发明创造名称：一种含有苯三腈的电解液及含有该电解液的锂离子二次电池
外观设计名称：
决定号：193854
决定日：2019-10-15
委内编号：1F276003
优先权日：
申请（专利）号：201610009642.7
申请日：2016-01-04
复审请求人：广州天赐高新材料股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：黄丹萍
合议组组长：王维佳
参审员：薛霏
国际分类号：H01M10/0567，H01M10/058，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
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征，但该区别技术特征的一部分在另一篇对比文件的启示下容易想到，该区别技术特征的另一部分通过有限的试验容易得到，则将两篇对比文件结合从而得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610009642.7，名称为“一种含有苯三腈的电解液及含有该电解液的锂离子二次电池”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为广州天赐高新材料股份有限公司。本申请的申请日为2016年01月04日，公开日为2016年05月18日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年11月26日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求1与对比文件1（CN103887074A，公开日为2014年06月25日）的区别技术特征为：（1）所述添加剂的使用质量相当于所述锂盐和所述有机溶剂总质量的0.1％～10％；（2）制备方法；及其中常用添加剂的用量。基于该区别技术特征，该权利要求实际解决的技术问题是：选择添加剂的用量。对于区别技术特征（1），本领域技术人员可以根据实际需要通过常规有限试验选择添加剂的使用质量占所述锂盐和所述有机溶剂总质量的百分比，该权利要求所限定的数值范围是一个较宽的保护范围，属于本领域技术人员的常规选择。对于区别技术特征（2），对比文件2（CN104051786A，公开日为2014年09月17日）公开了该权利要求所限定的制备方法的基本步骤，本领域技术人员在对比文件2的教导下有动机采用如对比文件2的方法制备电解液，将对比文件2中步骤(4)的添加剂设置为对比文件1中的1,3,5-三氰基苯（相当于1,3,5-苯三腈，权利要求1中的结构式(1)），以获得本申请的电解液。因此权利要求1不具备创造性。对于权利要求1的其余并列技术方案，该权利要求所限定的其余溶剂、其余导电锂盐和其余导电锂盐都是本领域的常规选择。因此权利要求1的其他并列技术方案不具备创造性。权利要求2与对比文件1的区别技术特征还在于：电解液用于锂离子二次电池。对比文件2公开了上述区别技术特征，并且本领域技术人员知晓，锂离子电池与锂离子电容器在结构和性能上极其相似，将对比文件1中的含有1,3,5-三氰基苯（相当于1,3,5-苯三腈）的电解液应用于对比文件2的锂离子电池中，是本领域技术人员容易想到的，不存在技术障碍。因此权利要求2不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为2018年10月22日提交的权利要求第1-2项，申请日2016年01月04日提交的说明书第1-4页和说明书摘要 。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种含有苯三腈的电解液，包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂，其中：所述有机溶剂选为环状碳酸酯和线性碳酸酯的一种以上，所述的添加剂结构式(1)如下： 所述添加剂的使用质量相当于所述锂盐和所述有机溶剂总质量的0.1％～10％；所述有机溶剂包括环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶剂，环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶剂的配比为质量比为1:1～3:2，导电锂盐的终浓度为0.8～1.5mol/L；所述的环状碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊内酯中的一种以上；制备方法：
(1)将有机溶剂按比例混合后用 分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水；
(2)在室温条件下，将导电锂盐溶解在上述有机溶剂中，并搅拌均匀；
(3)加入常用添加剂，并搅拌均匀；加入添加剂，制得所述的含有苯三腈的电解液；所述的线型碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸甲丙酯中的至少一种；所述的导电锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、三氟甲基磺酸锂(LiSO3CF3)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(Li(CF3SO2)2N)中的至少一种；所述电解液还包含常用的添加剂，所述的常用添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丙磺酸内酯、丁磺酸内酯、硫酸乙烯酯、己二腈、丁二腈、LiBOB、LiDFOB、中的一种以上，所述的常用添加剂占非水电解液总质量的0.1-5.0％。
2. 一种锂离子二次电池，包括正极活性材料、负极活性材料和隔膜，还包括权利要求1所述的含有苯三腈的电解液；所述正极活性材料为一种含锂过渡金属氧化物，正极活性材料为以下物质的一种以上：LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<><><><><><1,a b c＝1)、lini1-ymnyo2、lini1-ymnyo2(0≦z≦2)、limx(po4)y(m为ni、co、mn、ti、v,0≦x≦5,0≦y≦5)；负极活性材料为可嵌入>
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年03月11日向国家知识产权局提出了复审请求，但未修改申请文件。复审请求人认为：1）本申请的权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征为：添加剂的用量，还限定了电解液的制备方法。区别技术特征带来的技术效果为：参考说明书实施例1-7普和实施例1-7的实验数据表，三腈与过渡金属有较强的络合作用，能够有效地抑制正极片过渡金属的溶出，能够在正极片表面富集，形成一层保护膜，抑制电解液组分在正极片表面的催化分解，从而改善二次电池的高温储存性能；2）对比文件2没有公开这一区别技术特征。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月07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2基本上公开了该权利要求1所限定的电解液的制备方法，本领域技术人员在对比文件2的教导下有动机采用如对比文件2的方法制备电解液，将对比文件2中步骤(4)的添加剂设置为对比文件1中的1，3，5-三氰基苯（相当于1,3,5-苯三腈，权利要求1中的结构式(1)），以获得本申请的电解液。至于添加剂的用量，本领域技术人员可以根据实际需要通过常规有限试验选择添加剂的使用质量占所述锂盐和所述有机溶剂总质量的百分比，该权利要求所限定的数值范围是一个较宽的保护范围，属于本领域技术人员的常规选择。对比文件1公开了1，3，5-三氰基苯（相当于1,3,5-苯三腈，权利要求1中的结构式(1)）作为电解液的高压过充保护剂。本领域技术人员知晓，腈类化合物作为电解液添加剂使用时，普遍与过渡金属有较强的络合作用，能够抑制正极片过渡金属溶出，在正极片富集，形成保护膜。申请人所指出的电解液所带来的技术效果是本领域技术人员可以预料的，因而坚持原驳回决定。
复审请求人于2019年07月02日提交了修改的权利要求书的替换页，其与复审请求人于2018年10月22日提交的权利要求第1-2项相同。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种含有苯三腈的电解液，包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂，其中：所述有机溶剂选为环状碳酸酯和线性碳酸酯的一种以上，所述的添加剂结构式(1)如下： 所述添加剂的使用质量相当于所述锂盐和所述有机溶剂总质量的0.1％～10％；所述有机溶剂包括环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶剂，环状碳酸酯溶剂和线型碳酸酯溶剂的配比为质量比为1:1～3:2，导电锂盐的终浓度为0.8～1.5mol/L；所述的环状碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊内酯中的一种以上；制备方法：
(1)将有机溶剂按比例混合后用 分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水；
(2)在室温条件下，将导电锂盐溶解在上述有机溶剂中，并搅拌均匀；
(3)加入常用添加剂，并搅拌均匀；加入添加剂，制得所述的含有苯三腈的电解液；所述的线型碳酸酯溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或碳酸甲丙酯中的至少一种；所述的导电锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、三氟甲基磺酸锂(LiSO3CF3)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(Li(CF3SO2)2N)中的至少一种；所述电解液还包含常用的添加剂，所述的常用添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丙磺酸内酯、丁磺酸内酯、硫酸乙烯酯、己二腈、丁二腈、LiBOB、LiDFOB、中的一种以上，所述的常用添加剂占非水电解液总质量的0.1-5.0％。
2. 一种锂离子二次电池，包括正极活性材料、负极活性材料和隔膜，还包括权利要求1所述的含有苯三腈的电解液；所述正极活性材料为一种含锂过渡金属氧化物，正极活性材料为以下物质的一种以上：LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<><><><><><1,a b c＝1)、lini1-ymnyo2、lini1-ymnyo2(0≦z≦2)、limx(po4)y(m为ni、co、mn、ti、v,0≦x≦5,0≦y≦5)；负极活性材料为可嵌入>
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07月26日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-2不符合专利法第22条第3款的规定，并认为：1）复审请求人所述技术效果并不是由区别技术特征带来的，而是由于添加剂苯三腈的加入，三腈与过渡金属有较强的络合作用，能够有效地抑制正极片过渡金属的溶出，从而实现电池的容量保持率提高（参见说明书实施例表格），而对比文件1公开了电解液含有1,3,5-三氰基苯（也称苯三腈），由其制备的锂电池也具有高的寿命和高的容量保持率（参见说明书表1）。可见，本申请和对比文件1的最终目的是一致的，都是为了提高容量保持率。2）对比文件2公开了区别技术特征中电解液的制备方法以及常用添加剂的含量，且其作用也是制备电解液，而对于区别技术特征中添加剂的含量，本领域技术人员根据需要，通过有限的试验将添加剂的用量控制为0.1%～10％不需要付出创造性的劳动。因而，复审请求人的意见不具备说服力。
复审请求人于2019年08月15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没有说明苯三腈作为电解液添加剂时的有益效果，也没有公开其添加量。
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
复审请求人在答复意见陈述时没有提交修改的申请文本，因此本复审决定针对的文本为复审请求人于2019年07月02日提交的权利要求第1-2项，申请日2016年01月04日提交的说明书第1-4页和说明书摘要。
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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征，但该区别技术特征的一部分在另一篇对比文件的启示下容易想到，该区别技术特征的另一部分通过有限的试验容易得到，则将两篇对比文件结合从而得到该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
在本复审决定中引用复审通知书和原审查部门在驳回决定中所引用的对比文件1-2作为现有技术即：
对比文件1：CN103887074A，公开日为2014年06月25日；
对比文件2：CN104051786A，公开日为2014年09月17日，
其中，对比文件1是最接近的现有技术。
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要求保护一种含有苯三腈的电解液，对比文件1公开了一种电解液（参见说明书第[0009]-[0019]段），其由溶质、溶剂和添加剂组成，溶质为六氟磷酸锂（LiPF6）或者四氟硼酸锂（LiBF4），溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯两类酯组成，添加剂有高温稳定剂和高压过充保护剂等。所述环状碳酸酯包括丙烯碳酸酯（PC），乙烯碳酸酯（EC）中的一种或几种；所述链状碳酸酯包括二甲基碳酸酯（DMC），二乙基碳酸酯（DEC），乙基甲基碳酸酯（EMC），碳酸甲乙酯（MPC）中的一种或几种。所述高温保护剂选自双草酸硼酸锂（LiBOB）、二甲基乙酰胺（DMAC）中的一种或几种；所述高压过充保护剂选自联苯（BP）、1，3，5-三氰基苯（也称苯三腈）。实施例中举例了电解液包括1mol/L LiBF4，溶剂为EC和DEC，质量分数均为50份。
可见权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：1）所述添加剂的使用质量相当于所述锂盐和所述有机溶剂总质量的0.1％～10％；2）电解液的制备方法不同，常用添加剂占非水电解液总质量的0.1-5.0％。
对于区别技术特征1），本申请实际所要解决的技术问题是选择添加剂的用量。本领域技术人员根据需要，通过有限的试验将添加剂的用量控制为0.1%～10％不需要付出创造性的劳动。
对于区别技术特征2），本申请实际所要解决的技术问题是选择电解液的制备方法。对比文件2公开了一种电解液及其制备方法（参见说明书第[0005]-[0028]段），其包括：1)将有机溶剂按比例混合后用5?分子筛、氢化钙、氢化锂纯化除杂、除水； (2)在室温条件下，将导电锂盐溶解在上述有机溶剂中，并搅拌均匀； (3)加入常用添加剂，并搅拌均匀；（4）加入添加剂，制得电解液。常用添加剂为LiBOB，所述常用添加剂占非水电解液总质量的0.1-5％。可见对比文件2公开了上述区别技术特征2），公开了电解液包括有机溶剂、锂盐、添加剂和常用添加剂时电解液的制备方法，在对比文件1也公开了电解液包括有机溶剂、锂盐、添加剂和常用添加剂的情况下，本领域技术人员容易想到将对比文件2的制备方法用于对比文件1的电解液的制备。
因此在对比文件1的基础上结合对比文件2并通过有限的试验得到权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。因此权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备创造性。
对于权利要求1的其他并列技术方案，对比文件2公开了环状碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯和γ-戊内酯一种以上，线形溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、碳酸甲丙酯的一种以上，所述导电锂盐为LiPF6、LiBF4、LiSO3CF3、LiClO4、Li(CF3SO2)2N、LiC(CF3SO2)3中的一种以上。常用添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、丙磺酸内酯、丁磺酸内酯、己二腈、丁二腈、LiBOB、LiODFB等中的一种以上，而二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、六氟砷酸锂(LiAsF6)是本领域常用的锂盐，硫酸乙烯酯是本领域常用的电解液添加剂，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2并通过有限的试验或者在对比文件1的基础上结合对比文件2以及公知常识并通过有限的试验得到权利要求1要求保护的其他并列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不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备创造性。
2）、权利要求2不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2要求保护一种锂离子二次电池，对比文件1（参见说明书第[0009]-[0019]段）公开了一种锂离子电容器，包括正极、负极、隔膜复合层和电解液。权利要求2与对比文件1的区别技术特征还在于：1）将锂离子电容器电解液用于锂离子二次电池，2）锂离子二次电池的结构。
对于区别技术特征1），锂离子电池与锂离子电容器在结构和性能上极其相似，锂离子电容器和锂离子电池属于相近领域，它们的电解液可以通用是本领域的公知常识。
对于区别技术特征2），对比文件2公开了一种高电压锂离子电池，并具体公开了以下的技术内容（参见说明书第[0023]-[0024]段）：一种高电压锂离子电池，包括正极、负极和隔膜，其中：正极材料为含锂过渡金属氧化物，正极材料的含锂过渡金属氧化物为LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0＜a＜1,0＜b＜1,0＜C＜1,a b C＝1)、LiNi1-yCoyO2、LiNi1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2 (0≤y＜1)、LiMx(PO4)y (M为Ni、Co、Mn、Fe、Ti、V，0≤x≤5，0≤y≤5)一种以上；负极材料为可嵌入/脱出锂离子的碳材料、锂金属、硅或锡及其氧化物中的一种以上；隔膜为织布、无纺布、合成树脂微多孔膜的一种。
在权利要求1所述的含有苯三腈的电解液不具备创造性的情况下，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及公知常识得到权利要求2要求保护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2不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：本申请由于添加剂苯三腈的加入，三腈与过渡金属有较强的络合作用，能够有效地抑制正极片过渡金属的溶出，从而实现电池的容量保持率提高（参见说明书实施例表格）。对比文件1公开了所述高压过充保护剂选自联苯（BP）、1，3，5-三氰基苯（也称苯三腈）由其制备的锂电池也具有高的寿命和高的容量保持率（参见说明书表1）。可见，本申请和对比文件1的最终目的是一致的，都是为了提高容量保持率。至于添加剂的用量，本领域技术人员可以根据实际需要通过有限的试验选择添加剂的使用质量占所述锂盐和所述有机溶剂总质量的百分比，其效果是本领域技术人员可以预料的。
因此，复审请求人的意见不具备说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年11月26 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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