发明创造名称：一种锂离子电池的安全结构
外观设计名称：
决定号：185540
决定日：2019-07-31
委内编号：1F275487
优先权日：
申请（专利）号：201510511852.1
申请日：2015-08-19
复审请求人：中信国安盟固利动力科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：潘光虎
合议组组长：孙学锋
参审员：刘利芳
国际分类号：H01M10/0585,H01M4/66,H01M4/75,H01M2/34,H01M10/0587,H01M4/13
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求中的某一限定属于权利要求的技术方案所带来的效果，其依赖于具体的技术手段，在具体技术手段被对比文件公开时，其不构成权利要求与对比文件的区别技术特征。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510511852.1，名称为“一种锂离子电池的安全结构”的发明专利申请。申请人为中信国安盟固利动力科技有限公司。本申请的申请日为2015年08月19日，公开日为2017年03月01日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年12月05日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用了一篇对比文件，即：对比文件1：CN203910923U，公开日为2014年10月29日。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年08月19日提交的说明书摘要、说明书第1-21段、说明书附图；2018年11月16日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种针对外部不安全行为的叠片式锂离子电池的安全结构，其特征在于：在电芯两侧从内至外分别依次设置一张铝箔集流体和一张隔膜包裹的铜箔集流体；其中，所述铝箔集流体与电芯的正极片大小相同、对其设置，所述铜箔集流体与电芯的负极片大小相同、对其设置。
2. 根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池的安全结构，其特征在于：所述铜箔集流体、与电芯的负极极耳以及负极片通过焊接连接。
3. 根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池的安全结构，其特征在于，所述铝箔集流体、与电芯的正极极耳以及正极片通过焊接连接。
4. 根据权利要求1所述的叠片式锂离子电池的安全结构，其特征在于，包裹铜箔集流体的隔膜尺寸大小与包裹负极片的隔膜大小相同、并对齐设置。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年03月05日向国家知识产权局提出了复审请求，未对权利要求进行任何修改。复审请求人认为：本申请与对比文件1的构思不同，对比文件1的方案是基于电池内部产热大和难排热的困难点，在电芯上加入内阻极小、导电良好的箔材作为异常短路时的重要分流路线，从而从根本上解决了热控制的问题；而本申请是针对“外在威胁”，通过改变电芯结构，旨在解决非正常使用锂离子电池时如针刺、挤压，易引起电池爆炸起火的问题，因此权利要求具备创造性；在本次请求中随附的参考文献1（“锂离子电池安全性能研究”，吴凯等人，《化学进展》，2011年23卷，第2/3期，401-409页，公开日：2011年3月）。复审请求人认为，参考文献1第407页记载了：电池中铜铝集流体之间的内阻为几十毫欧，铝集流体与负极活性材料之间的内阻为几百毫欧，正负极活性材料之间内阻则要更高；电池短路时释放的能量Q = (U/R r)2 × r，其中R为内阻，r为短路电阻，在R=r时能量释放最大。根据上述记载内容，复审请求人认为仅设置一张铜箔和一张铝箔，可实现不增加电池内阻，使得内阻和短路电阻之间的差尽可能大从而使短路时所发生的能量尽可能释放于铜集流体与铝集流体之间；任何多于一张铜箔或一张铝箔的设计，都会使能量更多释放于正负极活性材料之间。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月12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，虽然复审请求人一再强调本申请针对的是外力作用造成电池回路结构变化而引起的回路短接，但其本质还是内部短路，因此本申请与对比文件1属于相同的发明构思；复审请求人认为仅设置一张铜箔和一张铝箔能够使电池内阻和短路电阻之间的差尽可能大不正确，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06月03日向复审请求人发出复审通知书，其中引用了驳回决定中引用的对比文件1，复审通知书认为：本领域技术人员在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1保护的技术方案是显而易见的；权利要求2-3的附加技术特征被对比文件1所公开；本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得权利要求4的附加技术特征。复审通知书中还指出：主题名称中“针对外部不安全行为”属于权利要求的技术方案所带来的效果，其依赖于具体的技术手段，由于对比文件1的电池所设置的集流体结构显然也能够防止外部不安全行为引起的短路等问题，因此不构成权利要求1与对比文件1的区别技术特征。因此权利要求1-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年07月04日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：对比文件1与本发明的构思并不相同，由此才产生了对比文件1与本申请中的区别技术特征；对比文件1是一种实现“热交换 导通作用”的安全结构，本申请除此之外还考虑电池内阻与短路电阻之间的关系，因此权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
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。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求和答复复审通知书时均未对申请文件进行任何修改，因此本复审决定所依据的文本与驳回决定所依据的文本相同，即：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-21段、说明书附图；2018年11月16提交的权利要求第1-4项。
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。
如果权利要求中的某一限定属于权利要求的技术方案所带来的效果，其依赖于具体的技术手段，在具体技术手段被对比文件公开时，其不构成权利要求与对比文件的区别技术特征。
本复审决定引用驳回决定和复审通知书中所引用的对比文件1，即：
对比文件1：CN203910923U，公开日为2014年10月29日。
本申请的发明目的是提供一种锂离子电池的安全结构，该结构通过改变电芯结构，旨在解决非正常使用锂离子电池时如针刺、挤压，易引起电池爆炸起火的问题。
（1）、权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1要求保护一种针对外部不安全行为的叠片式锂离子电池的安全结构。对比文件1（CN203910923U）公开了一种高性能软包装锂离子电芯，并具体公开了（参见说明书第[0003]-[0008]段和附图1）：该电芯由正极片、负极片、隔膜、铝箔及铜箔组成；铝箔为两层，铜箔位于两铝箔之间，铜箔与铝箔之间用隔膜隔开，组成导流层(相当于在电芯两侧依次设置铝箔集流体和铜箔集流体)。对比文件1基于电池内部产热大和难排热等困难点，设置了分流路线，在电流瞬间增加或热量过高的情况下，通过铝箔和铜箔组成的分流结构进行分流，从根本上解决了热控制问题，成为安全性能优良的动力软包电池，即对比文件1公开了一种叠片式锂离子电池的安全结构。由此可见，权利要求1要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）铝箔为一张；（2）使用隔膜包裹铜箔集流体；（3）铝箔集流体与电芯的正极片大小相同、对齐设置，铜箔集流体与电芯的负极片大小相同，对齐设置。
复审请求人认为，主题名称中的“针对外部不安全行为”也构成权利要求1相对于对比文件1的区别特征，对此合议组认为：虽然本申请主题名称中含有“针对外部不安全行为”，但是本申请是通过增加铜箔集流体和铝箔集流体的技术手段来实现的，本质上仍然是通过改善电池回路结构，因此“针对外部不安全行为”属于权利要求的技术方案所带来的效果，其依赖于具体的技术手段。对比文件1的电池所设置的集流体结构显然也能够防止外部不安全行为引起的短路等问题。因此，“针对外部不安全行为”不构成权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征。
基于上述区别特征（1）-（3），权利要求1实际解决的技术问题是：调整电芯各层具体结构从而获得安全性高生产成本低的电池。
针对区别技术特征（1），对比文件1已经给出了在电芯两侧分别设置两层铝箔集流体和一层铜箔集流体的导流层以在短路时优先导通的技术启示，本领域技术人员在此基础上根据安全性高低的实际需要以及生产成本的要求，选择设置一张铝箔集流体和一张集流体的技术方案不需要付出创造性劳动，其技术效果也是可以预期的。即本领域技术人员在对比文件1的基础上容易获得铝箔为一张的技术方案。
针对区别技术特征（2），本领域中，铝箔和铜箔均为导体，作为连接正极片和负极片的两个集流体，其必然需要相互绝缘，采用包裹的方式实现集流体绝缘是本领域的惯用手段。即本领域技术人员在对比文件1的基础上容易获得使用隔膜包裹铜箔集流体的技术方案。
针对区别技术特征（3），集流体越大分流效果越好，但集流体变大会影响电池的尺寸，本领域技术人员在综合考虑安全性和电池尺寸等因素的情况下获得铝箔集流体与电芯的正极片大小相同、对齐设置，铝箔集流体与电芯的负极片大小相同、对齐设置的技术方案不需要付出创造性劳动。
基于上述理由，本领域技术人员在对比文件1公开的内容的基础上结合本领域公知常识得到权利要求1保护的技术方案是显而易见的，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
（2）、权利要求2-4不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2-3引用权利要求1，对比文件1公开了：铝箔的凸状体与正极片焊接组成正极，铜箔的凸状体与负极片焊接构成负极。即，对比文件1已经公开了权利要求2-3的附加技术特征。因此在权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求2-3也不具备创造性。
权利要求4引用权利要求1，本领域技术人员在综合考虑安全性和电池尺寸等因素的情况下获得包裹铜箔集流体的隔膜尺寸大小与包裹负极片的隔膜大小相同、并对齐设置的技术方案，不需要付出创造性劳动，其技术效果是可以预期的。因此在权利要求1不具备创造性的基础上，权利要求4也不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为，对比文件1要解决的技术问题是由“内部短路”引起的“电池内部产热大和难排热”的问题，归根结底，其构思在“排热”上，其设计的是一种实现“热交换 导通作用”的安全结构，而本申请除了考虑“热交换 导通作用”来进行设计外还需要考虑电池内阻与短路电阻之间的关系，因此对比文件1与本发明的方案的构思并不相同。
对此，合议组认为：对比文件1中的关于技术效果部分明确记载了：在电芯上加入内阻小、导电良好的箔材作为异常短路时的重要分流路线，在电流瞬间扩大或热量过高的情况下，电流通过电芯外层的集流体进行导通，电芯内部产热较少……。由此可见，对比文件1是针对异常短路的情况利用电芯外的集流体的导通来降低内部产热的方法实现的。在对比文件1的背景技术部分公开了锂电池广泛应用，尤其是电动汽车领域；本领域技术人员知道碰撞等是电动汽车的主要异常威胁，碰撞等对锂电池带来的威胁是电池挤压；进一步，本领域技术人员知道，锂电池领域，异常威胁主要来源于外部，如针刺、外力挤压等是锂电池领域常见的异常威胁。本申请发明内容明确记载：采用本发明的叠片式锂离子电池安全结构，在电池受到针刺、外力挤压时，会发生电芯外侧的铜箔集流体和铝箔集流体优先接触，形成电子回路，快速释放电池能量，这表明本申请也是采用集流体优先导通形成电流回路，避免电池内部热失控进行设计的。由此可见，对比文件1与本申请采用的避免电池内部热失控的方法是相同的，针对的技术问题都是异常威胁，也是相同的。因此复审请求人的理由不具有说服力。
对于复审请求人认为本申请还考虑电池内阻与短路电阻之间的关系，合议组认为：本申请所有记载中没有任何关于电池内阻和短路电阻的记载，也没有任何证据表明本申请考虑了电池内阻与短路电阻之间的关系，因此复审请求人以本申请考虑电池内阻与短路电阻之间的关系为由认为对比文件1与本发明的方案的构思不相同的理由不具有说服力。
复审请求人认为，参考文献1（“锂离子电池安全性能研究”，吴凯等人，《化学进展》，2011年23卷，第2/3期，401-409页，公开日：2011年3月）第407页记载了：电池中铜铝集流体之间的内阻为几十毫欧，铝集流体与负极活性材料之间的内阻为几百毫欧，正负极活性材料之间内阻则要更高；电池短路时释放的能量Q = (U/R r)2 × r，其中R为内阻，r为短路电阻，在R=r时能量释放最大。根据上述记载内容，复审请求人认为仅设置一张铜箔和一张铝箔，可实现不增加电池内阻，使得内阻和短路电阻之间的差尽可能大从而使短路时所发生的能量尽可能释放于铜集流体与铝集流体之间；任何多于一张铜箔或一张铝箔的设计，都会使能量更多释放于正负极活性材料之间。对此，合议组不认同。合议组认为：在设置两层铝箔和一层铜箔进行设置时，每层铝箔和铜箔之间均要形成一个电阻，在发生短路时，这个电阻比较小，在不发生短路时，这个电阻很大，但不管电阻的大小，这个电阻一定是并联的，由于两层铝箔和一层铜箔形成并联，这样将减小电池内阻，而采用一层铜箔和一张铝箔的电池内阻要大于两层铝箔和一层铜箔的电池内阻，这样会使得两层铝箔和一层铜箔（对比文件1中的技术方案）释放于正负极活性材料之间的能量更少。
因此，复审请求人的理由不具有说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12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，请求人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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