积极寻求突破，同时也要注重海外专利布局和专利侵权风险的防范。

图2-1 专利类型及布局国家

03 技术分支分析

模组与PACK技术领域，其重点关注电池模组结构、电池管理装置、保护电路。

锂电池（包含液态电池和固态电池）技术领域着重关注电池结构、极片、电池及极片的制造方法等。

材料领域中，电解质/液和正极材料的技术是其研究重点，其中电解质/液技术领域包含大量固态电解质的研究。

图3-1 技术分支

从图3-2可直观的看出，2024年上半年，LG更加注重电池模组的研究，而松下、丰田、三星更注重单电池的研究。

电池材料方面：LG侧重研究电解质/液、正极材料、负极材料及隔膜；松下和丰田更加注重对电解质/液、正极材料及负极材料的研究，且这三个技术领域的专利公开量相当；三星更加注重电解质/液的技术研究。

图3-2 锂电四大巨头企业的技术分支

04 LG专利解读

小编对LG关注的三大技术领域进行专利的浏览和解读，整理出LG在2024年上半年主要关注的技术点和新领域的技术创新点。

从图5可知，软包和圆柱型电池依然是LG的重要电池类型，从模组与PACK采用的电池单池的类型，也可知这针两种电池类型LG已经具备了成熟技术。

从电池单池来看，LG还在研究方型、纽扣、棱柱型形状的电池，以提高自己市场竞争力。在固态电池热度居高不下的背景下，LG也加大了对固态电池的研究，从上半年的专利布局来看，LG对采用聚合物固态电解质的固态电池的研究较多。

从电池材料来看，负极材料方面，LG在上半年年更加主注重材料的混合和复合，比如石墨+硅碳、碳+银复合、合金等。电解质/液领域，聚合物电解质是其一大特色，还涉及有关阻燃电解液添加剂、溶剂等研究。隔膜领域主要研究了涂层材料。

图4-1 LG研究重点和技术创新点

05 LG重点专利解读

小编结合同族数量、技术新颖、市场价值、市场热点等多个维度，挑选了两个代表性重点专利，来更细节的了解LG的电池技术。

如专利CN112042014B研究了如何在全固态电池的负极活性材料的表面形成SEI，以解决初始充放电效率降低的问题。

CN112042014B

优选权日：2018-09-27

公开（公告）日：2024-01-05

技术问题：由于固体电解质的低还原性，负极中的副反应增加，从而导致初始效率降低且性能劣化。

技术手段：全固态二次电池用负极的制造方法，其包括以下步骤：

(S1)制备预备负极，所述预备负极包括：集流体；以及形成在所述集流体的至少一个表面上并含有多个负极活性材料颗粒和固体电解质的负极活性材料层；

(S2)在所述负极活性材料层上设置锂层；

(S3)将其上设置有锂层的预备负极浸渍在有机溶剂中，以引起预锂化；和

(S4)去除所述锂层，以负极活性材料层具有形成在负极活性材料颗粒的整个或至少部分表面上的SEI层。

图5-1 固态二次电池用负极的制造方法示意图

图5-2 全固态二次电池用负极示意图

如CN113966557B通过在电解液中添加表面活性剂的低聚物，以提高电池的快充性能。

CN113966557B

优先权日：2019-09-03

公开（公告）日：2024-02-20

技术问题：迄今为止开发的锂二次电池的快速充电性能不足，并且即使可以快速充电，也存在如下局限性：当重复进行快速充电时，电池性能会迅速劣化。

技术手段：一种非水性电解液，其包括：含有环状碳酸酯、碳酸二甲酯和甲酸烷基酯的有机溶剂；锂盐；和作为表面活性剂的[式1]表示的低聚物。

[式1]：

在[式1]中，Rf是没有取代基或取代有至少一个氟的具有1至5个碳原子的亚烷基，Rg、Rh、Ri和Rj各自独立地是氟元素或没有取代基或取代有氟的具有1至3个碳原子的烷基，R0是脂肪族烃基或芳香族烃基，R”'是氢或具有1至3个碳原子的烷基，o是1至3的整数，p和q是重复单元的数目，其中，p是1至10的整数，并且q是1至15的整数。

由于[式1]表示的低聚物包含作为疏水部分的氟代亚乙基以及在两端的作为亲水性基团的丙烯酸酯类官能团，因此[式1]表示的低聚物可以充当表面活性剂以获得降低电解液和电极界面之间的表面电阻并改善电池的润湿的效果。

总结及未来展望

在四大锂电巨头中，LG的专利布局数量最多，且涉及的技术分支众多，足以说明LG在电池领域具有较高的创新能力、领先的行业地位、较强的知识产权保护意识等。

洞察LG的技术发展及专利布局，未来LG将持续推进对圆柱型和软包型电池技术的创新和改进，还会加强其他类型的电池单池的研究，固态电池的研究在后续可能还会加大技术投入。

对于LG新技术的推出，小编也会在第一时间进行相关专利的技术解读。下一期，小编将分析丰田公司，大家敬请期待噢！

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