发明创造名称：铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法
外观设计名称：
决定号：181683
决定日：2019-06-20
委内编号：1F268790
优先权日：
申请（专利）号：201510907856.1
申请日：2015-12-09
复审请求人：山东齐星新材料科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王南野
合议组组长：张颖
参审员：薛霏
国际分类号：H01M4/36,H01M4/525,H01M10/0525
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但部分区别技术特征被另一篇对比文件公开了，且这部分区别技术特征在该另一篇对比文件中与其在本申请中所起的作用相同，则认为该另一篇对比文件给出了将该部分区别技术特征应用于作为最接近现有技术的对比文件的技术启示，同时其余部分区别技术特征是本领域的公知常识并可以通过有限的试验得到，则该项权利要求相对于这两篇对比文件、公知常识和有限的试验的结合不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510907856.1，名称为“铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。申请人为山东齐星新材料科技有限公司。本申请的申请日为2015年12月09日，公开日为2016年03月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年09月07日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-6不具有专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1与对比文件1（CN104201374A，公开日为2014年12月10日）相比，区别在于：包覆的正极材料为钴酸锂，钴酸锂的具体制备方法为，将锂源和钴源按照Li：Co的摩尔比为（1 x）：1配比混合，0.09≤x≤0.1，在800-1200℃烧结15-20h，得到LiCoO2，所述的锂源为Li2CO3、LiOH或/和CH3COOLi；所述的钴源为Co3O4、Co(OH)2、CoOOH或/和CoO；步骤（2）采用了搅拌蒸发，铝盐水溶液的浓度为0.1-0.3mol/L。基于所述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题是：优化包覆的正极材料种类以及具体的实验参数。钴酸锂的制备方法已经被对比文件2（CN104701532A，公开日为2015年06月10日）所公开，且其在对比文件2中所起的作用与在本申请中相同。其余区别技术特征是公知常识。因此在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识以得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具有创造性。权利要求2-6的附加技术特征或者被对比文件1公开或者被对比文件2公开，或者是公知常识，因此权利要求2-6也不具有创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年12月09日提交的说明书第1-85、说明书摘要；2018年05月02日提交的权利要求第1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，包括步骤如下：
（1）将锂源和钴源按照Li：Co的摩尔比为（1 x）：1配比混合，0.09≤x≤0.1，在800-1200℃烧结15-20 h，得LiCoO2；
所述的锂源为Li2CO3、LiOH或/和CH3COOLi；
所述的钴源为Co3O4、Co(OH)2、CoOOH或/和CoO；
（2）将LiCoO2加入到铝盐水溶液中混合均匀，然后将水溶液搅拌蒸发完全，得残余物；
所述的铝盐为Al（NO3）3，铝盐水溶液的浓度为0.1-0.3 mol/L；
（3）将残余物于400-500℃烧结2-5h，即得氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料。
2. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的烧结温度为900-1000℃。
3. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的烧结时间为17-18h。
4. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（2）中LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值为1：（10-30）mg/mL。
5. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（2）中搅拌蒸发温度为60-90℃。
6. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（3）中烧结温度为440-460℃。”
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年12月17日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书（包括权利要求第1-5项），将原权利要求4的附加技术特征加入到原权利要求1中。复审请求人认为：1.对比文件1与本申请解决的技术问题不同；2.尽管对比文件2公开了锂过量，但是过量的程度和本申请不同，而且本申请选择的过量程度产生了明显的技术进步；3.尽管对比文件2公开了锂源过量，但是对比文件2并没有公开为什么过量，锂源过量的作用是什么，并没有给出通过锂源过量解决铝源水溶液的腐蚀问题，并没有给出明确具体的技术启示。复审请求时修改的权利要求书如下：
“1. 一种铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，包括步骤如下：
（1）将锂源和钴源按照Li：Co的摩尔比为（1 x）：1配比混合，0.09≤x≤0.1，在800-1200℃烧结15-20 h，得LiCoO2；
所述的锂源为Li2CO3、LiOH或/和CH3COOLi；
所述的钴源为Co3O4、Co(OH)2、CoOOH或/和CoO；
（2）将LiCoO2加入到铝盐水溶液中混合均匀，然后将水溶液搅拌蒸发完全，得残余物；
所述的铝盐为Al（NO3）3，铝盐水溶液的浓度为0.1-0.3 mol/L；LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值为1：（10-30）mg/mL；
（3）将残余物于400-500℃烧结2-5h，即得氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料。
2. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的烧结温度为900-1000℃。
3. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的烧结时间为17-18h。
4. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（2）中搅拌蒸发温度为60-90℃。
5. 根据权利要求1所述的铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，步骤（3）中烧结温度为440-460℃。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月26日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：首先，解决的技术问题是否相同并不是判断创造性的依据；其次，对比文件1中在采用硝酸铝水溶液进行包覆时，同样考虑了包覆材料中碳酸锂过量的问题，其客观上实现了中和铝盐水溶液酸性，防止铝盐水溶液对钴酸锂强腐蚀破坏的技术效果，而且对比文件2公开了原料中锂钴摩尔比为1.05-1.08，这与本申请说明书中记载的锂钴的摩尔比范围交叉，在将对比文件2与对比文件1结合时，由于对比文件2中碳酸锂过量，其同样能够实现中和铝盐水溶液酸性，防止铝盐水溶液对钴酸锂强腐蚀破坏的技术效果，可见，所述技术效果客观上能够由对比文件1或对比文件1与对比文件2的结合实现。因而坚持原驳回决定。
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03月04日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5不具有专利法第22条第3款规定的创造性。其中，以对比文件2作为最接近的现有技术。权利要求1与对比文件2的区别技术特征为：制备钴酸锂时Li：Co的摩尔比为（1 x）：1，0.09≤x≤0.1，烧结时间为15-20h；铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂，将LiCoO2加入到铝盐水溶液中混合均匀，然后将水溶液搅拌蒸发完全，得残余物，所述的铝盐为Al（NO3）3，铝盐水溶液的浓度为0.1-0.3 mol/L；LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值为1：（10-30）mg/mL，将残余物于400-500℃烧结2-5h，即得氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料。基于该区别技术特征可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是克服固相包覆氧化铝的缺点，发挥液相包覆氧化铝的优势。对比文件1公开了采用铝盐水溶液处理钴酸锂的方法制备氧化铝包覆钴酸锂，并且该方法在对比文件1中客观上可以起到使钴酸锂表面的碳酸锂、氧化锂等物质中和铝盐水溶液的酸性，从而防止铝盐水溶液对钴酸锂的腐蚀破坏的作用。因此本领域技术人员可以从对比文件1中得到启示，将采用铝盐水溶液后处理钴酸锂制备氧化铝包覆钴酸锂的方法应用于对比文件2。并且本领域技术人员有动机调整钴酸锂表面残留的碳酸锂的含量，以更好地发挥碳酸锂与铝盐水溶液反应的作用。而本领域技术人员公知的是可以通过调整锂钴摩尔比来调整钴酸锂表面残留的碳酸锂的含量。因此本领域技术人员可以通过有限的试验将锂钴摩尔比调整为本申请权利要求1中的锂钴摩尔比。而制备钴酸锂时的烧结时间、铝盐水溶液处理钴酸锂时铝盐水溶液的浓度、LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值可以由本领域技术人员通过有限的试验来确定。因此权利要求1不具有创造性。权利要求2-5的附加技术特征或者被对比文件2公开，或者是公知常识，或者可以在对比文件2或对比文件1公开内容的基础上通过有限的试验得到，因此权利要求2-5也不具有创造性。同时指出，1.虽然对比文件1文字记载的解决的技术问题不同于本申请所要解决的技术问题，但是对比文件1客观上能够解决本申请所要解决的技术问题，并且能够产生相同的技术效果；2.虽然修改后权利要求1中锂过量的程度与对比文件2中锂过量的程度不同，但本申请说明书中记载的锂过量的程度与对比文件2锂过量的程度相同，而且本申请中锂过量为大于等于0.07小于0.09的技术方案与锂过量为0.09-0.1的技术方案并列记载在本申请的说明书中，锂过量为0.09-0.1的技术方案的技术效果也是本领域技术人员能够预料到的，并没有产生预料不到的技术效果；3.虽然对比文件2没有公开锂源过量的作用，但是对比文件1公开了钴酸锂表面残留的碳酸锂可以用来中和硝酸铝水溶液的弱酸性，降低材料的pH值，本领域技术人员为了调整钴酸锂表面残留的碳酸锂以最好地发挥碳酸锂与硝酸铝反应的作用，容易想到通过调整制备钴酸锂时锂的过量程度来调整钴酸锂表面残留的碳酸锂的量。
复审请求人于2019年04月01日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本申请是克服铝盐水溶液的弱酸性问题，对比文件1是利用铝盐水溶液的弱酸性特点，本领域技术人员在看到对比文件1的技术内容后容易想到的是利用铝盐水溶液的弱酸性来处理钴酸锂表面的杂质，而不是克服铝盐水溶液的弱酸性带来的不利影响；（2）本申请的说明书原理部分说明了，在钴酸锂合成中，如果锂源过量太多会导致钴酸锂产物含有过量的锂导致高的碱性，同样影响氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料电学性能，对材料的应用不利，并列出了本申请实施例3（锂源过量9%）、实施例4（锂源过量10%）的容量保持率分别为77.5%和78.5%，而锂源过量7-8%时，容量保持率在67%左右，因此认为锂源过量9-10%，容量保持率明显比其他范围要好很多，产生了意料不到的技术效果；（3）对比文件2进行固相包覆，结合液相包覆，采用铝盐水溶液液相单纯包覆钴酸锂，得到的锂离子电池正极材料的性能是否良好是不可预测的，对比文件1的产品为氧化铝包覆镍钴铝酸锂材料和钴酸锂两种活性物质，相比本申请多了镍钴酸锂材料，在浸渍到铝盐水溶液中进行氧化铝包覆时，不能排除其会对氧化铝包覆钴酸锂产生影响的可能，将对比文件1的技术方案套用到本申请，结果是不可预测的；（4）本申请权利要求1全部技术特征共同构成了一个完整的优选方案，各技术手段相互配合共同达到最佳技术效果、实现发明目的。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时未对申请文件进行修改。因此本复审请求审查决定针对的文本为：申请日2015年12月09日提交的说明书摘要、说明书第1-85段；2018年12月17日提交复审请求时提交的权利要求第1-5项。
（二）具体理由的阐述
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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，但部分区别技术特征被另一篇对比文件公开了，且这部分区别技术特征在该另一篇对比文件中与其在本申请中所起的作用相同，则认为该另一篇对比文件给出了将该部分区别技术特征应用于作为最接近现有技术的对比文件的技术启示，同时其余部分区别技术特征是本领域的公知常识并可以通过有限的试验得到，则该项权利要求相对于这两篇对比文件、公知常识和有限的试验的结合不具有创造性。
1.权利要求1不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料的方法，对比文件2公开了一种纳米氧化铝固相包覆钴酸锂正极材料的制备方法（参见说明书第0004-0013段），其包括如下步骤：步骤一，钴酸锂的制备：将四氧化三钴和碳酸锂按照锂钴摩尔比1.05-1.08加入三维混合设备内混合，加入1400-1500ppm的碱式碳酸镁，混合后将物料转入坩埚，在950-980℃下烧结10h，得到钴酸锂；步骤二，纳米氧化铝固相包覆。由此可见，权利要求1与对比文件2的区别技术特征为：制备钴酸锂时Li：Co的摩尔比为（1 x）：1,0.09≤x≤0.1，烧结时间为15-20h；铝盐水溶液后处理制备氧化铝包覆钴酸锂，将LiCoO2加入到铝盐水溶液中混合均匀，然后将水溶液搅拌蒸发完全，得残余物，所述的铝盐为Al（NO3）3，铝盐水溶液的浓度为0.1-0.3 mol/L；LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值为1：（10-30）mg/mL，将残余物于400-500℃烧结2-5h，即得氧化铝包覆钴酸锂锂离子电池正极材料。基于该区别技术特征可以确定，权利要求1实际解决的技术问题是克服固相包覆氧化铝的缺点，发挥液相包覆氧化铝的优势。
对比文件1公开了一种锂离子电池正极材料及其制备方法（参见说明书第0004-0016段），包括如下步骤：（1）将一定量的LiNi1-a-bCoaAlbO2和钴酸锂两种活性物质按一定的比例混合均匀，（2）将混合后的活性物质加入到三价铝源溶液中搅拌形成固液混合物，使铝源溶液均匀包覆在活性物质颗粒表面，（3）将步骤（2）中的固液混合物进行干燥，将干燥后的固体材料在一定温度下煅烧一段时间后，冷却、粉碎、过筛得到正极材料，其中，三价铝源溶液为硝酸铝水溶液，煅烧温度为500-800℃，煅烧时间为3-10h，将钴酸锂与镍钴铝酸锂两种材料混合，混合材料表面残留碳酸锂、氧化锂杂质，将混合后的材料进行包覆，硝酸铝水溶液呈弱酸性，可以降低混合材料的pH值，即铝盐水溶液会与材料表面残留的碳酸锂反应。由此可见，对比文件1公开了采用铝盐水溶液处理钴酸锂的方法制备氧化铝包覆钴酸锂，并且该方法在对比文件1中客观上可以起到使钴酸锂表面的碳酸锂、氧化锂等物质中和铝盐水溶液的酸性，从而防止铝盐水溶液对钴酸锂的腐蚀破坏的作用。因此本领域技术人员可以从对比文件1中得到启示，将采用铝盐水溶液后处理钴酸锂制备氧化铝包覆钴酸锂的方法应用于对比文件2。虽然权利要求1中的锂钴的摩尔比不同于对比文件2中的锂钴摩尔比，但是在对比文件1的技术启示下，本领域技术人员有动机调整钴酸锂表面残留的碳酸锂的含量，以更好地发挥碳酸锂与铝盐水溶液反应的作用。而本领域技术人员公知的是可以通过调整锂钴摩尔比来调整钴酸锂表面残留的碳酸锂的含量。因此本领域技术人员可以通过有限的试验将锂钴摩尔比调整为本申请权利要求1中的锂钴摩尔比。而制备钴酸锂时的烧结时间、铝盐水溶液处理钴酸锂时铝盐水溶液的浓度、LiCoO2的质量与铝盐水溶液的体积比值可以由本领域技术人员通过有限的试验来确定。
综上，在对比文件2的基础上结合对比文件1以及本领域的公知常识并通过有限的试验，以得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的。权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
2.权利要求2不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件2（参见说明书第0004-0013段）公开了烧结温度为950-980℃。由此可见，权利要求2的附加技术特征被对比文件2公开了。因此，当其引用的权利要求1不具有创造性时，权利要求2也不具有创造性。
3.权利要求3不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
虽然权利要求3与对比文件2的烧结时间不同，但是具体的烧结时间可以由本领域技术人员通过有限的试验确定。因此，当其引用的权利要求1不具有创造性时，权利要求3也不具有创造性。
4.权利要求4不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
对于水溶液来说，搅拌蒸发温度为60-90℃是本领域的常规选择。因此，当其引用的权利要求1不具有创造性时，权利要求4也不具有创造性。
5. 权利要求5不具有专利法第22条第3款规定的创造性。
对比文件1（参见说明书第0004-0016段）公开了铝盐水溶液后处理后的煅烧温度为500-800℃。在对比文件1的基础上，本领域技术人员可以通过有限的试验获得合适的烧结温度范围。因此，当其引用的权利要求1不具有创造性时，权利要求5也不具有创造性。
（三）对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人在答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：（1）对比文件1公开了采用液相包覆的方法在钴酸锂表面包覆氧化铝，给出了采用液相包覆的技术启示，因此为了解决固相包覆存在的问题，本领域技术人员有动机采用铝盐水溶液进行包覆，对比文件1公开了在复合材料表面也即在钴酸锂表面存在碳酸锂、氧化锂杂质，对比文件2固相法中将四氧化三钴和碳酸锂按照锂钴摩尔比为1.05-1.08混合，即锂过量从而钴酸锂表面存在碳酸锂杂质，因此在将对比文件1中的液相法应用于对比文件2中时，铝盐水溶液呈弱酸性是客观事实，不管对比文件1中复合材料表面的残留成分是否是主动采取的措施，碳酸锂杂质必然会与铝盐水溶液发生反应，二者的反应程度包括杂质的含量必然会对产物的性能产生影响，因此本领域技术人员会为了提高产物性能而对钴酸锂表面残留的碳酸锂的含量进行调整；（2）本申请中锂过量为大于等于0.07小于0.09的技术方案与锂过量为0.09-0.1的技术方案并列记载在本申请的说明书中，本申请说明书的实施例1（锂源过量7%）、实施例2（锂源过量8%）与实施例3（锂源过量9%）、实施例4（锂源过量10%）中氧化铝包覆钴酸锂的制备条件并不完全相同，因此不能得出实施例3、实施例4比实施例1、实施例2的容量保持率高是因为是锂过量不同的结论；（3） 对比文件2中固相包覆时锂钴摩尔比也是1.05-1.08，即钴酸锂材料表面残留过量的碳酸锂，因此结合对比文件2中的铝盐水溶液液相包覆时，其技术效果可以预料得到，对比文件1虽然相比本申请多了镍钴铝酸锂材料，但对比文件1中钴酸锂材料表面残留的碳酸锂与铝盐水溶液的作用与本申请是相同的；（4）本申请权利要求1全部技术特征共同构成的技术方案，可以在对比文件2的基础上结合对比文件1和公知常识得到，其技术效果也不是预料不到的。
因此合议组对复审请求人的意见不予以支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月07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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