電池技術(shù)：專利申請(qǐng)與未來(lái)發(fā)展領(lǐng)域

電池有極大的潛力可以為更綠色、更可持續(xù)的未來(lái)作出重大貢獻(xiàn)，因此是實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵領(lǐng)域。最新的專利統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)揭示了電池動(dòng)力領(lǐng)域的哪些創(chuàng)新？哪些關(guān)鍵領(lǐng)域適合進(jìn)行專利保護(hù)？本文將就最新的專利趨勢(shì)展開(kāi)探討，并介紹關(guān)于這一快速發(fā)展領(lǐng)域的寶貴見(jiàn)解。

 

行業(yè)的增長(zhǎng)

 

歐洲專利局（EPO）的《2023年專利指數(shù)》報(bào)告顯示，包括清潔能源發(fā)明在內(nèi)的電氣機(jī)械、設(shè)備和能源領(lǐng)域是歐洲新專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)最快的技術(shù)領(lǐng)域。與2022年相比，2023年的申請(qǐng)量增長(zhǎng)了12.2%，包括直接歐洲申請(qǐng)和進(jìn)入歐洲階段的國(guó)際（《專利合作條約》,PCT）申請(qǐng)。

 

此外，截至2024年6月10日，電氣機(jī)械、儀器和能源領(lǐng)域也申請(qǐng)單一專利的授權(quán)專利比例從2023年的14.0%增長(zhǎng)到2024年的20.1%，這可能表明對(duì)統(tǒng)一專利法院（UPC）制度的信心日益增強(qiáng)，以及該領(lǐng)域的重要性。

 

Y02E 60/10國(guó)際專利分類（IPC）是一種特定的技術(shù)分類，表示與使用電池的儲(chǔ)能相關(guān)的氣候變化緩解技術(shù)。對(duì)這一分類的分析發(fā)現(xiàn)，包括新的歐洲申請(qǐng)和分案申請(qǐng)的A1出版物的數(shù)量從2022年的約5000份增加到2023年的6000多份，這一增長(zhǎng)遵循了自2017年以來(lái)該領(lǐng)域的總體增長(zhǎng)趨勢(shì)。

 

專利申請(qǐng)活動(dòng)領(lǐng)域

 

電池技術(shù)的各個(gè)方面都可以申請(qǐng)專利。例如，雖然2023年Y02E 60/10分類專利最常見(jiàn)的附加分類是二次電池（IPC：H01M10）、電化學(xué)電池非活性部分的構(gòu)造細(xì)節(jié)（IPC：H01M50）和電極（IPC：H01M4），通常適用于專利申請(qǐng)的其他分類包括充電和放電電路部署（IPC：H02J7）、電氣性能測(cè)試部署（IPC：G10R31）、鎳化合物的使用（IPC：C01G53）以及專門用于電動(dòng)汽車的電池的使用（IPC：B60L58）。

 

正如這些范圍廣泛的分類所顯示的那樣，與電池技術(shù)相關(guān)的可申請(qǐng)專利的發(fā)明在范圍和形式上可能有很大的差異。在某些情況下，可申請(qǐng)專利的發(fā)明可以用于提高能量密度和穩(wěn)定性等參數(shù)，特別是允許數(shù)百或數(shù)千次充放電循環(huán)。這些參數(shù)對(duì)于消費(fèi)類設(shè)備（如便攜式電子產(chǎn)品等）和電動(dòng)汽車都很重要。特別是在便攜式或移動(dòng)應(yīng)用中，人們都希望在提高儲(chǔ)能能力的同時(shí)減輕電池系統(tǒng)的重量。相反，對(duì)于靜態(tài)儲(chǔ)能解決方案，成本或可靠性可能是新創(chuàng)新的更重要驅(qū)動(dòng)因素。

 

創(chuàng)新可能涉及識(shí)別用于陰極和陽(yáng)極以及其他相關(guān)組件的新型材料。例如，可以用更便宜、更豐富的替代品替換特定元素，例如使用鈉離子代替鋰離子以降低總體成本。如前所述，2023年公布的許多專利申請(qǐng)被歸類為與鎳化合物有關(guān)。

 

同樣，更適合插層或其他離子運(yùn)動(dòng)的新晶體結(jié)構(gòu)可以提供更穩(wěn)定和安全的系統(tǒng)。例如，LixCoO2是一種晶體結(jié)構(gòu)，幾十年來(lái)一直被用作陰極材料。然而，當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋰含量過(guò)高（例如，x接近1）或過(guò)低（例如，x接近0）時(shí)，CoO2層可能會(huì)扭曲或變形，從而導(dǎo)致存儲(chǔ)容量下降。在高離子濃度或低離子濃度下更穩(wěn)定的替代結(jié)構(gòu)可以使電池商使用更持久，可靠性和安全性更高，還可能承受更高的充電速率。其他有趣的發(fā)展領(lǐng)域包括確定適合用作固態(tài)電池中的固體電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

 

雖然這些例子側(cè)重于電池本身，但進(jìn)一步的可申請(qǐng)專利的創(chuàng)新可能與電池系統(tǒng)的控制功能及其在特定設(shè)備或任務(wù)中的應(yīng)用（例如，能源管理技術(shù)）或相關(guān)領(lǐng)域有關(guān)，例如與制造或回收和再利用電池相關(guān)的創(chuàng)新。

 

快速發(fā)展領(lǐng)域令人振奮的增長(zhǎng)

 

電池相關(guān)專利申請(qǐng)的快速增長(zhǎng)突顯了在實(shí)現(xiàn)凈零排放的競(jìng)賽過(guò)程中，可持續(xù)能源的發(fā)展勢(shì)頭日益強(qiáng)勁。EPO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了已經(jīng)并可能繼續(xù)獲得進(jìn)展的領(lǐng)域。至于未來(lái)的創(chuàng)新和專利申請(qǐng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)專利申請(qǐng)數(shù)量將繼續(xù)增加，因?yàn)樵擃I(lǐng)域的創(chuàng)新在追求凈零排放方面仍發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。（編譯自www.lexology.com）

 

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