蜂巢能源两项重磅电池专利曝光 暗含电池技术迭代方向

近两年，动力电池企业在材料、电芯、设计、结构和工艺方面的创新层出不穷，头部企业在陆续构建专利护城河，开始向全球市场挺进。

  近两年，动力电池企业在材料、电芯、设计、结构和工艺方面的创新层出不穷，头部企业在陆续构建专利护城河，开始向全球市场挺进。

  近日，电池中国从国家知识产权局官网获悉，蜂巢能源公布了两项电池方面的专利。通过对两项专利的解析发现，近期蜂巢能源公布的专利均与其2022年年底对外隆重推出的“龙鳞甲电池”技术有关，这表明蜂巢能源已经完成了相关技术、专利布局。

  其中，专利一公布了一种电池包及动力装置。摘要显示，电芯结构上靠近箱体组件内壁(箱体底部)一侧设置有电芯防爆阀，箱体组件上对应电芯防爆阀位置开设有排气孔，排气板与箱体组件相连并形成储气腔，排气孔与储气腔连通，储气腔与外界导通。

  当电芯发生热失控时，高温高压喷发物从电芯结构外壳的防爆阀释放，经过箱体组件的排气孔进入到排气板与箱体组件形成的储气腔中，并导出电池包外，避免高温高压喷发物影响其它正常运行的电芯结构的安全性能。

▲蜂巢能源专利截图

  专利二公布了一种具有底部排气功能的箱体结构及其电池包和动力装置。

  摘要显示，该箱体结构包括箱体本体和隔板，隔板设置在箱体本体内，隔板的上方形成电芯容纳腔，隔板下方形成排气腔，隔板上开设有一列或多列排气孔组，并且隔板有凹槽结构形成排气通道和对电池防爆阀的保护。本箱体结构通过隔板将排气腔与电芯分隔开，提升了电池包的安全性。

▲蜂巢能源专利截图

  去年12月，蜂巢能源对外发布了龙鳞甲电池系统，该电池系统体积利用率达到76%，创下业内新高，同等电池包下搭载磷酸铁锂电池续航突破800km，高锰铁镍续航超900km，高镍三元续航突破1000km。

  龙鳞甲电池极高体积利用率的背后是其高集成化设计以及高安全防护设计。首先蜂巢能源在业内应用了“热电分离、底部防爆阀泄压”等技术;其次，龙鳞甲电池采用高度集成的下箱体设计，上盖与水冷板合并，并将热失控底部排气空间与底盘防护空间高度集成。这种创新设计，电池包下箱体可同时起到“结构承载+结构防护+集成冷板+泄爆疏导”四重作用，从而使得龙鳞甲电池具备极致性能(76%体积利用率)、极致安全(底部泄压+热电分离)、极致成本(标准化短刀电芯+飞叠工艺)等典型特征。

  而蜂巢能源公布的上述两项专利都体现了蜂巢龙鳞甲电池“底部泄压、热电分离”的设计特征。

  基于专利的解读可以看到，通过该设计，在提高热失控安全性的同时，由于节省了传统刀片电池的中间通道热失控阻隔和排气空间，以及底部排气空间和机械防护空间共用，极大提升了龙鳞甲电池空间利用率(行业目前最高的76%利用率水平)。

  从安全、降本和性能提升的技术挖掘趋势来看，热电分离已经成为一种重要趋势，多家电池企业、主机厂正在进行研发和技术布局。

01

蜂巢能源标准电芯——短刀电池已完成相关专利布局

  在龙鳞甲电池系统上，还利用了蜂巢能源标准电芯——短刀电池的技术创新，就是电芯底部出防爆泄压阀，配合设计的独立热失控、排气空间，与电源传送区分开，大幅降低热失控时内部高压拉弧、打火的失效概率，达到真正的“无热失控蔓延”。

  而在标准化的短刀电池上，蜂巢能源也进行了核心技术的专利布局。

  据电池中国了解，早在2021年，国家知识产权局就曾公布了蜂巢能源短刀电池相关专利。

  一项授权/公开日为2021年8月17日的蜂巢能源专利信息显示，在电芯尺寸方面，蜂巢能源对尺寸比例进行了限定，长度a≤600mm，10%a≤高度b≤30%a，2%a≤宽度c≤10%a。经计算，这个尺寸比例的限定，将长度≤600mm的短刀电芯品类都涵盖在内了，这与蜂巢能源所主打的L600“短刀”电池是相呼应的。

▲蜂巢能源专利截图

  专利信息同时显示，“短刀”电芯正负极盖板分别布置在电芯壳体的两端。其中，正极极柱和防爆阀在同一端，负极极柱和注液孔在另一端。这样设置，可以减小正负极盖板在电芯内的占用空间，从而增加电芯的储存能量。

  在快充方面，蜂巢能源另一条申请日为2021年9月29日的专利信息显示，“短刀”电池铆接块的长度L2与盖板的长度L1满足0.3≤L2/L1≤0.5，这也验证了将极柱的面积尽可能做大的趋势。

▲蜂巢能源专利截图

  此外，通过专利截图可以看出，蜂巢能源对盖板的宽度与铆接块的宽度，以及铆接块和防爆阀距离盖板边缘的尺寸都做了限定。

▲蜂巢能源专利截图

  不仅如此，为了保证电芯具有良好的充放电性能，也对极柱与铆接块在长度方向上的比例进行了限定。

  电芯如果过长，电池会影响到快充性能的发挥，蜂巢能源选择L300~600这种“短刀”标准电芯，结合极柱设计方面的创新，可以实现更好的快充性能，满足快充补能需求。

02

敢为人先，蜂巢能源电池专利持续领跑

  无论是第二代短刀电芯底部出防爆阀，还是系统层面进行热电分离设置，蜂巢能源都是业内“第一个吃螃蟹的企业”。事实上，基于极致安全、极致性能和极限降本的追求，目前底部出防爆阀或者电芯倒置(物理布局上实现底部出防爆板)、热电分离等技术正成为产业界探索的技术趋势。

  有着整车基因，可以从整车视角审视电动汽车技术研发和集成，并依托强大研发团队，蜂巢能源目前在相关前沿技术领域已经进行了广泛布局和专利覆盖。这一方面表明了蜂巢能源的深厚创新实力;另一方面专利的布局也将进一步强化其技术和市场护城河壁垒，保持较高竞争力。

  锂离子动力电池属于技术密集型行业，需要持续的研发投入才能确保公司在日渐激烈的市场竞争中保持领先地位。从创立之初，蜂巢能源就致力于成为全球顶级锂离子动力电池系统及储能电池系统供应商，建立了以自主研发为主、外部协同的研发创新体系，打造了一支经验丰富、勤勉专业的研发团队，不断探索新兴领域并储备大量前沿技术。

  通过持续多年的研究积累，蜂巢能源在核心专利面也取得了较为突出的成果。截至 2022年年底，蜂巢能源共计拥有授权专利3326项，其中发明专利513项。根据中汽中心全球汽车专利大数据平台公开信息，2020 年度、2021 年度及 2022 年 1-6 月，蜂巢能源动力电池专利公开量分别为 586 项、878 项及 568 项，分别位列中国动力电池专利公开量创新主体排行榜单第一、第一及第二。

▲全球汽车专利大数据平台

03

蜂巢能源已开始向海外进行“技术输出”

  经过十多年的发展，中国动力电池及相关产业链已走在了世界前沿。欧洲、北美庞大的电动汽车市场，和薄弱的供应链产生了巨大的脱节。对于中国优秀的电池、材料、设备企业来说，出海既是机会，也是必然选择，这也是中国少有的几次产业输出的机会。

  当然，这需要企业在技术研发、产品创新、专利布局等方面具备强劲实力，方能为全球客户提供高质量的产品、技术和服务保障。

  事实上，以蜂巢能源、宁德时代等为代表的中国动力电池企业，在全球汽车动力电池产业变革中，正通过产能、产品、技术等向全球市场“输出”，在全球舞台开始扮演“技术输出者”的角色。

  据了解，目前蜂巢能源已经通过IP知识产权输出印度某知名公司，帮助印度企业提升电池产品技术及换代升级合作;同时，蜂巢能源还将在德国工厂量产其自主研发的短刀电池、无钴电池等，推动国内领先技术在海外落地。

  未来，随着越来越多的国内电池企业在海外落地布局，自主研发的先进技术产品逐步量产，中国企业在电池产业链相关领域的先进技术将逐渐应用到国际市场和海外客户，也将不断增强中国企业的创新能力和竞争优势，服务全球各地汽车电动化发展。

  需要指出的是，中国企业在动力电池、材料、装备领域已经处于全球领先水平，接下来要走向全球市场，势必要提早做好技术、专利的布局，构建完备的技术堤坝，一方面用创新技术、产品支撑全球电动汽车、储能产业发展;另一方面，用技术、专利应对波云诡谲的全球市场，捍卫企业自身的利益。

稿件来源： 电池中国网nbox bdshare-button-style0-16" data-tag="share_1" data-bd-bind="1686202526541">