发明创造名称：电池
外观设计名称：
决定号：181866
决定日：2019-06-11
委内编号：1F231034
优先权日：
申请（专利）号：201310293434.0
申请日：2013-07-12
复审请求人：苏州宝时得电动工具有限公司 陈璞
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李发喜
合议组组长：刘子晓
参审员：曹毓涵
国际分类号：H01M4/62，H01M10/36，H01M10/05，H01M10/056
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但该区别技术特征的一部分被其他对比文件公开，其余部分属于本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201310293434.0，名称为“电池”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为苏州宝时得电动工具有限公司、陈璞，申请日为2013年07月12日，公开日为2015年01月14日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2017年04月05日发出驳回决定，以权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书第1-12页、说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1页、权利要求第1-13项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种电池，其特征在于，包括正极、负极、及电解液，所述正极包括能够可逆脱出-嵌入第一金属离子的正极活性物质；所述电解液包括至少一种能够溶解电解质并使所述电解质电离的溶剂；所述电解质包括充放电过程中在所述负极能够还原沉积为第二金属且第二金属能可逆氧化溶解的第二金属离子和充放电过程中在所述正极能够可逆脱出-嵌入的第一金属离子；所述电解液的pH值为3～7；所述电池还包括加入到所述负极和/或所述电解液中的添加剂，所述添加剂为铋化合物。
2. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述铋化合物选自三氧化二铋和/或硝酸铋。
3. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述铋化合物占电解液总重量的0.01～5%。
4. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述铋化合物占负极总重量的0.1～10%。
5. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电解质中的阴离子包括烷基磺酸根离子。
6. 根据权利要求5所述的电池，其特征在于：所述烷基磺酸根离子为甲基磺酸根离子。
7. 根据权利要求5所述的电池，其特征在于：在电解液中，所述烷基磺酸根离子的浓度为0.5～12mol/L。
8. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电解质中的阴离子包括硫酸根离子、氯离子、醋酸根离子和硝酸根离子中一种或几种。
9. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电池还包括位于正极和负极之间的隔膜。
10. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述第一金属离子选自锂离子或钠离子。
11. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述正极活性物质选自LiMn2O4、LiFePO4或LiCoO2中一种或几种。
12. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述第二金属离子为锰 离子、铁离子、铜离子、锌离子、铬离子、镍离子、锡离子或铅离子。
13. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述溶剂为水或醇。”
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN103107373A，公开日为2013年05月15日；
对比文件3：CN102035007A，公开日为2011年04月27日；
对比文件4：CN102709567A，公开日为2012年10月03日。
驳回决定的具体理由为：权利要求1请求保护一种电池，其与对比文件1的区别技术特征为：所述电池还包括加入到所述负极和/或所述电解液中的添加剂，所述添加剂为铋化合物。对于上述区别技术特征，本申请基于该区别技术特征实际解决的技术问题为：如何有效抑制电池中气体的产生，避免电池发鼓和增强电池的安全性能，同时有效抑制电池性能衰减。对比文件4公开了一种铅酸电池，负极是由负极铅膏制备的，所述铅膏包括5wt％以下且大于0wt％的析氢抑制剂，其中析氢抑制可为氧化铋。对比文件4给出了在电池负极加入氧化铋以有效抑制电池中气体产生的启示，在此基础上，将铋化合物添加至电解液中也是本领域常规的使用方法，使得本领域技术人员在对比文件4的教导下，有动机对对比文件1的技术方案进行改进，使得电池还包括加入到负极中的添加剂，添加剂为氧化铋。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2、4的附加技术特征被对比文件4公开，权利要求5-6的附加技术特征被对比文件3公开且作用相同，权利要求8-10、12、13的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求3、7、11的附加技术特征是本领域的常规选择。因此，从属权利要求2-13也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2017年07月20日向国家知识产权局提出了复审请求，但未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1和对比文件4电池类型、工作方式不同，本领域技术人员不会将二者结合，对比文件1没有关注如何改善负极活性物质的析气、腐蚀问题。并不确定铅酸电池中采用的技术手段是否能够直接适用于本申请的电池体系。根据对比文件4的说明书表述，对比文件4中氧化铋、氧化锌和硫酸锌在铅酸电池中所起的作用是相同的，氧化铋是通过加速氧气复合成水的效率来减小气体的产生，不能解决析气的问题；本申请的效果是预料不到的。
经形式审查合格，国家知识产权局于2017年09月04日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为：（1）对比文件1存在“电池内部会产生大量气体”的技术问题”。（2）对比文件4也是酸性的水系电解液体系，电池过充时会导致电解水，从而析出氢气；（3）为了解决上述技术问题，本领域技术人员可以从相同或相近领域的对比文件中获得相应的技术启示；而对比文件4即公开了采用在电池负极中加入氧化铋以有效抑制电池中产生气体的技术方案，在此基础上，本领域技术人员有动机将对比文件4公开的铋化合物作为析氢抑制剂的方案应用到对比文件1中，而不需要付出任何创造性的劳动。因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月03日向复审请求人发出复审通知书，复审通知书中所引用的对比文件与驳回决定中引用的对比文件相同，指出：权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的陈述意见，合议组认为：本领域技术人员知晓电池负极的析氢反应是由于电解液中的水中的氢离子于特定情况下在负极发生还原引起的，对比文件1公开了负极可以选自含有析氢电位高的镀/涂层的金属，从而降低负极副反应的发生（说明书第0062段），因此对比文件1也关注析氢的问题。析氢抑制剂通常是通过提高析氢电位来抑制析氢反应的。没有证据证明析氢抑制剂的技术效果与电池类型有密切关系，正如对比文件4将氧化铋用于铅酸电池，实质审查部门的第一次审查意见通知书中引用的对比文件2将氧化铋用于镍锌碱性电池。复审请求人关于“氧化铋是通过加速氧气复合成水的效率来减小气体的产生”的机理性解释在原申请文件中没有记载，也没有证据能够证明。对比文件4公开了负极中加入氧化铋作为析氢抑制剂，可以抑制负极的析氢反应，况且对比文件4的电解液也是酸性环境。在此基础上，本领域技术人员容易想到尝试将氧化铋结合到对比文件1的技术方案中以抑制析氢反应，其技术效果也是可以预料的。
复审请求人于2019年05月17日提交了意见陈述书，同时提交了修改的权利要求书（包括权利要求1-12），将从属权利要求5上升为独立权利要求1，并对其他权利要求编号和引用关系进行了适应性修改。
修改的权利要求1内容如下：
“1. 一种电池，其特征在于，包括正极、负极、及电解液，所述正极包括能够可逆脱出-嵌入第一金属离子的正极活性物质；所述电解液包括至少一种能够溶解电解质并使所述电解质电离的溶剂；所述电解质包括充放电过程中在所述负极能够还原沉积为第二金属且第二金属能可逆氧化溶解的第二金属离子和充放电过程中在所述正极能够可逆脱出-嵌入的第一金属离子；所述电解液的pH值为3～7；所述电池还包括加入到所述负极和/或所述电解液中的添加剂，所述添加剂为铋化合物；所述电解质中的阴离子包括烷基磺酸根离子。”
复审请求人同时还提交了两份非专利文献证据。复审请求人认为：权利要求1与对比文件1的区别在于（1）电解质中的阴离子包括烷基磺酸根离子，（2）添加剂为铋化合物。对于区别（1），对比文件3公开的是一种水溶性有机电对液流电池，与本申请电池类型不同，对比文件3加入甲基磺酸与加入其他电解质的作用是相同或相似的，并且，对比文件3的实施例中并没有使用烷基磺酸根离子，本领域技术人员不会想到添加烷基磺酸根离子。对比文件3中甲基磺酸是作为电解质使用的，而对比文件1中电解质是能够电离出至少一种在负极发生沉积和溶解反应的负极阳离子。即使将对比文件3和对比文件1结合，也是将对比文件1中的电解质替换为甲基磺酸，而不是在对比文件1的基础上再添加甲基磺酸。本申请含烷基磺酸根离子的电解质具有如下好处：第一，烷基磺酸根离子可以有效提高第一金属离子和第二金属离子在电 解液中的溶解度；第二，烷基磺酸根离子可以进一步抑制气体的产生；第三， 烷基磺酸根离子还可以有效降低电池的自放电率。第四，相对其他阴离子盐， 烷基磺酸根离子的电解液在-20℃不冻结，可使电池具有更好的低温性能。对于区别（2），在铅酸电池中，铋化合物对不同的负极，不同的电解液会产生不同的析氢作用。有时会增大析氢，有时减小析氢。本领域技术人员无法预期铋化合物在对比文件1的电池中的技术效果。本申请通过添加铋化合物无论室温下静置还是高温下静置，电池均可以有效抑制气体的产生，该技术效果是无法预期的。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年05月17日答复复审通知书时提交了修改的权利要求书，经审查，上述修改符合专利法实施细则第61条第1款的规定以及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本如下：申请日2013年07月12日提交的说明书第1-12页、说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1页、2019年05月17日提交的权利要求第1-12项。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但该区别技术特征的一部分被其他对比文件公开，其余部分属于本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案不具备创造性。
本复审请求审查决定中所引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：CN103107373A，公开日为2013年05月15日；
对比文件3：CN102035007A，公开日为2011年04月27日；
对比文件4：CN102709567A，公开日为2012年10月03日。
2.1权利要求1请求保护一种电池，对比文件1公开了一种电池，并具体公开了如下内容（参见权利要求1、25、28）：一种电池，包括正极、负极、电解液，所述正极包括正极活性物质，所述正极活性物质能够可逆脱出－嵌入离子（即所述正极包括能够脱出-嵌入第一金属离子的正极活性物质）；所述电解液包括至少一种能够溶解电解质并使所述电解质电离的溶剂；所述电解质能够电离出至少一种在所述负极发生还原-沉积和氧化-溶解的负极阳离子，所述电池的首次工作是所述负极阳离子在所述负极发生还原沉积的充电过程。所述电解液的pH范围为4-7（落入权利要求1的pH值3～7的范围内）。电解液还包括在所述正极能够可逆脱出-嵌入的离子。权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征在于：（1）所述电池还包括加入到所述负极和/或所述电解液中的添加剂，所述添加剂为铋化合物；（2）所述电解质中的阴离子包括烷基磺酸根离子。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题为：如何有效抑制电池中气体的产生，增强电池的安全性能，同时有效抑制电池性能衰减，提供具有良好溶解性的电解质。
对于区别技术特征（1），对比文件4公开了如下内容（参见权利要求1、4）：一种铅酸电池，所述负极是由负极铅膏制备的，所述铅膏包括5wt％以下且大于0wt％的析氢抑制剂，其中析氢抑制剂可为氧化铋，析氢抑制剂可以抑制负极的析氢，即抑制气体的产生，能提高电池的安全性能，并能抑制电池性能衰减。对比文件4给出了在电池负极加入氧化铋以有效抑制电池中气体产生的启示。将添加剂添加到电解液中是本领域的常用技术手段，在对比文件4的启示下，本领域技术人员也容易想到将氧化铋添加至电解液中。
对于区别技术特征（2），对比文件3公开了（参见权利要求1、3-4）一种水溶性有机电对液流电池，正极和负极其中之一的活性物质为水溶性有机电对，另一极活性物质为无机电对或者有机电对，无机电对为水溶性无机电对、溶解/沉积型无机电对或者含在固体电极中的无机电对，可由下列一种或者一种以上的金属变价构成：Pb、Mn、Zn、Fe、Cu、Sn、Cr等；正极电解液和负极电解液为酸性或中性水溶液，该电解液中的电解质包含以下的一种或一种以上：H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH、甲基磺酸等（即电解质中的阴离子可选择甲基磺酸根阴离子，当溶解/沉积金属为Zn时，即Zn阳离子与甲基磺酸根阴离子可以在水溶液中具有良好溶解性）。在对比文件3的基础上，本领域技术人员容易想到以甲基磺酸根为阴离子来形成电解质。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3-4以及本领域的公知常识以得到权利要求1所请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具备突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2-4引用权利要求1，对比文件4公开了析氢抑制剂可为氧化铋，其在负极铅膏中的含量为5wt％以下且大于0wt％。在此基础上，本领域技术人员容易想到使用其他铋化合物例如硝酸铋为析氢抑制剂。在对比文件4公开的析氢抑制剂含量的基础上，本领域技术人员容易得到权利要求4的附加技术特征。将添加剂添加至电解液中是本领域的常用技术手段，本领域技术人员通过本领域常规有限的试验容易选择得到权利要求3中的含量范围。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-4不具备创造性。
2.3权利要求5、6引用权利要求1。结合前述，在对比文件3的基础上，本领域技术人员容易想到以甲基磺酸根为阴离子来形成电解质。权利要求6中限定的烷基磺酸根离子的浓度是本领域的常规选择，本领域技术人员通过本领域常规有限的试验容易选择得到，因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求5、6也不具备创造性。
2.4权利要求7、8引用权利要求1，对比文件1公开了如下内容：所述负极阳离子存在于所述电解液中的形式是氯酸盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、甲酸盐、磷酸盐中的至少一种（参见权利要求6），所述电池还包括隔膜，隔膜位于正极和负极之间（参见权利要求26，说明书第0090段）。由此可见，权利要求7、8的附加技术特征已被对比文件1公开，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求7、8也不具备创造性。
2.5权利要求9引用权利要求1，对比文件1（参见说明书第0079段）公开了如下内容：电解液为含有1mol/L LiCl或Li2SO4或LiNO3以及4mol/L ZnCl2或ZnSO4或Zn(NO3)2的水溶液。由此可见，对比文件1公开了所述第一金属离子选自锂离子。另外，钠离子也是本领域常用的可在正极活性物质中脱出-嵌入的金属离子。因而，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求9也不具备创造性。
2.6权利要求10引用权利要求1，对比文件1公开了如下内容：优选的，正极活性物质包括符合通式Li1 xMnyMzOk的尖晶石结构化合物，其中，0≤x≤0.5，1≤y≤2.5，0≤z≤0.5，3≤k≤6，M选自Na、Li、Co、Mg、 Ti、Cr、V、Zn、Zr、Si、Al中至少一种。优选的，所述正极活性物质包括符合通式Li1 xMy M′zM″cO2 n的层状结构化合物，其中，0＜x≤0.5，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤c≤1，-0.2≤n≤0.2，M，M′，M″分别选自Ni、Mn、Co、Mg、Ti、Cr、V、Zn、Zr、Si或Al的中至少一种。优选的，所述正极活性物质是符合通式LixM1-yM′y(XO4)n的橄榄石结构化合物，其中，1＜x≤2，0≤y≤0.6，1≤n≤1.5，M选自Fe、Mn、V或Co，M′选自Mg、Ti、Cr、V、Co或Al中的至少一种，X选自S、P或Si中的至少一种（参见说明书第0020-0022段）。优选地，正极活性物质含有LiMn2O4、LiFeO4、LiCoO2（参见说明书第0047-0049段）。因而，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求10也不具备创造性。
2.7权利要求11引用权利要求1，对比文件1（参见权利要求5）公开了如下内容：负极阳离子包括金属离子，所述金属选自Zn、Fe、Cr、Cu、Mn、Ni中的至少一种。锡离子和铅离子也是本领域常用的能够在负极还原-沉积和氧化-溶解的阳离子。因而，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求11也不具备创造性。
2.8权利要求12引用权利要求1，对比文件1（参见权利要求27）公开了如下内容：所述溶剂包含水溶液或者醇溶液中的至少一种。因而，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求12也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的陈述意见，合议组认为：（1）对比文件3中的电解质溶液与对比文件1中的电解质溶液同样都是用于电池中的离子传导，虽然对比文件3与对比文件1的电池类型不同，但是对电解质溶液来说，其作用是相同的。对比文件3公开了溶解/沉积型无机电对的金属变价构成为：Pb、Mn、Zn、Fe、Cu、Sn、Cr等时电解液中的电解质可以包含CH3COOH、也就是电解质的阴离子可以为甲基磺酸根离子。电解液中的电解质可以是多种阳离子和多种阴离子的混合，本领域技术人员可以使用例如甲基磺酸锌或甲基磺酸作为电解质，这都属于本领域的常规选择。权利要求1仅仅限定了“电解质中的阴离子包括烷基磺酸根离子”，其并没有体现出烷基磺酸根的添加形式，而且本申请的说明书中也没有记载烷基磺酸根离子的添加形式。关于复审请求人陈述的本申请因含烷基磺酸根离子而具有的进一步抑制气体产生，有效降低电池的自放电率，具有更好的低温性能的技术效果，首先，本申请的说明书中并没有试验数据能够使上述技术效果得到确认，而且上述技术效果是本领域技术人员难以预期的。其次，参见对权利要求1的评述，对比文件3给出了Zn阳离子与甲基磺酸根阴离子可以在水溶液中具有良好溶解性的技术启示，在此基础上，本领域技术人员容易想到将甲基磺酸根阴离子结合到对比文件1的电解质中，当将甲基磺酸根阴离子结合到对比文件1的电解质中时自然也能附带得到复审请求人陈述的上述技术效果。虽然对比文件3的实施例中并没有使用烷基磺酸根离子，但是无论是在发明内容部分还是实施例部分，只要是对比文件3公开的技术手段，其都具有技术启示。（2）复审请求人提交的文献《析氢抑制剂对Pb-C电池负极电化学性能的影响》表明负极中加入适量的氧化铋能抑制析氢反应，仅在氧化铋过量使用时因大量的Bi聚集在铅的表面占据了反应面积，会导致循环性能下降。虽然《铋对铅酸蓄电池析氢和析氧行为的影响》中提到的研究结果为电解纯铅粉中添加氧化铋会增大析氢，但是该文献也表明了虽然铋对电极的析氢影响仍存在争议，但是铋对铅酸蓄电池析气行为的影响是有利的（参见结束语部分）。因此，包括对比文件4的更多的现有技术表明铋化合物的添加对抑制电池析气是有利的。为了减小对比文件1中电池的析气，本领域技术人员有动机尝试将对比文件4中公开了的析氢抑制剂氧化铋结合应用到对比文件1中，其具有较好的抑制气体产生的技术效果也是可以通过本领域常规的试验确定的。
综上所述，复审请求人的创造性理由不具备说服力，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年04月05日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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