钴酸锂材料全球专利申请状况分析

吴冰++周小沫++余碧涛++付花荣++焦延峰

摘 要：该文对钴酸锂全球专利申请进行了分析，研究了专利申请趋势，主要技术产出国以及主要申请人如三洋、松下和索尼的专利申请状况，为生产企业、研究机构等相关研究同行提供参考。

关键词：钴酸锂 专利 分析

中图分类号：H01M4/1391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

钴酸锂（LiCoO2）理论容量为274 mAh/g，实际容量为140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型层状岩盐结构[1]，这种层状结构十分稳定，使钴酸锂具有畅通的Li+脱嵌通道，因而性能稳定、放电平稳、循环性能优越。钴酸锂是最早商业化的锂离子电池正极材料，也是目前成熟大量使用的锂离子电池的正极材料，目前仍占据着市场的主要地位，目前主要用于制造手机、笔记本电脑及其它便携式电子设备使用的锂离子电池[2-4]。该文分析了钴酸锂全球专利申请状况，内容包括技术发展趋势，主要技术产出国以及重要申请人的分布情况，希望对业内同行起到参考和借鉴作用。

1 专利申请趋势分析

该文在WPI专利数据库中，通过对钴酸锂相关国际专利分类号、化学式以及化学命名进行检索，得到相应的统计数据。截止到2013年5月1日，钴酸锂的全球专利申请量累计为1102项。如图1所示，全球钴酸锂专利申请处于波浪式上升的态势。

在20世纪80年代全球开始出现关于钴酸锂的专利申请，但是数量比较少，年专利申请量在5件以下，此时对于钴酸锂的研究处于萌芽状态。1991年，钴酸锂的专利申请量突然增加至38件，专利快速增长，与此同时，索尼公司商用锂离子电池开发成功。随着锂离子电池商业化的发展，研发者们将更多的力量投入到钴酸锂的研发中来。2000年左右，钴酸锂的研发热潮达到顶峰，2000年全年申请量达到82项。经历了快速的发展，钴酸锂的性能已经可以基本满足电池的需求。90年代末，磷酸铁锂作为有潜力的锂离子电池正极材料受到研究者的青睐，一部分研发重点转移到磷酸铁锂的研究，这对钴酸锂的研发产生了一定的影响。 2000—2005年，钴酸锂的专利申请量有所回落。2006—2012年，钴酸锂的专利申请量一直保持在一个较高的水平，年专利申请量一直维持在50项以上，申请增长速度开始放缓。这表明，钴酸锂在经历了长时间的发展后已经走向成熟。

2 主要技术产出国

分析发现，在1980-2012年的30年间，日本和美国是技术储备的最大收益者。对检索出的专利文献的优先权信息统计发现，如表1所示，日本以628项申请位居技术原创国排名首位，该国拥有以三洋电机、松下、索尼为首的一批老牌电子企业，在钴酸锂领域领跑全球是顺理成章的。美国以144项申请位居第二。作为传统的科技强国，美国拥有大量研发能力很强的高等院校、科研机构和企业，因此，美国拥有如此多的原创技术也在情理之中。中国和韩国的原创专利数量接近，中国为130项，韩国为122项（表1）。

如图2所示，美国和日本在1980年开始进行钴酸锂的专利申请，韩国在1987年开始申请钴酸锂专利，而中国直到1992年才开始申请钴酸锂专利，比美国和日本晚了十多年。在对于钴酸锂的研究中，日本不仅起步早，而且一直处于绝对优势，经历了两次迅猛发展时期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申请量开始回落，并在2000—2010年基本处于平稳发展阶段。这表明日本对钴酸锂的研究开展较早，并较快进入了技术成熟期，并一直持续进行研发，因此，日本一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势（图2）。

3 主要申请人

3.1 申请人类型

对钴酸锂申请人类别进行分析，结果表明，78%的专利申请为公司独立申请，10%为公司与公司联合申请，7%为研究机构和大学的申请。可见，企业比较重视钴酸锂的研究，这与目前锂离子电池的广泛商业化密不可分。

3.2 申请人的申请量排名

在钴酸锂领域全球专利申请上，三洋占据了比较大的领先优势，形成了第一集团；松下和索尼在总申请量排位中位于第二集团；而LG化学、日本化学两家企业位于第三集团。三洋拥有103项与钴酸锂相关的申请，其申请量超过松下的59项和索尼的42项的总和。

3.3 申请人的申请趋势分析

对排名前三的三洋、松下和索尼的申请趋势进行分析，如图4所示。

索尼从1987年开始钴酸锂的专利申请，是三家企业中最早开始申请钴酸锂专利的企业。索尼在1991年和1992年分别申请了3项和7项专利，在2001-2005年没有申请钴酸锂方面的专利。2005年之后，索尼每年有少量钴酸锂方面的专利申请。可见，索尼对于钴酸锂的研究持续时间长，一度中断。

松下电器从1989年就开始申请钴酸锂方面的专利，其对钴酸锂的研究开始的比较早。而且松下在1991年钴酸锂的专利申请量很高，达到16项。这表明松下具有很好的钴酸锂技术储备。但松下2007年之后没有再进行钴酸锂方面的专利申请。这表明，松下已经转移了研发重点。

尽管三洋从1995年才开始进行钴酸锂方面的专利申请，但其对于钴酸锂的研究特别活跃，2001年之后，其每年的专利申请量都高于松下和索尼。目前，钴酸锂方面的大量技术掌握在三洋的手中。

三洋的主要专利布局在本国，其次是美国、中国和韩国。索尼和松下与三洋的专利布局完全一致。这表明，这三家日本企业都比较重视美国、中国和韩国市场。

如图5所示，三洋电机株式会社专利申请授权的比例也是最大的，这表明三洋电机株式会社的申请量不仅很大，其专利的质量也较高。

4 结语

通过对钴酸锂技术的专利申请分析可以看出：①在经历了长时间的发展之后，钴酸锂技术已经走向成熟；②日本是钴酸锂技术储备的最大受益者，由于其研究开展较早，并持续研发，因此一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势；③对于钴酸锂的申请量而言，三洋占据了领先优势，其申请量不仅很大，而且专利质量也较高。希望通过本文的研究成果，能够对业内同行起到参考和借鉴作用。

①注：作者周小沫对本文所作贡献与第一作者相同，碍于篇幅所限，在此列为第二作者。

感谢：感谢同事朱科、艾娟、赵中琴、熊跃、焦永涵的大力帮助。

参考文献

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蒋学先，贾喜君，何贵香.湿化学方法合成LiCoO2的研究进展[J].湖南有色金属，2007，23（5）：34-36.

[3] 张凤敏，李宁，黎德育，等.锂离子电池正极材料研究现状[J].电池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其鲁.锂离子二次电池的应用和发展[J].北京大学学报（自然科学版），2006，42（增刊）：2-7.endprint

摘 要：该文对钴酸锂全球专利申请进行了分析，研究了专利申请趋势，主要技术产出国以及主要申请人如三洋、松下和索尼的专利申请状况，为生产企业、研究机构等相关研究同行提供参考。

关键词：钴酸锂 专利 分析

中图分类号：H01M4/1391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

钴酸锂（LiCoO2）理论容量为274 mAh/g，实际容量为140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型层状岩盐结构[1]，这种层状结构十分稳定，使钴酸锂具有畅通的Li+脱嵌通道，因而性能稳定、放电平稳、循环性能优越。钴酸锂是最早商业化的锂离子电池正极材料，也是目前成熟大量使用的锂离子电池的正极材料，目前仍占据着市场的主要地位，目前主要用于制造手机、笔记本电脑及其它便携式电子设备使用的锂离子电池[2-4]。该文分析了钴酸锂全球专利申请状况，内容包括技术发展趋势，主要技术产出国以及重要申请人的分布情况，希望对业内同行起到参考和借鉴作用。

1 专利申请趋势分析

该文在WPI专利数据库中，通过对钴酸锂相关国际专利分类号、化学式以及化学命名进行检索，得到相应的统计数据。截止到2013年5月1日，钴酸锂的全球专利申请量累计为1102项。如图1所示，全球钴酸锂专利申请处于波浪式上升的态势。

在20世纪80年代全球开始出现关于钴酸锂的专利申请，但是数量比较少，年专利申请量在5件以下，此时对于钴酸锂的研究处于萌芽状态。1991年，钴酸锂的专利申请量突然增加至38件，专利快速增长，与此同时，索尼公司商用锂离子电池开发成功。随着锂离子电池商业化的发展，研发者们将更多的力量投入到钴酸锂的研发中来。2000年左右，钴酸锂的研发热潮达到顶峰，2000年全年申请量达到82项。经历了快速的发展，钴酸锂的性能已经可以基本满足电池的需求。90年代末，磷酸铁锂作为有潜力的锂离子电池正极材料受到研究者的青睐，一部分研发重点转移到磷酸铁锂的研究，这对钴酸锂的研发产生了一定的影响。 2000—2005年，钴酸锂的专利申请量有所回落。2006—2012年，钴酸锂的专利申请量一直保持在一个较高的水平，年专利申请量一直维持在50项以上，申请增长速度开始放缓。这表明，钴酸锂在经历了长时间的发展后已经走向成熟。

2 主要技术产出国

分析发现，在1980-2012年的30年间，日本和美国是技术储备的最大收益者。对检索出的专利文献的优先权信息统计发现，如表1所示，日本以628项申请位居技术原创国排名首位，该国拥有以三洋电机、松下、索尼为首的一批老牌电子企业，在钴酸锂领域领跑全球是顺理成章的。美国以144项申请位居第二。作为传统的科技强国，美国拥有大量研发能力很强的高等院校、科研机构和企业，因此，美国拥有如此多的原创技术也在情理之中。中国和韩国的原创专利数量接近，中国为130项，韩国为122项（表1）。

如图2所示，美国和日本在1980年开始进行钴酸锂的专利申请，韩国在1987年开始申请钴酸锂专利，而中国直到1992年才开始申请钴酸锂专利，比美国和日本晚了十多年。在对于钴酸锂的研究中，日本不仅起步早，而且一直处于绝对优势，经历了两次迅猛发展时期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申请量开始回落，并在2000—2010年基本处于平稳发展阶段。这表明日本对钴酸锂的研究开展较早，并较快进入了技术成熟期，并一直持续进行研发，因此，日本一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势（图2）。

3 主要申请人

3.1 申请人类型

对钴酸锂申请人类别进行分析，结果表明，78%的专利申请为公司独立申请，10%为公司与公司联合申请，7%为研究机构和大学的申请。可见，企业比较重视钴酸锂的研究，这与目前锂离子电池的广泛商业化密不可分。

3.2 申请人的申请量排名

在钴酸锂领域全球专利申请上，三洋占据了比较大的领先优势，形成了第一集团；松下和索尼在总申请量排位中位于第二集团；而LG化学、日本化学两家企业位于第三集团。三洋拥有103项与钴酸锂相关的申请，其申请量超过松下的59项和索尼的42项的总和。

3.3 申请人的申请趋势分析

对排名前三的三洋、松下和索尼的申请趋势进行分析，如图4所示。

索尼从1987年开始钴酸锂的专利申请，是三家企业中最早开始申请钴酸锂专利的企业。索尼在1991年和1992年分别申请了3项和7项专利，在2001-2005年没有申请钴酸锂方面的专利。2005年之后，索尼每年有少量钴酸锂方面的专利申请。可见，索尼对于钴酸锂的研究持续时间长，一度中断。

松下电器从1989年就开始申请钴酸锂方面的专利，其对钴酸锂的研究开始的比较早。而且松下在1991年钴酸锂的专利申请量很高，达到16项。这表明松下具有很好的钴酸锂技术储备。但松下2007年之后没有再进行钴酸锂方面的专利申请。这表明，松下已经转移了研发重点。

尽管三洋从1995年才开始进行钴酸锂方面的专利申请，但其对于钴酸锂的研究特别活跃，2001年之后，其每年的专利申请量都高于松下和索尼。目前，钴酸锂方面的大量技术掌握在三洋的手中。

三洋的主要专利布局在本国，其次是美国、中国和韩国。索尼和松下与三洋的专利布局完全一致。这表明，这三家日本企业都比较重视美国、中国和韩国市场。

如图5所示，三洋电机株式会社专利申请授权的比例也是最大的，这表明三洋电机株式会社的申请量不仅很大，其专利的质量也较高。

4 结语

通过对钴酸锂技术的专利申请分析可以看出：①在经历了长时间的发展之后，钴酸锂技术已经走向成熟；②日本是钴酸锂技术储备的最大受益者，由于其研究开展较早，并持续研发，因此一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势；③对于钴酸锂的申请量而言，三洋占据了领先优势，其申请量不仅很大，而且专利质量也较高。希望通过本文的研究成果，能够对业内同行起到参考和借鉴作用。

①注：作者周小沫对本文所作贡献与第一作者相同，碍于篇幅所限，在此列为第二作者。

感谢：感谢同事朱科、艾娟、赵中琴、熊跃、焦永涵的大力帮助。

参考文献

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蒋学先，贾喜君，何贵香.湿化学方法合成LiCoO2的研究进展[J].湖南有色金属，2007，23（5）：34-36.

[3] 张凤敏，李宁，黎德育，等.锂离子电池正极材料研究现状[J].电池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其鲁.锂离子二次电池的应用和发展[J].北京大学学报（自然科学版），2006，42（增刊）：2-7.endprint

摘 要：该文对钴酸锂全球专利申请进行了分析，研究了专利申请趋势，主要技术产出国以及主要申请人如三洋、松下和索尼的专利申请状况，为生产企业、研究机构等相关研究同行提供参考。

关键词：钴酸锂 专利 分析

中图分类号：H01M4/1391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0231-02

钴酸锂（LiCoO2）理论容量为274 mAh/g，实际容量为140 mAh/g左右，具有α-NaFeO2型层状岩盐结构[1]，这种层状结构十分稳定，使钴酸锂具有畅通的Li+脱嵌通道，因而性能稳定、放电平稳、循环性能优越。钴酸锂是最早商业化的锂离子电池正极材料，也是目前成熟大量使用的锂离子电池的正极材料，目前仍占据着市场的主要地位，目前主要用于制造手机、笔记本电脑及其它便携式电子设备使用的锂离子电池[2-4]。该文分析了钴酸锂全球专利申请状况，内容包括技术发展趋势，主要技术产出国以及重要申请人的分布情况，希望对业内同行起到参考和借鉴作用。

1 专利申请趋势分析

该文在WPI专利数据库中，通过对钴酸锂相关国际专利分类号、化学式以及化学命名进行检索，得到相应的统计数据。截止到2013年5月1日，钴酸锂的全球专利申请量累计为1102项。如图1所示，全球钴酸锂专利申请处于波浪式上升的态势。

在20世纪80年代全球开始出现关于钴酸锂的专利申请，但是数量比较少，年专利申请量在5件以下，此时对于钴酸锂的研究处于萌芽状态。1991年，钴酸锂的专利申请量突然增加至38件，专利快速增长，与此同时，索尼公司商用锂离子电池开发成功。随着锂离子电池商业化的发展，研发者们将更多的力量投入到钴酸锂的研发中来。2000年左右，钴酸锂的研发热潮达到顶峰，2000年全年申请量达到82项。经历了快速的发展，钴酸锂的性能已经可以基本满足电池的需求。90年代末，磷酸铁锂作为有潜力的锂离子电池正极材料受到研究者的青睐，一部分研发重点转移到磷酸铁锂的研究，这对钴酸锂的研发产生了一定的影响。 2000—2005年，钴酸锂的专利申请量有所回落。2006—2012年，钴酸锂的专利申请量一直保持在一个较高的水平，年专利申请量一直维持在50项以上，申请增长速度开始放缓。这表明，钴酸锂在经历了长时间的发展后已经走向成熟。

2 主要技术产出国

分析发现，在1980-2012年的30年间，日本和美国是技术储备的最大收益者。对检索出的专利文献的优先权信息统计发现，如表1所示，日本以628项申请位居技术原创国排名首位，该国拥有以三洋电机、松下、索尼为首的一批老牌电子企业，在钴酸锂领域领跑全球是顺理成章的。美国以144项申请位居第二。作为传统的科技强国，美国拥有大量研发能力很强的高等院校、科研机构和企业，因此，美国拥有如此多的原创技术也在情理之中。中国和韩国的原创专利数量接近，中国为130项，韩国为122项（表1）。

如图2所示，美国和日本在1980年开始进行钴酸锂的专利申请，韩国在1987年开始申请钴酸锂专利，而中国直到1992年才开始申请钴酸锂专利，比美国和日本晚了十多年。在对于钴酸锂的研究中，日本不仅起步早，而且一直处于绝对优势，经历了两次迅猛发展时期，第一次在1989—1991年，第二次是在1997—2000年，2000年之后申请量开始回落，并在2000—2010年基本处于平稳发展阶段。这表明日本对钴酸锂的研究开展较早，并较快进入了技术成熟期，并一直持续进行研发，因此，日本一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势（图2）。

3 主要申请人

3.1 申请人类型

对钴酸锂申请人类别进行分析，结果表明，78%的专利申请为公司独立申请，10%为公司与公司联合申请，7%为研究机构和大学的申请。可见，企业比较重视钴酸锂的研究，这与目前锂离子电池的广泛商业化密不可分。

3.2 申请人的申请量排名

在钴酸锂领域全球专利申请上，三洋占据了比较大的领先优势，形成了第一集团；松下和索尼在总申请量排位中位于第二集团；而LG化学、日本化学两家企业位于第三集团。三洋拥有103项与钴酸锂相关的申请，其申请量超过松下的59项和索尼的42项的总和。

3.3 申请人的申请趋势分析

对排名前三的三洋、松下和索尼的申请趋势进行分析，如图4所示。

索尼从1987年开始钴酸锂的专利申请，是三家企业中最早开始申请钴酸锂专利的企业。索尼在1991年和1992年分别申请了3项和7项专利，在2001-2005年没有申请钴酸锂方面的专利。2005年之后，索尼每年有少量钴酸锂方面的专利申请。可见，索尼对于钴酸锂的研究持续时间长，一度中断。

松下电器从1989年就开始申请钴酸锂方面的专利，其对钴酸锂的研究开始的比较早。而且松下在1991年钴酸锂的专利申请量很高，达到16项。这表明松下具有很好的钴酸锂技术储备。但松下2007年之后没有再进行钴酸锂方面的专利申请。这表明，松下已经转移了研发重点。

尽管三洋从1995年才开始进行钴酸锂方面的专利申请，但其对于钴酸锂的研究特别活跃，2001年之后，其每年的专利申请量都高于松下和索尼。目前，钴酸锂方面的大量技术掌握在三洋的手中。

三洋的主要专利布局在本国，其次是美国、中国和韩国。索尼和松下与三洋的专利布局完全一致。这表明，这三家日本企业都比较重视美国、中国和韩国市场。

如图5所示，三洋电机株式会社专利申请授权的比例也是最大的，这表明三洋电机株式会社的申请量不仅很大，其专利的质量也较高。

4 结语

通过对钴酸锂技术的专利申请分析可以看出：①在经历了长时间的发展之后，钴酸锂技术已经走向成熟；②日本是钴酸锂技术储备的最大受益者，由于其研究开展较早，并持续研发，因此一直在锂离子电池市场表现出很强的竞争优势；③对于钴酸锂的申请量而言，三洋占据了领先优势，其申请量不仅很大，而且专利质量也较高。希望通过本文的研究成果，能够对业内同行起到参考和借鉴作用。

①注：作者周小沫对本文所作贡献与第一作者相同，碍于篇幅所限，在此列为第二作者。

感谢：感谢同事朱科、艾娟、赵中琴、熊跃、焦永涵的大力帮助。

参考文献

[1] Heung-Woo You，Heon-Young Lee，Serk-Won Jang， et al.Synthesis of LiCoO2 by mechanical alloying，Journal of Materials Science Letters， 1998，17：931.

[2] 蒋学先，贾喜君，何贵香.湿化学方法合成LiCoO2的研究进展[J].湖南有色金属，2007，23（5）：34-36.

[3] 张凤敏，李宁，黎德育，等.锂离子电池正极材料研究现状[J].电池，2003，33（6）：392-394.

[4] 安平，其鲁.锂离子二次电池的应用和发展[J].北京大学学报（自然科学版），2006，42（增刊）：2-7.endprint