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LG化學(xué)在美申請隔膜專利的背后 用專利狙擊我國鋰電公司

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:911次  |  2022年01月08日  

近日,韓國公司LG化學(xué)將我國的ATL公司告上了,認(rèn)為ATL了其隔膜專利,要求美國禁止進(jìn)口ATL的電池,引起了電池界的一片熱議。


其實(shí)LG的思路也不難理解,近年來ATL的出貨量快速攀升,2017年前三季度出貨量僅次于日本的松下位居全球第二,而LG已經(jīng)落后于ATL僅排在第三的位置。在我國國內(nèi),由于補(bǔ)貼政策的限制,三星和LG等國外廠商無法享受到新能源政策的紅利,LG在我國這個(gè)世界上最大的動(dòng)力鋰電池市場上失利后,絕對不會(huì)將美國這個(gè)僅次于我國的市場拱手相讓,小編相信針對ATL的專利只是一個(gè)開始,后續(xù)LG會(huì)采取各種措施阻止我國的鋰離子電池生出現(xiàn)進(jìn)入美國市場。


LG化學(xué)在北美經(jīng)營多年,在美國擁有自己的生產(chǎn)廠,因此在美國的專利布局也非常早,這種先發(fā)優(yōu)勢使得專利戰(zhàn)爭成為阻擋我國公司進(jìn)入國際市場的最為有效方法。隨著我國公司國際化的腳步的加速,類似的專利爭端將會(huì)越來越普遍。


近年來隨著鋰離子電池的比能量越來越高,隔膜也越來越薄,為了保證鋰離子電池的安全性,陶瓷涂層隔膜成為了最佳的選擇。陶瓷涂層能夠減少聚合物基底隔膜在高溫下的收縮,提高鋰離子電池的熱穩(wěn)定性,減少鋰離子電池在高溫、機(jī)械濫用的情況下熱失控的風(fēng)險(xiǎn),因此厚度在10-16um的陶瓷涂層隔膜成為高比能量電池的首選材料。


此次LGATL中所涉及的隔膜專利,小編預(yù)計(jì)就是此類的陶瓷涂層隔膜專利(暫時(shí)還無法了解LG提到的三個(gè)專利具體指的是什么專利),為此小編在美國專利局的網(wǎng)站上搜索了LG近期申請的陶瓷涂層隔膜專利,小編就為大家對LG的涂層隔膜專利做一個(gè)介紹。

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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%

專利號:US9825271B2,申請時(shí)間:2017.11.21


LG申請的該專利的創(chuàng)新點(diǎn)在于將基底隔膜的熱處理工藝放在了涂層涂布之后,從而使得在靠近陶瓷涂層的一側(cè)的隔膜纖維的直徑要小于隔膜中間位置的纖維的直徑(例如,其中一種情況靠近涂層一側(cè)的隔膜纖維的直徑在0.01-0.04um左右,而在隔膜中間(厚度方向)直徑大約在0.04-0.08um)。此項(xiàng)專利要求涂層使用的無機(jī)顆粒要滿足絕緣常數(shù)不低于5,例如BaTiO3、SnO3、NiO等,以及其他能夠傳輸Li+的材料,例如Li3pO4等,以及其他有機(jī)顆粒,這些要求和其他的一些涂層隔膜專利非常類似,該專利的重要看點(diǎn)在于其對隔膜的處理工藝上的創(chuàng)新。


LG公司申請的這款隔膜專利和其他專利的差別重要在于其熱處理工藝。從上圖來看,傳統(tǒng)陶瓷涂層隔膜的生產(chǎn)工藝一般是在隔膜拉伸后首先進(jìn)行熱處理,然后進(jìn)行陶瓷涂層的涂布,但是LG的專利將隔膜的熱處理轉(zhuǎn)移到了陶瓷涂層涂布之后,此時(shí)由于陶瓷涂層的存在,使得熱處理溫度可以比常規(guī)的熱處理溫度高,因此能夠獲得結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,熱性能更好,并且具有良好的透氣性能的隔膜。


LG之所示這樣設(shè)計(jì),是因?yàn)檫@種將熱處理后移的工藝,使得熱量必須通過涂層后才能到達(dá)基底隔膜,因此能夠在較高的溫度下對隔膜進(jìn)行處理,這一方面能夠提高涂層漿料對隔膜纖維的潤濕性,另一方面由于涂層的阻擋,因此在靠近涂層的位置隔膜纖維較細(xì),因此單位截面積內(nèi)的纖維數(shù)量較多,能夠和涂層形成更好的接觸,從而明顯的提高隔膜的機(jī)械和熱穩(wěn)定性,減少在高溫下的隔膜收縮。


從上面的介紹來看,LG申請的專利無論是在涂層材料的選擇,還是在粘結(jié)劑的選擇上都沒有太大的創(chuàng)新之處,更多的是對隔膜的處理工藝的創(chuàng)新,將隔膜的熱處理工序轉(zhuǎn)移到了涂層涂布之后,因此在隔膜內(nèi)形成了一個(gè)隔膜纖維直徑梯度變化的結(jié)構(gòu),從而改善了隔膜的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,減少了個(gè)膜的熱收縮,同時(shí)也提升隔膜的透氣性,提升隔膜的電化學(xué)性能。

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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

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