小米进入固态电池混战，专利披露，四个步骤是量产。
同时，小米也逐渐进入固态电池！
汽车东西6月17日消息，近日，小米汽车科技有限公司发布了一项名为“固体电池复合电极及其制备工艺及其复合电极的固体电池”的专利，这也是小米首次详细披露其目前固体电池在专利方面的研究进展。
本次申请的专利申请号为CN202311707711.8，复旦大学高分子科学系博士赵则栋为专利发明人，申请时间为2023年12月。
小米固态电池专利信息
这一次，小米专利中的固体电池使离子跑得更快，内阻更小，使用寿命更长。
根据小米公布的测试数据，整个电池的循环次数可以达到200次，比标准产品的70次增加了两倍多。
另外，通过优化离子传输路径，在一定程度上解决了厚电极中金属离子传输路径长、内阻大的问题，显著提高了电池电极的载荷和倍率性能。
然而，作为前端技术的研究，与大规模生产还有一定的距离，固态电池可能要等2-3年才能迎来大规模生产。
01.选择创新手法，关键四步助力商业化。
与传统液态电池相比，固态电池作为下一代电池技术的重要发展方向，具有诸多优势。
小米的固体电池专利主要包括复合电极设计和制备技术。这项专利的关键创新是通过结构设计缩短金属离子在厚电极中的传输路径，加快传输速度，从而提高电池的性能。
固体电池金属离子通道示意图
在这些设计中，提高离子传输效率是小米专利的关键。电池芯由高聚物组成 固态电解质由金属盐组成，总宽仅为10~500μm，上下两面直接连接电极，方向与电流主传输方向一致。
通道之间有规律的间隔布局，形成集中的垂直网络。这种设计有效解决了传统厚电极内部“肠道”复杂结构导致的传输路径长、阻力大的问题，使离子能够“直接”活性材料，大大提高了传输效率。
小米的固体电池专利还强调了该技术的工艺兼容性和大规模制备优势。专利中设计了一套适合大规模制备复合电极的方法。
这里主要解释四个主要步骤：
1、复合膜制备:将含有活性成分、导电剂和粘合剂的基质浆体涂在玻璃基板上，用3D打印技术形成平行槽的电极材料分析。
2、添加固体电解质：将含有高聚物和金属盐的浆体倒入细槽中，填充凹槽。
3、缠绕固化：沿细槽方向将复合膜卷成圆柱体，使平行细槽成为垂直通道。
4、切片叠片：沿垂直于秘密药物的方向切割，将切好的厚片叠在集流体上，形成最终的复合电极。
与之前试验室采用的制备工艺不同，上述制备工艺的优点是不需要复杂的设备和极高的温度处理，适用于大规模商业生产。
02.宁德时代“同款”技术路线，显著提升性能。
在性能方面，根据目前专利文件的信息，测试数据显示，当电极厚度达到2cm时，正极活性成分的载荷增加到500mg/cm²，容量达到60-70mAh///cm²。
关键是，该电池在2C高倍放电时，容量维持率达到75%，比传统方案高出45%。就循环寿命而言，它比基础产品增加了两倍多。
专利型固态电池与基线商品的性能比较
根据小米的固体电池专利路线，它使用的是高聚物。 复合电解质金属盐路线。
总体而言，目前行业主流的固体电池技术路线分为硫酸盐、氧化物和高聚物三大类。
不同路线各有优缺点:硫酸盐路线离子电导率高但稳定性差；氧化物路线性能稳定但离子电导率低；聚合物路线成本低，但离子电导率在常温下不足。
小米所选择的高聚物 金属盐复合电解质路线，可能是为了在安全、能量密度和支出之间找到平衡。
而这，同时也是电池行业巨头宁德时代选择的路线之一。
固体电池龙头企业进展汇总
根据当代安普瑞斯科技有限公司首席科学家吴凯在2024年CIBF上的演讲，当代安普瑞斯科技有限公司主要采用硫酸盐路线，但新复合物路线也是当代安普瑞斯科技有限公司的发展方向。
此外，比亚迪、赣锋锂业、郭轩高新等固态电池龙头企业也在发放固态电池，大家基本都把量产时间线拉到了2027年左右。
03.结论：商用固态电池仍有距离。
虽然目前小米固态电池的专利目标之一就是处理商业化问题，但是固态电池的商业化仍然面临着许多挑战。
小米需要在未来的发展中逐一处理技术路线选择、成本控制、产业链成熟度和国际竞争压力等问题。
从长远来看，固态电池可能只是电池技术发展的一个阶段。随着材料科学和制造技术的发展，未来可能会出现更先进的电池技术。
未来，如何积极升级成熟产业，拥抱新技术，也是研发过程中值得思考的话题。
本文来自微信微信官方账号“车东西”，作者：颐圣，编辑：志豪，36氪经授权发布。
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