发明创造名称：电解液以及包括该电解液的锂离子电池
外观设计名称：
决定号：192906
决定日：2019-10-15
委内编号：1F285850
优先权日：
申请（专利）号：201510464212.X
申请日：2015-07-31
复审请求人：宁德新能源科技有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：王维佳
合议组组长：高瑜
参审员：黄丹萍
国际分类号：H01M10/0567，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，而该区别技术特征没有被其它对比文件公开，也不是本领域的公知常识，并且现有技术没有给出将该区别技术特征应用于该作为最接近的现有技术的对比文件以解决本申请技术问题的技术启示，该区别技术特征的引入使得该权利要求获得了有益的技术效果，则该权利要求的技术方案具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510464212.X，名称为“电解液以及包括该电解液的锂离子电池”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为宁德新能源科技有限公司。本申请的申请日为2015年07月31日，公开日为2015年11月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2019年04月10日发出驳回决定，以本申请权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年07月31日提交的说明书第1-143段、说明书摘要；2018年10月17日提交的权利要求第1-8项 。驳回决定所针对的权利要求书如下：（权利要求中的化学式都没有显示）
“1. 一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和电解液，其中，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性物质层，其中，所述正极活性物质层包括正极活性材料；所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层包括负极活性材料；所述锂电池隔膜位于正极片和负极片之间；其中，位于所述正极集流体上的单面的所述正极活性物质层的涂布重量在0.026g/cm2以下；其中，所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和环状硫酸酯类化合物；
所述环状硫酸酯类化合物为选自由式Ⅰ和式Ⅱ所示的化合物中的一种或多种：
其中，
在所述式Ⅰ中，n为1，且R1、R2、R3、R4各自独立地选自氢原子；
在所述式Ⅱ中，m为0～3的整数，且R5、R6、R7、R8各自独立地选自氢原子、卤原子、氰基、羧基、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基、以及上述碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br、I。
2. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在所述式Ⅰ和式Ⅱ中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地为选自氢 原子、卤原子、氰基、羧基、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基、以及上述碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基被卤原子取代所形成的基团中的一种。
3. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述环状硫酸酯类化合物的含量为电解液的总重量的0.01～3％。
4. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述二氟磷酸锂的含量为电解液的总重量的0.05～0.8％。
5. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂盐为选自六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲烷磺酸锂中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述有机溶剂为选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和四氢呋喃中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，位于所述负极集流体上的单面的所述负极活性物质层的涂布重量在0.013g/cm2以下。
8. 根据权利要求1-7任意一项中所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂以及锂镍锰钴三元材料中的一种或多种，所述负极活性材料选自金属锂、天然石墨、人造石墨、中间相微碳球、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的锂化TiO2-Li4Ti5O12、Li-Al合金中的一种或多种。”
驳回决定的具体理由是：对比文件2 驳回是以对比文件2作为最接近的现有技术（CN104466247A，公开日为2015年03月25日）公开了环状硫酸酯化合物式Ⅰ相关特征，权利要求1与对比文件2区别在于所述添加剂还包括二氟磷酸锂，位于所述正极集流体上的单面的所述正极活性物质层的涂布重量在0.026g/cm2以下。对比文件1(CN103098290A，公开日为2013年05月08日)公开了部分区别特征并给出了采用另一部分区别技术特征的启示，权利要求1的技术方案相对于对比文件2与对比文件1的结合不具备创造性。基于同样理由权利要求2也不具备创造性，权利要求3-6、8附加技术特征已被对比文件1、2公开或者属于本领域常用的技术手段，权利要求7附加技术特征可根据需要调整得到，因此权利要求3-8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2019年06月10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（共8项权利要求），删除权利要求1中式Ⅰ表示的环状硫酸酯类化合物相关特征。复审请求人认为：（1）式Ⅱ环状硫酸酯类化合物杂环中还有不饱和烯键；对比文件1和对比文件2中1,3,2-二氧硫杂环中碳碳键为饱和键；（2）对比文件1中硫酸酯化合物与二氟磷酸锂同时使用目的是改善容量维持的同时，抑制充电保存时开路电压降低以及提高初始和充电保存时的电池低温放电特性；（3）本申请使用式Ⅱ环状硫酸酯类化合物的实施例19、20高温循环性能、倍率性能和低温放电性能显著提高。
复审请求时新修改的权利要求书如下： “1. 一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和电解液，其中，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性物质层，其中，所述正极活性物质层包括正极活性材料；所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层包括负极活性材料；所述锂电池隔膜位于正极片和负极片之间；其中，位于所述正极集流体上的单面的所述正极活性物质层的涂布重量在0.026g/cm2以下；其中，所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其中，所述添加剂包括二氟磷酸锂和环状硫酸酯类化合物；
所述环状硫酸酯类化合物为式Ⅱ所示的化合物中的一种或多种：
其中，
在所述式Ⅱ中，m为0～3的整数，且R5、R6、R7、R8各自独立地选自氢原子、卤原子、氰基、羧基、碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基、以及上述碳原子数为1～20的烷烃基、碳原子数为2～20的不饱和烃基被卤原子取代所形成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br、I。
2. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在所述式Ⅰ和式Ⅱ中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立地为选自氢原子、卤原子、氰基、羧基、碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基、以及上述碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为2～10的不饱和烃基被卤原子取代所形成的基团中的一种。
3. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述环状硫酸酯类化合物的含量为电解液的总重量的0.01～3％。
4. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述二氟磷酸锂的含量为电解液的总重量的0.05～0.8％。
5. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂盐为选自六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲烷磺酸锂中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述有机溶剂为选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和四氢呋喃中的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，位于所述负极集流体上的单面的所述负极活性物质层的涂布重量在0.013g/cm2以下。
8. 根据权利要求1-7任意一项中所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂以及锂镍锰钴三元材料中的一种或多种，所述负极活性材料选自金属锂、天然石墨、人造石墨、中间相微碳球、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的锂化TiO2-Li4Ti5O12、Li-Al合金中的一种或多种。”。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年06月19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，(1)实施例20虽然性能稍好，但是也仅仅是化合物本身的差异带来的性能的稍微差异，并没有取得预料不到的技术效果。而且实施例20针对的是六元环并且带乙基取代基的化合物12，权利要求1的技术方案包括5-8元环，取代基也包括很多种，难以预期权利要求1的所有化合物都能达到实施例20的技术效果;(2)对比文件2公开了多种环状硫酸酯作为添加剂以提高电池的性能，本领域技术人员容易想到使用具有类似结构和性能的其他环状硫酸酯，带烯键的环状硫酸酯也是本领域常见的环状硫酸酯。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。
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
（一）、审查文本的认定
复审请求人在提交复审请求时提交了权利要求书的全文替换页2页，共8项权利要求。经审查，上述权利要求书的修改符合专利法第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审查文本为：申请日2015年07月31日提交的说明书第1-143段、说明书摘要；2019年06月10日提交的权利要求第1-8项。
（二）、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，是指同现有技术相比，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。
如果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，而该区别技术特征没有被其它对比文件公开，也不是本领域的公知常识，并且现有技术没有给出将该区别技术特征应用于该作为最接近的现有技术的对比文件以解决本申请技术问题的技术启示，该区别技术特征的引入使得该权利要求获得了有益的技术效果，则该权利要求的技术方案具有创造性。
关于权利要求1的创造性
权利要求1请求保护一种锂离子电池，对比文件2公开了一种锂离子电池（参见说明书第0004-0027、0035-0049段），包括正极集流体及涂布在正极集流体上的正极膜片（即正极片）、负极集流体及涂布在负极集流体上的负极膜片（即负极片）、隔离膜和电解液，所述正极膜片包括正极活性材料、粘结剂和导电剂，所述负极膜片包括负极活性材料、粘结剂和导电剂，隔离膜位于正极片和负极片之间。所述电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包含：环状硫酸酯化合物；和含有两个腈基的双醚化合物。所述环状硫酸酯化合物选自具有式I所示化学结构式的化合物、具有式II所示化学结构式的化合物、具有式III所示化学结构式的化合物、具有IV所示化学结构式的化合物中的至少一种：
其中，R1是氢；R2是氢；R3是氢或R3选自碳原子数为1～10的烷基；R4是氢或R4选自碳原子数为1～10的烷基；R5是氢或R5选自碳原子数为1～10的烷基；R6是氢或R6选自碳原子数为1～10的烷基；R7是氢或R7选自 碳原子数为1～10的烷基；R8是氢或R8选自碳原子数为1～10的烷基；R9是氢或R9选自碳原子数为1～10的烷基；R10是氢或R10选自碳原子数为1～10的烷基；R11是氢或R11选自碳原子数为1～10的烷基；R12是氢或R12选自碳原子数为1～10的烷基；R13是氢或R13选自碳原子数为1～10的烷基；R14是氢或R14选自碳原子数为1～10的烷基。该电解液可长期用于高电压条件，用于锂离子电池中，能够在工作高电压下长期正常工作，并保证电池优良的高温存储性能、循环性能以及倍率性能。
权利要求1与对比文件2区别在于：(1)二氟磷酸锂与环状硫酸酯同时加入电解液；（2）位于所述正极集流体上的单面的所述正极活性物质层的涂布重量在0.026g/cm2以下；（3）式Ⅱ的环状硫酸酯化合物，基于区别特征，权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是提高高温循环性能、倍率性能和低温放电性能。
关于区别特征（1）、（2），对比文件1公开了一种锂二次电池非水电解液（参见说明书第0066-0104，0138-0141，0162-0164段），其包括锂盐和有机溶剂，并且通式(I)表示的环状硫酸酯化合物作为添加剂，还包括二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)，由此，可在改善电池的容量维持性能的同时、抑制电池的充电保存时的开路电压的降低，而且记载了添加二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)可以提高初始时的电池的低温放电特性，并且在同时包括环状硫酸酯化合物和二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)时能够提高初始及充电保存时的电池的低温放电特性。
通式(I)中，R1表示通式(II)表示的基团(即磺酸基)，R2表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或通式(II)表示的基团；通式(II)中，R3表示卤原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为1～6的卤代烷基、碳原子数为1～6的烷氧基等；通式(II)中的波状线表示键合位置。对比文件1还公开了正极活性物质层的涂布密度为30mg/cm2（说明书第0311-0316段）。
可见，对比文件1给出了在非水电解液中添加二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)以提高初始时的电池的低温放电特性、同时添加环状硫酸酯化合物和二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)时能够提高初始及充电保存时的电池的低温放电特性的教导。在对比文件2公开了非水电解液包括环状硫酸酯化合物的基础上，本领域技术人员容易想到将对比文件1中公开的二氟磷酸锂(LiOP(O)F2)添加到对比文件2的电解液中以解决上述技术问题。对比文件1公开了正极活性物质层的涂布密度为30mg/cm2，在此基础上，本领域技术人员可以根据实际需要调整得到权利要求1限定的正极集流体上单面的活性物质层的涂布重量，其属于常规选择。
关于区别特征（3），对比文件2和对比文件1涉及的环状硫酸酯化合物均为饱和1,3,2-二氧硫杂环，而含有不饱和双键的1,3,2-二氧硫杂环化合物由于双键的存在，各方面性能与饱和环状硫酸酯皆有所不同，因此，本领域技术人员无法仅通过无需创造性的推导，得到可用不饱和双键的1,3,2-二氧硫杂环化合物取代对比文件2和对比文件1公开的饱和1,3,2-二氧硫杂环化合物的结论。对比文件2和对比文件1均未公开该区别技术特征或者给出相应的启示，同时该特征不属于本领域公知常识。通过式Ⅱ表示的不饱和环状硫酸酯与二氟磷酸锂的使用，提高了电池的高温循环、倍率放电和低温放电性能。
本领域技术人员在对比文件2基础上结合对比文件1和公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案是非显而易见的。
综上所述，权利要求1相对于对比文件2、对比文件1和公知常识的结合具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.关于权利要求2-8的创造性
权利要求2-8引用权利要求1，在权利要求1相对于对比文件2、对比文件1以及公知常识具备创造性的前提下，权利要求2-8相对于对比文件2、对比文件1以及公知常识同样具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三）、关于前置审查意见
合议组认为：（1）带有不饱和双键的环状硫酸酯由于双键的存在，化学性质不同于饱和环状硫酸酯，在参与电池内部反应的过程中呈现出不同的状态，对电池性能的影响也有较大不同，将饱和环状硫酸酯的的应用直接推延到不饱和硫酸酯化合物上无法预计取得至少相近甚至更优的结果，不符合本领域技术人员常规的研发设计思路；（2）本申请实施例20在各项性能测试中相较于其他实施例普遍显示出更为优良的数据结果，确实体现了化合物不同带来的不同效果，并且不能排除不饱和键在这一结果中的贡献。
基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019 年04 月10 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在申请日2015年07月31日提交的说明书第1-143段、说明书摘要；2019年06月10日提交的权利要求第1-8项的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
