包含新型粘结剂的电极及其制备和使用方法-复审决定


发明创造名称:包含新型粘结剂的电极及其制备和使用方法
外观设计名称:
决定号:191232
决定日:2019-09-20
委内编号:1F263577
优先权日:2007-02-06、2007-04-14
申请(专利)号:201510578867.X
申请日:2008-01-24
复审请求人:3M创新有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杜凯
合议组组长:徐国祥
参审员:马泽宇
国际分类号:H01M4/36、H01M4/62、H01M4/04
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:在判断一项权利要求的创造性时,如果该权利要求请求保护的技术方案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,其中部分区别技术特征已被其他对比文件所公开,且所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,同时其余的区别技术特征属于本领域的公知常识,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510578867.X,名称为“包含新型粘结剂的电极及其制备和使用方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请是申请号为200880004274.0的发明专利申请的分案申请,本申请的申请人为3M创新有限公司,申请日为2008年01月24日,优先权日为2007年02月06日、2007年04月14日,公开日为2016年01月06日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年07月11日发出驳回决定,以权利要求1-10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:分案申请递交日2015年09月11日提交的说明书第1-38页、说明书附图第1-4页、说明书摘要、摘要附图,以及2017年08月14日提交的权利要求第1-10项。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种用于负极的电极组合物,其包含:
能发生锂化及脱锂的粉末合金材料,其中所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构,并且选自锡合金、硅合金、碳以及它们的组合;和
包括聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂,其中所述非弹性粘结剂包含小于10重量%的天然或合成橡胶。
2. 根据权利要求1所述的组合物,其中羧酸基团的100%以上至约107%被中和。
3. 根据权利要求1所述的组合物,其中相对于在所述聚丙烯酸锂上的酸基团的摩尔量而言,所述聚丙烯酸锂包含至少50摩尔%的锂。
4. 根据权利要求1所述的组合物,其中所述粉末材料还包含选自银、锡、铋、碳、铅、锑、锗、锌、金、铂、钯、砷、铝、镓、铟、铊、钼、铌、钨、钽、钒、铬、锆、钇、镧系元素、锕系元素以及它们的组合的材料。
5. 根据权利要求4所述的组合物,其中所述粉末材料包含约65至约85摩尔%的硅、约5至约12摩尔%的铁、约5至约12摩尔%的钛和约5至约12摩尔%的碳。
6. 根据权利要求5所述的组合物,其中所述粉末材料包括石墨碳。
7. 一种电化学电池,其包括:
至少一个包含根据权利要求1-6所述的组合物的电极。
8. 一种电池组,其包括至少一个根据权利要求7所述的电池。
9. 一种制备电极的方法,其包括:
提供集电器;
提供能发生锂化及脱锂的粉末合金材料,其中所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构,并且选自锡合金、硅合金、碳以及它们的组合;以及
将包含所述粉末材料和非弹性粘结剂的涂层施加到所述集电器上,所述非弹性粘结剂包括聚丙烯酸锂。
10. 根据权利要求9所述的方法,其中施加所述涂层进一步包括:
使所述粉末材料与所述粘结剂的溶液混合以形成分散体;
研磨所述分散体以形成可涂布的混合物;
把所述混合物涂布到所述集电器上;以及
干燥所涂布的集电器。”
驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN1866585A,公开日为2006年11月22日;
对比文件2:JP特开2003-282147A,公开日为2003年10月03日。
驳回决定的具体理由是:(1)权利要求1请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于:1)所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构;2)聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂,包含小于10重量%的天然或合成橡胶。上述区别技术特征1)属于本领域公知常识。上述区别技术特征2)中的粘结剂材料被对比文件2公开,且作用相同,含量范围是本领域公知常识。因此,权利要求1请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案不具备创造性。权利要求1请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选择碳”的并列技术方案,粉末合金材料选择碳是本领域公知常识,因此在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到权利要求1请求保护的该并列技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1请求保护的该并列技术方案不具备创造性。(2)对于从属权利要求2-6,权利要求2、3、5的附加技术特征属于公知常识,权利要求4的部分附加技术特征被对比文件1公开,部分附加技术特征属于公知常识,权利要求6的附加技术特征被对比文件1公开。因此,权利要求2-6不具备创造性。(3)对于权利要求7、8,对比文件1公开了一种非水电解质二次电池,包含组合物形成的电极;将至少一个电池组成电池组是本领域技术人员的公知常识,另外结合评述权利要求1-6的理由,权利要求7、8不具备创造性。(4)权利要求9请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于:1)所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构;2)聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂。上述区别技术特征1)属于本领域公知常识。上述区别技术特征2)被对比文件2公开,且作用相同。因此,权利要求9请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案不具备创造性。权利要求9请求保护的含有技术特征“所述粉末合金材料选择碳”的并列技术方案,粉末合金材料选择碳是本领域公知常识,因此在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到权利要求9请求保护的该并列技术方案对本领域的技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求9请求保护的该并列技术方案不具备创造性。(5)对于从属权利要求10,其部分附加技术特征被对比文件1公开,其余部分附加技术特征属于公知常识、因此,权利要求10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2018年10月22日向国家知识产权局提出了复审请求,复审请求人在提出复审请求时,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)本领域技术人员没有动机改变对比文件1的机制,通过省去催化剂元素和碳纳米纤维而获得本申请的技术方案,以完全不符合对比文件1公开内容的方式修改对比文件1是不被允许的,且热处理会消除“低结晶或无定形结构”,对比文件1没有提供相关的技术启示以促使本领域技术人员得到本申请权利要求1的技术方案。(2)对比文件2中的橡胶类聚合物的最小含量为14.3重量%,给出了与本申请的非弹性粘结剂相反的教导。因此,权利要求1具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月30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)一方面,对比文件1已经公开了粉末合金材料的各种种类,而本领域技术人员也知道在锂离子电池负极活性材料中使用低结晶或无定形结构可以提高锂在复合氧化物中扩散系数,有利于锂的嵌入和脱嵌,这属于本领域公知常识。因此本领域技术人员完全容易想到粉末合金材料中进一步包括低结晶或无定形结构以提高其性能。另一方面,权利要求1限定“粉末合金材料包括低结晶或无定形结构,并且选自锡合金、硅合金、碳以及它们的组合”为开放式权利要求,并未限定不含催化剂元素和碳纳米纤维;即使复审请求人将其修改为闭合式权利要求,对于本领域技术人员来说,对比文件1已经公开了粉末合金材料的各种种类,复审请求人所提到的催化剂元素和碳纳米纤维的作用分别是促进碳纳米纤维生长和缓和应力的缓冲,若不加,则其技术效果必然消失,此种省略不会取得预料不到的技术效果;(2)首先,本申请说明书第67段记载“本发明的粘合剂含不到20重量%、不到10重量%、不到5重量%、不到2重量%或甚至更少的天然或合成橡胶”,可见,粘合剂可以含有20重量%的橡胶,对比文件2中14.3重量%的橡胶类聚合物并不会导致粘合剂不能使用;其次,本申请未记载粘结剂为非弹性粘结剂能够取得预料不到的技术效果,也未记载当粘结剂含有不到10重量%的天然或合成橡胶相对于对比文件2公开的橡胶类聚合物含量具有预料不到的技术效果。因此,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04日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的意见,合议组认为:(1)对比文件1已经公开了粉末合金材料的各种种类,而本领域技术人员也知道在锂离子电池负极活性材料中使用低结晶或无定形结构可以提高锂在复合氧化物中扩散系数,有利于锂的嵌入和脱嵌,这属于本领域公知常识。因此本领域技术人员完全容易想到粉末合金材料中进一步包括低结晶或无定形结构以提高其性能。另外,权利要求1限定“粉末合金材料包括低结晶或无定形结构,并且选自锡合金、硅合金、碳以及它们的组合”为开放式权利要求,其完全可以含有催化剂元素和碳纳米纤维;即使复审请求人修改为封闭式权利要求,对于本领域技术人员来说,对比文件1已经公开了粉末合金材料的各种种类,复审请求人所提到的催化剂元素和碳纳米纤维的作用分别是促进碳纳米纤维生长和缓和应力的缓冲,若省略这些组分,则其技术效果必然也会相应的消失,此种省略也不会取得预料不到的技术效果。(2)本申请说明书第0067段记载“本发明的粘合剂含不到20重量%、不到10重量%、不到5重量%、不到2重量%或甚至更少的天然或合成橡胶”,可见,本申请粘合剂也可以含有10重量%-20重量%的橡胶,对比文件2中14.3重量%的橡胶类聚合物并不会导致粘合剂不能使用,本申请也并未记载当粘结剂含有不到10重量%的天然或合成橡胶相对于对比文件2公开的橡胶类聚合物含量具有预料不到的技术效果。而且,由于粘结剂中橡胶组分的作用对本领域技术人员来说是明确的,在对比文件2公开的内容基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员根据优化粘结剂的综合性能考虑容易想到的常规替代含量选择,且这种含量的替代选择所取得的技术效果是本领域技术人员可以预期得到的,并不会取得预料不到的技术效果。另外,参见对权利要求1的评述可知,对比文件1还公开了粘合剂也可以含有除了丙烯酸类高分子以外的高分子,但优选粘合剂全体的80重量%或以上是丙烯酸类高分子,丙烯酸类高分子以外的高分子可以使用丁苯橡胶SBR,并在实施例进一步公开了粘结剂为聚丙烯酸:丁苯橡胶SBR=90重量%:10重量%。可见,对比文件1也公开了粘结剂中还可以含有橡胶成分,且对比文件1公开了丁苯橡胶SBR的含量为20重量%以下,例如可以为10重量%,在此基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员在对比文件1公开的内容的基础上容易想到的常规含量范围选择,且这种选择并不会取得预料不到的技术效果。
复审请求人于2019年07月18日提交了意见陈述书,并未修改申请文件。复审请求人认为:(1)本领域技术人员没有动机改变对比文件1的机制,通过省去催化剂元素和碳纳米纤维而获得本申请的技术方案,以完全不符合对比文件1公开内容的方式修改对比文件1是不被允许的,且热处理会消除“低结晶或无定形结构”,对比文件1没有提供相关的技术启示以促使本领域技术人员得到本申请权利要求1的技术方案。另外,对比文件1的复合粒子中碳纳米纤维对实现对比文件1的益处必不可少,碳纳米纤维并非对比文件1中可选的特征,且与本申请的低结晶或无定形粉末合金不相容,但合议组未对此进行回应。(2)对比文件2中的橡胶类聚合物的最小含量为14.3重量%,给出了与本申请的非弹性粘结剂相反的教导。因此,权利要求1具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在复审程序中未修改申请文件,本复审请求审查决定所针对的文本与驳回决定、复审通知书所针对的文本相同,即:分案申请递交日2015年09月11日提交的说明书第1-38页、说明书附图第1-4页、说明书摘要、摘要附图,以及2017年08月14日提交的权利要求第1-10项。
2、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,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。
在判断一项权利要求的创造性时,如果该权利要求请求保护的技术方案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,其中部分区别技术特征已被其他对比文件所公开,且所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,同时其余的区别技术特征属于本领域的公知常识,则该权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定在评价创造性时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:CN1866585A,公开日为2006年11月22日;
对比文件2:JP特开2003-282147A,公开日为2003年10月03日。
权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.1. 权利要求1请求保护一种用于负极的电极组合物,对比文件1公开了一种非水电解质二次电池的负极,并具体公开了(参见说明书第5页第6行-第9页第11行、第10页第3行-第9行、第15页第3-10行、权利要求1-3):负极包含复合粒子和粘合剂,复合粒子包含能与锂合金化的元素活性物质、促进碳纳米纤维生长的催化剂元素、以及从负极活性物质表面生长而成的碳纳米纤维。复合粒子是通过将催化剂元素担载在负极活性物质的表面,然后使碳纳米纤维从负极活性物质的表面生长而得到的。能与锂合金化的元素的负极活性物质优选Si、Sn中的至少一种,并且可以与石墨(相当于本申请的碳)组合使用,进一步可优选为硅合金、锡合金(相当于能发生锂化及脱锂的粉末合金材料,并且选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳);粘合剂包含选自丙烯酸单元、丙烯酸盐单元等中的至少一种的高分子,即丙烯酸类高分子,对丙烯酸盐单元的阳离子没有特别的限制,可以适用例如钠盐单元、钾盐单元等,丙烯酸类高分子可以是由一种丙烯酸类单体单元构成的单聚物或由多种丙烯酸类单体单元构成的共聚物(相当于聚丙烯酸盐)。对于粘合剂,也可以含有除了丙烯酸类高分子以外的高分子,但优选粘合剂全体的80重量%或以上是丙烯酸类高分子,丙烯酸类高分子以外的高分子可以使用丁苯橡胶SBR,并在实施例进一步公开了粘结剂为聚丙烯酸:丁苯橡胶SBR=90重量%:10重量%。
由此可见,该权利要求含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于:1)所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构;2)聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂,包含小于10重量%的天然或合成橡胶。基于上述区别技术特征可以确定,该权利要求相对于对比文件1实际要解决的技术问题是:如何提高电极效能和寿命并减少衰减。
对于区别技术特征1),在锂离子电池负极活性材料中使用低结晶或无定形结构是本领域的公知常识。《先进电池材料》(化学工业出版社,李景虹,2004年6月)第10章10.4.1.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用碳系,碳负极要提高容量,有两种办法:一是提高碳的结晶化程度(石墨化程度),尽量制成石墨化的结构;二是降低结晶程度,制成非结晶的碳结构。10.4.4.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用硅及硅化物体系,作为锂离子电池负极材料的硅以无定形形式存在时性能最佳。10.4.4.3节公开了锂离子电池负极材料可使用锡基材料,例如得到无定形的锡基复合氧化物,同结晶态的锡氧化物相比,锂在复合氧化物中扩散系数较高,有利于锂的嵌入和脱嵌。可见,区别技术特征1)属于本领域公知常识。
对于区别技术特征2),对比文件2公开了一种锂电池负极,并具体公开了(参见说明书第0012段-0020段、权利要求1):负极包含导电物质、粘合剂,其中,导电物质选自碳黑、天然石墨等中的至少一种;粘合剂选自聚丙烯酸化合物例如聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸锂(参见权利要求1,lithium polyacrylate,相当于包括聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂)中至少一种的混合物;1-7质量%橡胶类聚合物,0.5-6重量%的纤维素化合物或聚丙烯酸化合物。而且该技术特征在对比文件2中所起的作用与其在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同,都是采用聚丙烯酸锂作为负极粘合剂,从而提高粘结剂制成的电极寿命和减少衰减,也就是说对比文件2给出了将该技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示。对于天然或合成橡胶的含量选择,对比文件1、对比文件2均公开了可以含有橡胶成分,且对比文件1公开了丁苯橡胶SBR的含量为20重量%以下,例如可以为10重量%,在此基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员容易想到的常规含量范围选择,且这种选择并没有取得预料不到的技术效果。另外,在对比文件2公开的内容基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员根据优化粘结剂的综合性能考虑容易想到的常规替代含量选择,且这种选择并没有取得预料不到的技术效果。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,该技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对该权利要求含有技术特征“所述粉末合金材料选择碳”的技术方案:参见《先进电池材料》(化学工业出版社,李景虹,2004年6月)第10章10.4.1.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用碳系,碳负极要提高容量,有两种办法:一是提高碳的结晶化程度(石墨化程度),尽量制成石墨化的结构;二是降低结晶程度,制成非结晶的碳结构。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,该技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上,权利要求1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对权利要求1作进一步限定,其附加技术特征为:其中羧酸基团的100%以上至约107%被中和,其作用是制备聚丙烯酸锂,而在制备聚丙烯酸锂时,采用的中和方法,将羧酸基团的100%以上至约107%被中和,属于本领域技术人员采用的常用技术手段,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3. 权利要求3对权利要求1作进一步限定,其附加技术特征为:相对于在所述聚丙烯酸盐上的酸基团的摩尔量而言,所述聚丙烯酸锂包含至少50摩尔%的锂;其作用是选择聚丙烯酸锂中合理的锂含量以提高负极的锂化和脱锂性能。而根据对比文件2给出的启示,本领域技术人员容易想到采用聚丙烯酸锂作为负极粘合剂,而聚丙烯酸锂中的锂含量是本领域技术人员根据所获得的锂离子电池负极的性能,通过逻辑分析、推理或者借助常规试验手段通过有限的试验就可以获得的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4. 权利要求4对权利要求1作进一步限定,其附加技术特征已部分被对比文件1公开(参见说明书第5页第6行-第9页第11行、第10页第3行-第9行、权利要求1-3):能与锂合金化的元素没有特别地限制,例如Al、Si、Zn、Ge、Cd、Sn、Pb等,还可以选择Si和过渡金属元素,例如Ni,Ti;而选择铋、锑、铂、镓、铟、铊、钼、铌、钨、钽、钒、铬、锆、钇、镧系元素、锕系元素以及它们的组合的材料,这些都是常用的负极活性材料,选择这些材料作为负极的活性物质,是本领域技术人员采用常用技术手段即可实现的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5. 权利要求5对权利要求4作进一步限定,其附加技术特征为:所述粉末材料包含约65至约85摩尔%的硅、约5至约12摩尔%的铁、约5至约12摩尔%的钛和约5至约12摩尔%的碳,其作用是选择合适比例的可以锂化和脱锂的粉末材料,而这是本领域技术人员通过逻辑分析、推理或者借助常规试验手段通过有限的试验就可以获得的。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.6. 权利要求6对权利要求5作进一步限定,对比文件1已经公开了能与锂合金化的元素的负极活性物质优选Si、Sn中的至少一种,并且可以与石墨(相当于本申请的碳)组合使用。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.7. 权利要求7请求保护一种电化学电池,对比文件1公开了一种非水电解质二次电池(相当于电化学电池),包含组合物形成的电极。而权利要求1-6所述的组合物不具备创造性(评述参见上文),因此权利要求7请求保护的包括“至少一个包含权利要求1-6所述的组合物的电极的电化学电池” 也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.8. 权利要求8请求保护一种电池组,其包括至少一个根据权利要求7所述的电池,而将至少一个电池组成电池组是本领域技术人员的常规选择,且权利要求7的电池不具备创造性(评述参见上文)。由此可知,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.9. 权利要求9请求保护一种制备电极的方法,对比文件1公开了一种非水电解质二次电池的负极的制备方法,并具体公开了(参见说明书第5页第6行-第9页第11行、第10页第3行-第9行、权利要求1-3):负极包含复合粒子和粘合剂,复合粒子包含能与锂合金化的元素活性物质、促进碳纳米纤维生长的催化剂元素、以及从负极活性物质表面生长而成的碳纳米纤维。复合粒子是通过将催化剂元素担载在负极活性物质的表面,然后使碳纳米纤维从负极活性物质的表面生长而得到的。能与锂合金化的元素的负极活性物质优选Si、Sn中的至少一种,并且可以与石墨(相当于本申请的碳)组合使用,进一步可优选为硅合金、锡合金(相当于能发生锂化及脱锂的粉末合金材料,并且选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳);粘合剂包含选自丙烯酸单元、丙烯酸盐单元等中的至少一种的高分子,即丙烯酸类高分子,对丙烯酸盐单元的阳离子没有特别的限制,可以适用例如钠盐单元、钾盐单元等,丙烯酸类高分子可以是由一种丙烯酸类单体单元构成的单聚物或由多种丙烯酸类单体单元构成的共聚物(相当于聚丙烯酸盐)。将含有100重量份复合粒子、8重量份的丙烯酸的粘合剂溶液,得到负极合剂膏糊。将负极合剂膏糊涂布在作为集电体上的两面(相当于提供集电器),进行干燥并压延,从而得到负极。
由此可见,该权利要求含有技术特征“所述粉末合金材料选自锡合金、硅合金、锡合金和硅合金、锡合金和碳、硅合金和碳、锡合金和硅合金和碳”的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于:1)所述粉末合金材料包括低结晶或无定形结构;2)聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂。基于上述区别技术特征可以确定,该权利要求相对于对比文件1实际要解决的技术问题是:如何提高电极效能和寿命并减少衰减。
对于区别技术特征1),但是在锂离子电池负极活性材料中使用低结晶或无定形结构是本领域的公知常识。《先进电池材料》(化学工业出版社,李景虹,2004年6月)第10章10.4.1.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用碳系,碳负极要提高容量,有两种办法:一是提高碳的结晶化程度(石墨化程度),尽量制成石墨化的结构;二是降低结晶程度,制成非结晶的碳结构。10.4.4.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用硅及硅化物体系,作为锂离子电池负极材料的硅以无定形形式存在时性能最佳。10.4.4.3节公开了锂离子电池负极材料可使用锡基材料,例如得到无定形的锡基复合氧化物,同结晶态的锡氧化物相比,锂在复合氧化物中扩散系数较高,有利于锂的嵌入和脱嵌。可见,区别技术特征1)属于本领域公知常识。
对于区别技术特征2),对比文件2公开了一种锂电池负极,并具体公开了(参见说明书第0012段-0020段、权利要求1):负极包含导电物质、粘合剂,其中,导电物质选自碳黑、天然石墨等中的至少一种;粘合剂选自聚丙烯酸化合物例如聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸锂(参见权利要求1,lithium polyacrylate,相当于包括聚丙烯酸锂的非弹性粘结剂)中至少一种的混合物。而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在该权利要求中为解决其技术问题所起的作用相同,都是采用聚丙烯酸锂作为负极粘合剂,从而提高粘结剂制成的电极寿命和减少衰减,也就是说对比文件2给出了将该技术特征应用于对比文件1以解决其技术问题的启示。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,该技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对该权利要求含有技术特征“所述粉末合金材料选择碳”的技术方案:参见《先进电池材料》(化学工业出版社,李景虹,2004年6月)第10章10.4.1.2节公开了:锂离子电池负极材料可使用碳系,碳负极要提高容量,有两种办法:一是提高碳的结晶化程度(石墨化程度),尽量制成石墨化的结构;二是降低结晶程度,制成非结晶的碳结构。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得到该权利要求的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,该技术方案不具有突出的实质性特点,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上,权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.10. 权利要求10对权利要求9作进一步限定,对比文件1公开了(参见说明书第5页第6行-第9页第11行、第10页第3行-第9行、权利要求1-3):可在溶解或分散有粘合剂的液状成分中,将复合粒子进行分散(相当于使所述粉末材料与所述粘结剂的溶液混合以形成分散体),作为负极合剂膏糊(相当于所述分散体以形成可涂布的混合物),将其涂布在集电体上,对涂布在集电体上的膏糊进行干燥,通过压延而制得负极。而采用研磨分散体形成膏糊,这是本领域技术人员在形成膏糊时采用的常用技术手段,属于本领域公知常识。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人答复复审通知书时提出的意见,合议组认为:(1)对比文件1已经公开了粉末合金材料的各种种类,而本领域技术人员也知道在锂离子电池负极活性材料中使用低结晶或无定形结构可以提高锂在复合氧化物中扩散系数,有利于锂的嵌入和脱嵌,这属于本领域公知常识。因此本领域技术人员完全容易想到粉末合金材料中进一步包括低结晶或无定形结构以提高其性能,或者可以采用低结晶或无定形结构的负极材料替代对比文件1中的复合粒子或负极活性物质。另外,权利要求1限定“粉末合金材料包括低结晶或无定形结构,并且选自锡合金、硅合金、碳以及它们的组合”为开放式权利要求,其完全可以含有催化剂元素和碳纳米纤维。另外,对于本领域技术人员来说,并没有充分的证据表明热处理必然会消除“低结晶或无定形结构”。与此相反,一些有机物在高温下,例如400-800度热解可形成无定形碳,这是本领域常见的形成无定形碳的方式。可见,在高温下,例如400-800度温度下进行热处理,并不会必然使无定形碳的无定形结构消失。可见,低结晶或无定形粉末合金与碳纳米纤维并非是必然不相容的。(2)本申请说明书第0067段记载“本发明的粘合剂含不到20重量%、不到10重量%、不到5重量%、不到2重量%或甚至更少的天然或合成橡胶”,可见,本申请粘合剂也可以含有10重量%-20重量%的橡胶,对比文件2中14.3重量%的橡胶类聚合物并不会导致粘合剂不能使用,本申请也并未记载当粘结剂含有不到10重量%的天然或合成橡胶相对于对比文件2公开的橡胶类聚合物含量具有预料不到的技术效果。而且,由于粘结剂中橡胶组分的作用对本领域技术人员来说是明确的,在对比文件2公开的内容基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员根据优化粘结剂的综合性能考虑容易想到的常规替代含量选择,且这种含量的替代选择所取得的技术效果是本领域技术人员可以预期得到的,并不会取得预料不到的技术效果。另外,参见对权利要求1的评述可知,对比文件1还公开了粘合剂也可以含有除了丙烯酸类高分子以外的高分子,但优选粘合剂全体的80重量%或以上是丙烯酸类高分子,丙烯酸类高分子以外的高分子可以使用丁苯橡胶SBR,并在实施例进一步公开了粘结剂为聚丙烯酸:丁苯橡胶SBR=90重量%:10重量%。可见,对比文件1也公开了粘结剂中还可以含有橡胶成分,且对比文件1公开了丁苯橡胶SBR的含量为20重量%以下,例如可以为10重量%,在此基础上,选择天然或合成橡胶的含量小于10重量%是本领域技术人员在对比文件1公开的内容的基础上容易想到的常规含量范围选择,且这种选择并不会取得预料不到的技术效果。
综上所述,复审请求人的意见陈述不具备说服力,合议组不予支持。
基于上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月11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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