发明创造名称：提高镍锰酸锂电池容量的正极片及其应用的镍锰酸锂电池
外观设计名称：
决定号：186881
决定日：2019-08-13
委内编号：1F266614
优先权日：
申请（专利）号：201610152219.2
申请日：2016-03-17
复审请求人：苏州宇量电池有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：武绪丽
合议组组长：刘红梅
参审员：尹朝丽
国际分类号：H01M4/131，H01M4/136，H01M4/36，H01M4/48，H01M4/485，H01M4/58，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的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而该区别技术特征不是本领域的公知常识，该作为最接近的现有技术的对比文件没有给出为解决本申请的技术问题而采用上述区别技术特征的技术启示，并且该区别技术特征的应用能够带来有益的技术效果，则该权利要求具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610152219.2，名称为“提高镍锰酸锂电池容量的正极片及其应用的镍锰酸锂电池”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为苏州宇量电池有限公司。本申请的申请日为2016年03月17日，公开日为2016年07月27日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年09月04日发出驳回决定，以权利要求1-7不具有专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。其中，权利要求1与对比文件1（CN102157756A，公开日为2011年08月17日）的区别在于由镍锰酸锂构成的正极材料，化合物为钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂。基于该区别特征，权利要求1实际解决的技术问题是具体选用何种正极材料，使用何种材料替代磷酸铁锂。对比文件1还公开了正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂或三元材料，在此基础上选择镍锰酸锂作为正极活性材料对于本领域技术人员来说是容易想到的；此外对比文件1已经公开了在正极中添加脱锂电位较低的磷酸铁锂以在电池中残留（对应本申请中的提高）的容量，即公开了 “化合物为磷酸铁锂”的技术方案，在上述公开内容的基础上，选择与磷酸铁锂相似的其他脱锂电位较低的钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂作为添加剂以在电池中残留（即提高）容量对于本领域技术人员来说是容易想到的；因此权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具有创造性。权利要求2-3引用权利要求1，其附加技术特征被对比文件1公开，因此权利要求2-3也不具有创造性。权利要求4要求保护一种镍锰酸锂电池，其与对比文件1的区别在于：镍锰酸锂，包括电池主体，设置于电池主体上的由石墨构成的负极，设置在电池主体上且与负极对应的正极片、以及灌充于电池主体内的电解液，以及由镍锰酸锂构成的正极材料，钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂。基于该区别特征，权利要求4实际解决的技术问题是锂电池的主要部件，以及具体选用何种正极材料，使用何种材料替代磷酸铁锂。锂电池包括正极、负极和电解液是本领域的常规技术手段，以及基于权利要求1不具有创造性的相同的理由，选择与磷酸铁锂相似的其他脱锂电位较低的钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂作为添加剂以在电池中残留（即提高）容量对于本领域技术人员来说是容易想到的。因此权利要求4相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具有创造性。权利要求5-7引用权利要求4，其附加技术特征被对比文件1公开，因此权利要求5-7也不具有创造性。
驳回决定所依据的文本为2016年03月17日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图和说明书附图图1，以及2018年06月19日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其特征在于：按质量百分比，其包含如下组分：0.1％～10％的化合物、1％～20％的导电剂、2％～10％的粘结剂、以及占据余下比重的且由镍锰酸锂构成的正极活性材料；所述化合物为钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂。
2. 根据权利要求1所述的一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其特征在于：所述导电剂为乙炔黑、炭黑或石墨。
3. 根据权利要求1所述的一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其特征在于：所述粘结剂为聚偏氟乙烯。
4. 一种镍锰酸锂电池，其特征在于：包括电池主体、设置于所述电池主体上的且由石墨构成的负极、设置于所述电池主体上的且与所述负极相对应的正极片、以及灌充于所述电池主体内的电解液；
按质量百分比，所述正极片包含如下组分：0.1％-10％的化合物、1％～20％的导电剂、2％～10％的粘结剂、以及占据余下比重的且由镍锰酸锂构成的正极活性材料；所述化合物为钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂。
5. 根据权利要求4所述的一种镍锰酸锂电池，其特征在于：所述导电剂为乙炔黑、炭黑或石墨。
6. 根据权利要求4所述的一种镍锰酸锂电池，其特征在于：所述粘结剂为聚偏氟乙烯。
7. 根据权利要求4所述的一种镍锰酸锂电池，其特征在于：所述电解液为由1M LiPF6的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)混合而成，其质量比为3:7。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月20日向国家知识产权局提出了复审请求，提交了修改后的权利要求第1-7项，其中在权利要求1中增加技术特征“磷酸铁锂”。复审请求人认为：（1）磷酸铁锂在本申请中的3.5V的截止放电电压条件下不能放出容量，而对比文件1中的磷酸铁锂的部分电量在3V的截止电压下不能放出，以此来抵消电池自放电对电池的损伤。（2）本申请的创新点是提取磷酸铁锂、钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂中的锂离子，补充镍锰酸锂中被电解液氧化所消耗的部分，达到提高比容量的目的，这已在本申请的说明书中进行了描述，并非是将磷酸铁锂、钛酸锂、钒酸锂或过氧化锂作为活性材料提供容量。复审请求时新修改的权利要求1如下：
“1. 一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其特征在于：按质量百分比，其包含如下组分：0.1％～10％的化合物、1％～20％的导电剂、2％～10％的粘结剂、以及占据余下比重的且由镍锰酸锂构成的正极活性材料；所述化合物为钛酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂或过氧化锂。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月04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，对比文件1公开了通过于正极片添加可在较低电压下实现锂离子脱出的材料磷酸铁锂，在高电压电池的充放电电压区间，在首次充电过程中贡献出活性锂离子，并在之后的放电过程中15%的磷酸铁锂不再继续吸收锂离子（可知该15%的磷酸铁锂也非作为如本申请中所谓的活性材料），表现为提高了电池的首次充电比容量，实际上已公开了本申请的发明点。至于对比文件1中还有85%的磷酸铁锂作为了活性材料而本申请实施例中无磷酸铁锂作为活性材料，其与电池所设定的放电截止电压相关，与电极材料和电池并不直接相关，并不影响对比文件1明确公开的“残留部分容量在电池中（实际等同于本申请中的“提高电池容量”）”。对于正极材料为镍锰酸锂，对比文件1公开了通过在正极活性材料中引入完全放完容量所需截止电压较低的磷酸铁锂以残留部分容量在电池中（由上述分析可知其实际等同于本申请中的“提高电池容量”）的技术教导，并公开了正极活性材料可为锰酸锂，本领域技术人员可知，镍锰酸锂和锰酸锂均是本领域常用的较磷酸铁锂高压的具有三维锂离子通道的尖晶石型正极材料，在对比文件1上述公开内容的基础上，选择镍锰酸锂作为正极活性材料对于本领域技术人员来说是容易想到的，实用化和产业化程度孰高孰低并不构成相反教导，上述替换选择也不存在技术障碍。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22日向复审请求人发出复审通知书，指出权利要求1-7相对于对比文件1和本领域的公知常识的结合不具有专利法第22条第3款规定的创造性。合议组认为：（1）产品由其结构或组成限定，权利要求1所要求保护的正极片的成分与对比文件1大部分相同，区别仅在于本申请的正极片包含镍锰酸锂，对比文件1的正极片包含锰酸锂，相比磷酸铁锂均属于高电压材料，磷酸铁锂在其中应具有相同的作用，因此对比文件1的磷酸铁锂所起的作用与本申请相同。（2）镍锰酸锂与对比文件1中公开的正极材料都是本领域公知的正极材料，因此将镍锰酸锂替换对比文件1中公开的正极材料是容易想到的。此外正极材料中的锂在电池的充放电过程中均有被电解液氧化消耗的部分，对比文件1中添加的磷酸铁锂也必然具有提供锂离子以抵消电解液氧化损耗的部分，也能起到相同的作用。因此本领域技术人员容易想到将镍锰酸锂替换对比文件1中的正极材料以获得本申请要求保护的技术方案。
复审请求人于2019年04月25日提交了意见陈述书，并提交了修改后的权利要求第1-7项，其中在权利要求1和4中增加了技术特征“所述镍锰酸锂电池在3.5V电压下运行”，并且将其中的技术特征“0.1-10%的化合物”修改为“0.1-3%的化合物”。复审请求人认为：截止电压为3V时，磷酸铁锂放电容量为143.0mAh/g；截止电压为3.5V时，磷酸铁锂放电容量为1.1mAh/g。因而，相比对比文件1的锰酸锂电池的3V截止电压，由于磷酸铁锂的放电容量较高，即说明磷酸铁锂所脱出的锂再次嵌入回了磷酸铁锂的晶格中，因而根本无法达到“补锂”的效果；相比之下，本申请中的镍锰酸锂电池中磷酸铁锂放出的容量几乎可以忽略，也就是说磷酸铁锂所脱出的锂没有再嵌入回磷酸铁锂的晶格中，此时才能实现“补锂”的目的。根据本申请的说明书附图图1可以看到，采用权利要求1和4所述的技术方案，电池比容量可以超过120mAH/g。因此，本申请的技术方案与对比文件1相比，无论是所应用的领域和对象（锰酸锂电池和镍锰酸锂电池），还是所采用的技术方案及所达到的技术效果（补锂）上，都是具有实质性的区别的，因而本领域技术人员根据对比文件1所公开的内容并无法得出技术启示。
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
复审请求人在答复复审通知书时，提交了修改后的权利要求第1-7项，经审查，修改后的申请文件符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此本复审请求审查决定所针对的文本为2016年03月17日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图和说明书附图图1，以及2019年04月25日提交的权利要求第1-7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。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而该区别技术特征不是本领域的公知常识，该作为最接近的现有技术的对比文件没有给出为解决本申请的技术问题而采用上述区别技术特征的技术启示，并且该区别技术特征的应用能够带来有益的技术效果，则该权利要求具有创造性。
在本复审请求审查决定中引用驳回决定和复审通知书中引用的对比文件1作为现有技术即：
对比文件1：CN102157756A，公开为2011年08月17日。
权利要求1-7具有专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，对比文件1公开了一种正极片（参见权利要求3-4，说明书第5-28段），按照重量百分比，该正极片包括5-10%的磷酸铁锂、1-5%的导电剂、1-5%的粘结剂和余量的正极材料如钴酸锂、锰酸锂和三元材料的正极活性材料。按照本申请的“提高镍锰酸锂电池容量”的说明书解释可知，电池容量是针对镍锰酸锂的放电容量进行计算的。而对比文件1中添加的磷酸铁锂可以在3V以上放电，如果按照对比文件的正极活性材料如钴酸锂、锰酸锂和三元材料与本申请的镍锰酸锂进行对应时，必然也相对提高了含有钴酸锂、锰酸锂或三元材料的正极片的电池容量。因此权利要求1与对比文件1的区别在于：一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其含有镍锰酸锂构成的正极活性材料，还含有0.1-3%的化合物，所述镍锰酸锂电池在3.5V电压下运行。基于上述区别，权利要求1实际解决的技术问题是提供一种具有补锂作用的提高镍锰酸锂电池容量的正极片。
对比文件1中的正极材料为锰酸锂，其放电平均电压为3.7V，考虑到放电容量，其不能在3.5V电压下运行，因此对比文件1中的放电截止电压为3V。而权利要求1中的正极材料为镍锰酸锂，其放电平均电压为4.65V，3.5V电压下运行时，化合物中的钛酸锂、磷酸铁锂或过氧化锂只在第一次充电中释放出锂达到补锂的作用，而在放电过程中几乎不参加作用。这与对比文件1中公开的技术方案是不同的，因此无法给出技术启示获得上述区别技术特征。上述区别技术特征，也不是本领域为提高镍锰酸锂电池容量的公知技术。采用上述区别技术特征在获得补锂效果的同时，提高了镍锰酸锂电池的容量。
因此在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识获得权利要求1要求保护的技术方案是非显而易见的，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1具有创造性。
权利要求2-3引用权利要求1，在所引用的权利要求1具有创造性时，权利要求2-3也具有创造性。
权利要求4要求保护一种镍锰酸锂电池，基于权利要求1的评述，权利要求4所要求保护的技术方案与对比文件1的区别为：（1）电池包括由石墨构成的负极和灌充于电池主体内的电解液；（2）一种提高镍锰酸锂电池容量的正极片，其含有镍锰酸锂构成的正极活性材料，还含有0.1-3%的化合物，所述镍锰酸锂电池在3.5V电压下运行。基于上述区别，权利要求4实际解决的技术问题是提供一种具有提高容量的镍锰酸锂电池。
对于区别（1），电池包括由石墨构成的负极和灌充于电池主体内的电解液是本领域的公知常识。
对于区别（2），对比文件1中的正极材料为锰酸锂，其放电平均电压为3.7V，考虑到放电容量，其不能在3.5V电压下运行，因此对比文件1中的放电截止电压为3V。而权利要求1中的正极材料为镍锰酸锂，其放电平均电压为4.65V，3.5V电压下运行时，化合物中的钛酸锂、磷酸铁锂或过氧化锂只在第一次充电中释放出锂达到补锂的作用，而在放电过程中几乎不参加作用。这与对比文件1中公开的技术方案是不同的，因此无法给出技术启示获得上述区别技术特征。上述区别技术特征，也不是本领域为提高镍锰酸锂电池容量的公知技术。采用上述区别技术特征在获得补锂效果的同时，提高了镍锰酸锂电池的容量。
因此在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识获得权利要求4要求保护的技术方案是非显而易见的，权利要求4具有突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1具有创造性。
权利要求5-7引用权利要求4，在所引用的权利要求4具有创造性时，权利要求5-7也具有创造性。
对前置和驳回相关意见的评述
合议组认为：修改后的权利要求1-7要求保护的技术方案实现了补锂作用，其与对比文件1中的技术方案不同，而且权利要求1和4要求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征不是本领域的公知常识。因此认为克服了驳回决定指出的缺陷。
至于本申请中是否存在其他不符合专利法及其实施细则规定的问题，留待后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年09月04日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序：
复审请求人于2019年04月25日提交的权利要求第1-7项；2016年03月17日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图和说明书附图图1。
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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