近日,在德國慕尼黑發生了一起引發業界熱議的電池專利訴訟。韓國電池巨頭LG能源解決方案公司通過其專利運營公司Tulip Innovation(郁金香創新),將中國深圳欣旺達公司訴至法院,指控其旗下公司未經授權使用了兩項電動汽車電池隔膜相關的核心專利。2025年5月22日,德國慕尼黑地區法院當庭做出裁決,做出有利于LG一方的判決。法院頒布了涉及相關電池產品的銷售禁令,賠償LG方的損失,并提供詳細的銷售賬目信息用于損害賠償計算。
本案緣起于LG能源解決方案公司(LGES)的專利維權行動。LGES是全球知名的動力電池廠商,擁有大量鋰電池相關專利。為了更有效地運營和授權專利,LGES與日本松下公司在2024年5月共同發起設立了一家獨立的電池專利池公司Tulip Innovation(郁金香創新),總部位于匈牙利。Tulip管理著兩家公司合計超過5000項電池技術專利,負責向業內后進企業提供專利授權并維護專利權益。
作為專利池管理方,Tulip于2025年初在德國對中國電池企業提起了專利侵權訴訟。這兩件涉案歐洲專利分別為EP1829139 B1和EP2528141 B1,原始專利權人為LG化學,技術內容均涉及鋰離子電池用隔膜。
值得一提的是,本次裁決堪稱歐洲動力電池技術領域的首例禁令判決,這在新能源汽車電池專利案件中尚屬首次。Tulip公司將其稱作自身專利許可計劃的“里程碑”,認為這一勝訴表明其龐大專利組合的價值和震懾力。
下面我們詳細分析下兩件專利的保護范圍,我們將相關專利輸入到Maxipat,可以得出EP1829139 B1(標題:有機/無機復合微孔膜及其制備的電化學裝置)主要保護一種用于鋰離子電池的復合隔膜本身。權利要求1的保護范圍可以概括如下:
一種有機/無機復合微孔隔膜(分離膜)產品;
基體 (substrate):由聚烯烴材料制成的多孔隔膜基體
即通常的聚丙烯或聚乙烯微孔膜,是鋰電池常用的隔膜材料;
活性層 (active layer):直接涂覆在上述基體表面(并滲入基體部分孔隙)的一層無機粒子和粘結劑聚合物的混合物。
無機顆粒在電池環境中化學穩定(例如氧化鋁、二氧化硅、鈦酸鹽等惰性陶瓷顆粒),與一定比例的高分子粘結劑混合形成涂層;
組份比例:無機粒子與粘結劑的重量比在約60:40至99:1之間。
也就是說,涂層中無機陶瓷占主要成分,粘結聚合物含量很低,僅起到粘接固定作用;
微孔結構:在涂層的無機顆粒之間形成彼此連通的間隙體積(微孔),這些顆粒通過粘結劑相互固定,但顆粒之間留有空隙,從而在涂層中形成貫通的孔隙結構,允許鋰離子穿過。
由于顆粒含量高且相互接觸,當顆粒粒徑增大時,顆粒間距和形成的孔徑也相應增大
。簡而言之,該涂層本身是多孔的,增加了隔膜的總體孔隙率;
這種陶瓷顆粒-聚合物涂層緊密附著在聚烯烴基體上,部分填充基體表面的孔洞,從而
增強隔膜的耐熱收縮性能和力學穩定性
,同時保留甚至增加電解液在隔膜中的浸潤量和離子通道。無機顆粒的加入還能在電池內短路時阻隔電極直接接觸,顯著提升安全性。
該專利實質上保護的是一種帶陶瓷涂層的復合隔膜。通俗地說,就是在傳統聚烯烴隔膜表面涂了一層主要由陶瓷微粒構成的涂層(用少量高分子膠黏劑固定)。陶瓷顆粒之間形成很多微小通道,讓鋰離子能夠通過;陶瓷本身耐高溫、不導電,可防止隔膜在高溫下收縮或者被短路電流燒穿,從而提高電池安全性。該權利要求將這種隔膜的關鍵結構要素(基體材料、陶瓷+粘結劑涂層、比例范圍、孔隙結構)逐一限定,并排除了特定的類似設計。因此,凡是具有上述結構特征的隔膜產品都落入其保護范圍。
EP2528141 B1(標題同上)是EP1829139的分案授權,同族共享相同的優先權日(2004年12月22日)。該專利的獨立權利要求1定位于鋰離子電池整體,其內容可概括為:
一種鋰二次電池(鋰離子可充電電池),包括正極、負極、隔膜和電解質等基本單元隔膜:所述電池的隔膜為一種有機/無機復合多孔隔膜,其結構與EP1829139中描述的隔膜相同——包含**(a)** 聚烯烴基的多孔隔膜基體,以及 (b)涂覆在該基體表面和部分孔隙中的無機粒子-粘結劑混合層(形成有機/無機復合“活性層”)。無機粒子在電池中電化學穩定,且與粘結劑的重量配比在60:40至99:1之間。(同樣強調高無機含量)。該涂層使隔膜具備前述陶瓷網絡孔結構和高溫穩定性等特征電解液:電池使用極性電解質作為電解液。
換言之,所用的電解質溶劑為常見的有機碳酸酯等極性溶劑,含有可解離的鋰鹽(如LiPF?等),這符合鋰離子電池的常規配置。
權利要求1進一步包括與EP1829139類似的限定,無機顆粒在活性層中彼此相連且被粘結劑固定,顆粒間留下的空隙形成供鋰離子通過的孔道;顆粒越大則孔隙尺寸越大。并且同樣包含排除前述“SBR橡膠涂層”的限定,保證所述隔膜不覆蓋在已有SBR涂覆的復合膜情形。這些技術特征與母案要求基本一致。
簡單來說,EP2528141 B1將前述復合隔膜嵌入到了電池產品的權利要求中。它保護的是一種含特定陶瓷涂層隔膜的鋰離子電池。從設計上看,這一要求確保即使電池制造商并不直接生產隔膜,只要其電池使用了這樣的隔膜并包含常規電解液等,就會直接落入專利保護范圍。其技術核心仍然在于隔膜的結構創新,但通過將隔膜+電解液等組合限定成電池,對終端電池產品的侵權覆蓋更加直接全面。
兩項專利的獨立權利要求分別側重于“產品部件”和“產品整機”:EP1829139主張了改良隔膜這一電池組件本身,EP2528141則主張了采用該隔膜的電池裝置。二者的技術主題高度相關,均圍繞“聚烯烴微孔膜 + 陶瓷顆粒涂層”這一隔膜結構展開。它們共享的關鍵要素可以對比如下表:
要點
EP1829139 B1(隔膜本身)
EP2528141 B1(含隔膜的電池)
保護客體
有機/無機復合微孔隔膜(產品組件)
鋰離子二次電池(成品裝置)
隔膜基體
聚烯烴基多孔膜基體(如PE或PP隔膜)
同(電池的隔膜由聚烯烴微孔膜基體構成)
陶瓷活性層
基體表面涂覆一層無機粒子+粘結劑混合物,填覆部分孔隙
同(隔膜包含相同結構的陶瓷涂層)
無機/粘結劑比例
權利要求限定高無機含量,約60:40~99:1(wt%)
同步限定為60:40~99:1重量比
微孔通道結構
無機顆粒彼此連結固定,顆粒間形成貫通微孔供離子通過
同(隔膜涂層具有相同孔隙結構特征)
附加功能特征
顆粒尺寸影響孔徑;無機材料電化學穩定;(從屬項提及可選的高介電常數、壓電性或鋰離子導電顆粒以增強安全)
同(從屬項提及相同材料特性)
排除現有技術
排除在陶瓷層上額外涂覆SBR橡膠的隔膜設計
同步包含相同的排除限定
電解液要求
無(隔膜本身不涉及電解液)
電解質必須為極性溶液(典型鋰鹽有機電解液)
其他
描述中涵蓋其用于電池及制備方法,但權利要求主要保護隔膜產品
電池包含常規正負極材料,但這些非創新部分僅作限定
權利要求特別限定了無機粉和粘結劑的比例范圍(60:40~99:1),強調以無機填料為主。這一創新點在于發現當無機含量足夠高時,涂層才能形成上述穩定的“剛性骨架+通孔”結構。無機含量過低(粘結劑過多)時,涂層會更類似于傳統涂膜。典型產品設計一般采用質量比80:20、90:10甚至95:5的陶瓷漿料涂布隔膜,這與專利所述區間吻合。
粘結劑聚合物雖然含量少,一方面它將陶瓷顆粒黏連固定,形成牢固的涂層,防止涂層在卷繞電芯時脫落或粉化;另一方面粘結劑滲入隔膜表淺層的孔隙,實現陶瓷層與聚烯烴基膜的錨固結合,提高涂層附著力。這解決了純無機粉體直接附著不牢的問題。專利并未嚴格限定粘結劑種類,但常用如PVDF(聚偏氟乙烯)或其共聚物、丙烯酸酯乳液等耐電解液的高分子。權利要求中特別排除了SBR橡膠額外涂層的情形(即他人在陶瓷層上再加一層SBR膠以增強結合或改善潤濕的方案)。這一點表明本專利的創新在于單層陶瓷涂層即可兼顧黏附和孔隙,無須額外覆膜。凡是采用單層陶瓷涂層設計、通過調整粘結劑配方和涂覆工藝保證其牢固附著的隔膜產品,都落入了該技術思路。
專利從屬權利要求提及可選用高介電常數或壓電性無機粒子,或者鋰離子導電的無機粒子來作為填料。例如,鈦酸鋇(BaTiO?)具有高介電和壓電效應,當電池受到機械沖擊導致局部短路時,壓電顆粒在受壓下可能產生局部電場抵消、電流分流,從而防止瞬間大電流引發熱失控;又如鋰鋁硅酸鹽等離子導電陶瓷,可在隔膜破損時提供一條有限導通的“安全放電”路徑,逐步降低電池電壓而不爆炸。
從上面的分析可以看出,EP1829139和EP2528141所定義的技術方案核心技術點保護聚烯烴微孔膜+陶瓷顆粒涂層。典型落入專利保護范圍的產品設計元素包括:使用聚丙烯或聚乙烯基膜作為隔膜基材,在其表面涂覆氧化鋁、氧化硅等微米級無機粉末,輔以PVDF等作為粘結劑形成約幾微米厚的涂層。這類“陶瓷涂覆隔膜”廣泛應用于新能源汽車電池。。
值得一提的是,EP1829139和EP2528141均將在2025年12月22日屆滿20年法定保護期,專利權屆時終止。需要注意的是,即便專利期滿,若此前存在侵權行為,專利權人依然可以就專利有效期內的侵權主張損害賠償。
這一案件折射出眼下的格局:日韓電池廠商(如 LG、松下)研發起步早,掌握了大量基礎專利;但全球動力電池市場重心已轉向中國,本土廠商在市場化速度和份額上遠超日韓。專利仍握在日韓手中,市場卻不在其掌控之內,單憑專利壁壘已難以重奪競爭優勢。于是,向后來者收取許可費成了最現實的盈利路徑,動力電池“專利池”也就順理成章地出現,其運作模式與其他行業的專利池并無本質差別——中國企業在市場上高歌猛進,日韓企業則試圖憑舊有專利再“切”下一塊蛋糕。
值得注意的是,中國動力電池廠商之間競爭同樣激烈,而未來專利池的主要繳費方也集中在中國。面對如此龐大的專利池,若行業內部能夠建立統一的應對機制、集體談判一個公平透明的許可費率,顯然要比被專利池“各個擊破”來得更有利。雖然這 5000 項專利并非嚴格意義上的標準必要專利,但其覆蓋面之廣已具有準標準必要的屬性,越發需要產業鏈形成合力、共同應對。
Maxipat致力于作為成為科技創新和知識產權工作的AI加速器,主要包括輔助創新:提高研發的科技創新效率;智能搜索與分析:將專利搜索和報告制作借助AI實現智能化,包括智能查新、無效、FTO、Landscaping報告;投資助手:快速生成投資賽道報告、專利購買篩選、專利轉化評估。目前開放注冊中。輔助科技創新和知識產權工作的AI智能體
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