鉅大LARGE | 點擊量：1679次 | 2022年08月12日
簡述ATL鋰離子電池技術專利
東莞新能源科技有限公司(簡稱ATL)是中國鋰電池發展史上的一個奇跡。
“奇”在：(1)雖然很長時期內由日本企業全資控股，但是沒有日本高管的身影；(2)始終將聚合物鋰電池作為發展重心，盡管曾經面臨諸多非議，但是毫不動搖；(3)在中國鋰電界“恐韓”成風的氛圍中，ATL的部分產品賣得比日韓的產品還要貴；(4)10%以上中國電芯廠家的總工程師或者技術研發經理來自于ATL，但是ATL自身仍然健康運行；(5)20%以上的中國鋰電芯生產設備廠家的實際控制人或者技術方來自于ATL。
根據高工鋰電產業研究所(GBII)調研結果表明，2012年ATL的鋰電池營業收入將超過70億人民幣，同比增長30%以上；是我國鋰電池產值第二名廠家的2倍多。
盡管ATL的崛起與美國蘋果公司有一定關系，但是其立足于中國國情不斷創新發展鋰電池技術與工藝、融合東方管理等才是其脫穎而出的最根本原因。
高工鋰電產業研究所梳理ATL在2012年所取得專利情況，希望幫助讀者對鋰電池技術發展了解有所裨益。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
ATL工藝相關專利占比44%
2012年ATL(含東莞及寧德公司)一共申請175項專利，實用新型專利91項，發明專利84項。
從專利涉及的領域看，33%的專利與電芯相關，31%與電芯生產檢測設備相關，16%與電池材料相關，包裝技術的占比也高達7%(圖1)。
尤為值得一提，雖然ATL的直接工藝占比僅有13%，但設備專利是工藝改善的直接成果，所以工藝相關專利總數的比例為44%。而體現基礎研究成果的電池材料專利僅有16%，這印證了一位業內資深人士對ATL的評價：
“ATL的核心競爭力不是創新研發，而是持續的工藝流程改善。”
核心競爭力不是創新研發，而是持續的工藝流程改善不僅適用于ATL，同樣適用于中國鋰電池產值第二的天津力神。
根據高工鋰電產業研究所(GBII)統計，天津力神2012年一共申請67項專利，其中56%與設備相關，13%是直接工藝，包裝11%，電芯與材料專利分別為10%(圖2)。
天津力神2012年申請的專利中69%與工藝相關，可見其更加依賴于工藝流程的改進。
據不完全統計，作為全球最大的鋰電池生產廠家三星SDI，2011年以來在中國申請的鋰電池專利數量達到37項，其中35項與材料相關，并在新電池材料的基礎上產生新的鋰電池專利。
國內鋰電池企業研發偏重于工藝的原因在于：(1)國內鋰電池設備企業普遍偏小，沒有研發實力，不能滿足大型鋰電池廠家的工藝要求；(2)電池材料基礎研究周期長，投入大，而國內知識產權保護力度弱；(3)國內電芯廠自動化水平低，大部分處于半自動化狀態，可優化的生產環節較多。
高電壓和高安全性是ATL電池的重點研究方向
iPhone5的鋰電池電壓雖然比傳統鋰電池的電壓僅提高0.1V，但是增強了業界通過電壓來提升鋰電池能量密度的信心。
縱觀2012年，ATL電芯175項專利中，8項與高電壓有關。提高電壓的方式有：(1)改變正負極片的連接方式，如：多層極片并聯減小了電芯的內部阻抗，使得極化減小，放電平臺提高。
(2)采用添加劑，如：采用特定的正極活性物質，及具有三維空間導電網絡的導電碳材料，并在電解液中添加少量的潤濕劑、鋰鹽穩定劑、陽極成膜添加劑與陰極成膜保護劑，使鋰離子電池能在更高的截止電壓下工作。
(3)包裝方式，如：兩個串聯的鋰離子電芯單元，相鄰的兩個鋰離子電芯單元之間設置有絕緣膜。
在能量密度逐步提升的同時，由于鋰電池在單位空間內瞬間爆發的能量增大，這對鋰電池的安全性提出了更高的要求。
2012年，ATL有12項專利與電池的安全性有關。提高安全性的方式有：
(1)改善內部結構，如：鋁塑包裝膜拐角處的弧形設置使得其角位處受到的應力大幅減小，因此可以明顯減少軟包裝聚合物鋰離子電池側封邊位置發生的角位破損，避免水汽進入電池內部，確保軟包裝鋰離子電池的安全性能和電性能。
(2)包裝材料，如：在外層包裝裝有阻燃物，既能改善電池的安全性能，同時又能避免阻燃物對電池正常性能的破壞。
(3)涂覆隔膜材料，如：涂覆在多孔膜基材上的陶瓷材料層可以提高隔膜的耐熱性能；而涂覆在陶瓷材料層上的具有粘接作用的聚合物粘接層則可防止隔膜與電極之間發生錯層而導致的內部短路，增強電池安全性能。
使用新型電解液、正極材料、添加劑、材料體系等方式提高電池安全性也是ATL的研究方向之一。
何時才能成為鋰電池技術強國？
2007年中國鋰電池相關技術專利申請僅有417項，而到了2011年相關技術專利申請達到1899項，是4年前的4.5倍(圖3)。雖然2012年前10個月的專利數量有所下滑，但其總數超過1000件，幾乎是日本、韓國、美國等所有其他國家鋰電池技術專利的總和。
盡管中國專利數量眾多，但在我們上文對ATL的技術專利分析中并沒有尋找到能對鋰電池產業界產生革命性的專利，而是花大量的人力、物力、時間在替電芯生產檢測設備廠家研發新產品，在基礎性研究上投入甚少。
其它電池企業在電池研發方面投入更少，根本沒有財力去做基礎性的研究工作。
正因為如此，中國鋰電池界盛行“恐韓”、“哈日”之風。
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