LG化学在美申请隔膜专利的背后

近日，韩国企业LG化学将中国的ATL公司告上了法庭，认为ATL侵犯了其隔膜专利，要求美国禁止进口ATL的电池，引起了电池界的一片热议。

其实LG的思路也不难理解，近年来ATL的出货量快速攀升，2017年前三季度出货量仅次于日本的松下位居全球第二，而LG已经落后于ATL仅排在第三的位置。在中国国内，由于补贴政策的限制，三星和LG等国外厂商无法享受到新能源政策的红利，LG在中国这个世界上最大的动力电池市场上失利后，绝对不会将美国这个仅次于中国的市场拱手相让，小编相信针对ATL的专利诉讼只是一个开始，后续LG会采取各种措施阻止中国的锂离子电池生产生进入美国市场。

LG化学在北美经营多年，在美国拥有自己的生产工厂，因此在美国的专利布局也非常早，这种先发优势使得专利战争成为阻挡中国企业进入国际市场的最为有效方法。随着中国企业国际化的脚步的加速，类似的专利争端将会越来越普遍。

从今天开始，小编将开一个专利解读板块，不定期为大家解读锂电企业在全球申请的锂离子电池相关专利，今天首先要为大家解读的就是LG化学在美国申请的涂层隔膜方面的专利，看LG在涂层隔膜方面到底有什么独到之处。

近年来随着锂离子电池的比能量越来越高，隔膜也越来越薄，为了保证锂离子电池的安全性，陶瓷涂层隔膜成为了最佳的选择。陶瓷涂层能够减少聚合物基底隔膜在高温下的收缩，提高锂离子电池的热稳定性，减少锂离子电池在高温、机械滥用的情况下热失控的风险，因此厚度在10-16um的陶瓷涂层隔膜成为高比能量电池的首选材料。此次LG起诉ATL案件中所涉及的隔膜专利，小编预计就是此类的陶瓷涂层隔膜专利(暂时还无法知道LG提到的三个专利具体指的是哪些专利)，为此小编在美国专利局的网站上搜索了LG近期申请的陶瓷涂层隔膜专利，小编就为大家对LG的涂层隔膜专利做一个介绍。

专利号：US9825271B2，申请时间：2017.11.21

LG申请的该专利的创新点在于将基底隔膜的热处理工艺放在了涂层涂布之后，从而使得在靠近陶瓷涂层的一侧的隔膜纤维的直径要小于隔膜中间位置的纤维的直径(例如，其中一种情况靠近涂层一侧的隔膜纤维的直径在0.01-0.04um左右，而在隔膜中间(厚度方向)直径大约在0.04-0.08um)。此项专利要求涂层使用的无机颗粒需要满足绝缘常数不低于5，例如BaTiO3、SnO3、NiO等，以及其他能够传输Li+的材料，例如Li3PO4等，以及其他有机颗粒，这些要求与其他的一些涂层隔膜专利非常类似，该专利的主要看点在于其对隔膜的处理工艺上的创新。

LG公司申请的这款隔膜专利与其他专利的区别主要在于其热处理工艺。从上图来看，传统陶瓷涂层隔膜的生产工艺一般是在隔膜拉伸后首先进行热处理，然后进行陶瓷涂层的涂布，但是LG的专利将隔膜的热处理转移到了陶瓷涂层涂布之后，此时由于陶瓷涂层的存在，使得热处理温度可以比常规的热处理温度高，因此能够获得结构更加稳定，热性能更好，并且具有良好的透气性能的隔膜。

LG之所示这样设计，是因为这种将热处理后移的工艺，使得热量必须通过涂层后才能到达基底隔膜，因此能够在较高的温度下对隔膜进行处理，这一方面能够提高涂层浆料对隔膜纤维的润湿性，另一方面由于涂层的阻挡，因此在靠近涂层的位置隔膜纤维较细，因此单位截面积内的纤维数量较多，能够与涂层形成更好的接触，从而明显的提高隔膜的机械和热稳定性，减少在高温下的隔膜收缩。

从上面的介绍来看，LG申请的专利无论是在涂层材料的选择，还是在粘结剂的选择上都没有太大的创新之处，更多的是对隔膜的处理工艺的创新，将隔膜的热处理工序转移到了涂层涂布之后，因此在隔膜内形成了一个隔膜纤维直径梯度变化的结构，从而改善了隔膜的机械结构强度和热稳定性，减少了个膜的热收缩，同时也提升隔膜的透气性，提升隔膜的电化学性能。