发明创造名称:软包装锂离子电池
外观设计名称:
决定号:196613
决定日:2019-11-29
委内编号:1F276569
优先权日:
申请(专利)号:201410282822.3
申请日:2014-06-20
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:常莎莎
合议组组长:王志宇
参审员:罗文辉
国际分类号:H01M10/0525,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
:一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在两个区别技术特征,其中一个区别技术特征是公知常识,另一个区别技术特征部分被另一篇对比文件公开,并且给出将该区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其技术问题的技术启示,部分是本领域技术人员容易想到,则该权利要求相对于这两篇对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410282822.3,名称为“软包装锂离子电池”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2014年06月20日,公开日为2016年03月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年12月04日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体指出:对比文件1(CN 202205852U 公开日为:2012年04月25日)是最接近的现有技术。权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)正极片包括:正极集流体;以及正极膜片,涂覆在正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂;负极片,包括:负极集流体;以及负极膜片,涂覆在负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂;(2)正极片还包括热熔层;热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上;热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种且热熔层的厚度为20μm~100μm;热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是降低工艺难度并提高胶层涂覆的均匀性。对于上述区别技术特征(1),正极片和负极片的结构是本领域中常用的极片结构。对于上述区别技术特征(2),在对比文件1公开的电芯周侧壁上涂有粘结胶的教导下,当卷绕电芯采用正极片位于卷绕电芯的外侧这种常用结构时,本领域技术人员容易适应性的使得正极片还包括胶层,并将胶层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上。至于胶层为热熔层,对比文件2(CN101346831A,公开日为:2009年01月14日)公开了电池用叠层外装材料,在基膜的一面侧贴合有金属箔的同时,在该基膜的另一面侧形成有涂膜层,上述涂膜层包含可与电池主体的表面薄膜热粘合的软化点为160℃以下的热粘合性树脂。上述涂膜层的热粘合性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(即热熔层包括乙烯共聚物中的一种)。上述涂膜层侧与电池主体相接触地卷绕而热粘合。上述特征也可以起到降低工艺难度,并提高胶层涂覆均匀性的作用。热熔层包括乙烯共聚物中的几种也是本领域技术人员在对比文件2的教导下做出的常规选择。至于热熔层的厚度,本领域技术人员经过合乎逻辑的分析就可以想到并加以有限的试验即可确定合适的厚度。因此,权利要求1相对于对比文件1和对比文件2以及公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-8的附加技术特征或被对比文件2公开,或是常规选择和有限的试验可以得到,或是本领域技术人员在对比文件2的基础上容易想到。所以,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
驳回针对的文本是申请人于申请日2014年06月20日提交的说明书摘要、说明书第1-76段、摘要附图、说明书附图图1和2;2018年06月28日提交的权利要求第1-8项。驳回针对的权利要求书如下:
“1. 一种软包装锂离子电池,包括:
卷绕式电芯,包括:
正极片,包括:
正极集流体;以及
正极膜片,涂覆在正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂;
负极片,包括:
负极集流体;以及
负极膜片,涂覆在负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂;
隔离膜,间隔于正极片和负极片之间;
电解液,浸渍卷绕式电芯;以及
包装袋,封装电芯并容置电解液;
其特征在于,
正极片还包括热熔层;
热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上;
热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种且热熔层的厚度为20μm~100μm;
热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。
2. 根据权利要求1所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述乙烯共聚物中乙烯单体的质量百分含量为60%~90%。
3. 根据权利要求1所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述乙烯共聚物选自乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲 酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯-羟基三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-羟基三元共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述乙烯共聚物采用热熔法熔解。
5. 根据权利要求4所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述热熔法的熔解温度为80℃~120℃。
6. 根据权利要求1所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述乙烯共聚物采用溶剂法溶解以实现在正极集流体的表面上的涂覆。
7. 根据权利要求6所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述溶剂选自甲苯、环己烷中的一种或几种。
8. 根据权利要求6或7所述的软包装锂离子电池,其特征在于,所述乙烯共聚物与所述溶剂的重量比为5:95~20:80。 ”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年03月15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,在权利要求1中增加了技术特征“且热熔层的厚度小于正极膜片的厚度”。复审请求人认为:对比文件1、对比文件2均没有公开胶层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上(即正极空箔区上),也没有揭示适应本申请粘结对象的胶层厚度以及胶层厚度和正极膜片厚度的关系。粘结目的、不同粘结方案间电池的安全性、电池能量密度以及不同胶层设置位置的处理工艺等因素,不是本领域技术人员经过合乎逻辑的分析就可以想到并加以有限的试验即可确定的。对比文件2未给出涂膜层4的热粘合性树脂在涂覆时容易流动而使涂覆厚度均匀的技术启示。
复审请求时新修改的权利要求1如下:
“1. 一种软包装锂离子电池,包括:
卷绕式电芯,包括:
正极片,包括:
正极集流体;以及
正极膜片,涂覆在正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂;
负极片,包括:
负极集流体;以及
负极膜片,涂覆在负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂;
隔离膜,间隔于正极片和负极片之间;
电解液,浸渍卷绕式电芯;以及
包装袋,封装电芯并容置电解液;
其特征在于,
正极片还包括热熔层;
热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上;
热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种,热熔层的厚度为20μm~100μm,且热熔层的厚度小于正极膜片的厚度;
热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月26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,对于电芯而言,正极位于最外侧是常见的卷绕形式,为了提高电池的能量密度,在正极集流体两侧涂布活性层以及为了便于电流的引出而使集流体包含未被活性物质涂布的部分是本领域中常见的形式,为了使得活性物质能够和电解液接触发挥活性物质的提供能量的作用,本领域技术人员容易想到不在活性物质的表面涂覆胶层,而是选择在集流体上未涂覆活性物质的区域涂覆胶层,这是本领域技术人员经过合乎逻辑的分析就可以得到并加以实现的。对比文件2给出了可以使用具有热粘合性的树脂用于粘合电池主体与外装材料的教导。具有流动性物质在涂覆时比较容易厚度均匀,这样就不会出现厚度特别突出的部分,这是本领域技术人员的公知常识。对比文件1已经公开了电芯周侧壁上涂有粘结胶,其作用是为了利用粘结胶将电芯粘结固定于包装袋的内壁上,保证电池跌落时电芯不会滑动而冲开包装袋的封口,这与本申请的技术构思是相同的,而对比文件2公开了热粘合性树脂通过高温化而使粘度降低,显示高的热流动性,因此,对比文件1与对比文件2结合,即可得到本申请的技术方案。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07月12日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。并针对复审请求人的意见陈述具体指出:对比文件1公开了电芯10的周侧壁上涂有粘结胶30,电芯10封装于包装袋40后,粘结胶30、32分别粘结于包装袋40的内壁,粘接胶30、32可以设置在电芯与包装袋40间的所有接触面上,也可以只设在部分接触面上。对于电芯而言,正极位于最外侧是常见的卷绕形式,为了提高电池的能量密度,在正极集流体两侧涂布活性层以及为了便于电流的引出而使集流体包含未被活性物质涂布的部分(即正极空箔区)是本领域中常见的形式。为了使得活性物质能够和电解液接触发挥活性物质的提供能量的作用,本领域技术人员容易想到不在活性物质的表面涂覆胶层,而是选择在集流体上未涂覆活性物质的区域涂覆胶层,这是本领域技术人员经过合乎逻辑的分析就可以得到并加以实现的。当设置热熔层时,必然要有厚度,当热熔层过厚,就会使得容量不变的情况下体积增大,降低能量密度,而过薄又无法起到固定的作用,在能够满足固定作用的前提下,小于正极膜片的厚度,有利于不增大卷绕电芯的体积,这对于本领域技术人员是容易想到的。具有流动性的物质在涂覆时比较容易厚度均匀,这样就不会出现厚度特别突出的部分,这是本领域技术人员的公知常识。
复审请求人于2019年08月21日提交了意见陈述书,并修改了权利要求书,在权利要求1中增加了技术特征“在正极片未卷绕形成卷绕式电芯之前”、“并干燥形成”。新修改的权利要求1如下:
“1. 一种软包装锂离子电池,包括:
卷绕式电芯,包括:
正极片,包括:
正极集流体;以及
正极膜片,涂覆在正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂;
负极片,包括:
负极集流体;以及
负极膜片,涂覆在负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂;
隔离膜,间隔于正极片和负极片之间;
电解液,浸渍卷绕式电芯;以及
包装袋,封装电芯并容置电解液;
其特征在于,
正极片还包括热熔层;
在正极片未卷绕形成卷绕式电芯之前,热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上并干燥而形成;
热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种,热熔层的厚度为20μm~100μm,且热熔层的厚度小于正极膜片的厚度;
热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。”
复审请求人认为:“在正极片未卷绕形成卷绕式电芯之前,热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上并干燥而形成以及热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种”所起的作用是:采用涂覆设备很容易实现在正极集流体上的均匀涂覆,对比文件1中的环氧胶是不容易涂覆均匀的,进而电芯的涂覆有环氧胶的部分与包装袋的内壁的粘附也是不均匀的。“热熔层的厚度小于正极膜片的厚度”能最大程度地在上述限制下充分利用电芯外周与包装袋内壁之间的空间并提高软包装锂离子电池的能量密度,“热熔层的厚度为20-100μm”保证软包装锂离子电池的能量密度、保证软包装锂离子电池的电芯与包装袋的粘结力,保证在电池跌落时起到保护作用。
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
复审请求人在提交复审请求和答复复审通知书时均对权利要求书进行了修改,所述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所针对的文本是:申请日2014年06月20日提交的说明书摘要、说明书第1-76段、摘要附图、说明书附图图1至图2;2019年08月21日提交的权利要求第1-8项。
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。
一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在两个区别技术特征,其中一个区别技术特征是公知常识,另一个区别技术特征部分被另一篇对比文件公开,并且给出将该区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其技术问题的技术启示,部分是本领域技术人员容易想到,则该权利要求相对于这两篇对比文件和公知常识的结合不具备创造性。
在本复审决定中引用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:CN 202205852U ,公开日:2012年04月25日;
对比文件2:CN 101346831A ,公开日:2009年01月14日。
权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种软包装锂离子电池。对比文件1公开了一种软包装锂离子电池,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第20-21段):该锂离子电池包括电芯10、胶带20、粘结胶30、32以及包装袋40,电芯10由正极片、负极片和隔离膜卷绕(即卷绕式电芯),电芯10封装于包装袋40,此外,包装袋40内还封装有电解液,电芯10的顶部还涂有宽度大于胶带20宽度的粘结胶32,粘结胶32位于电芯10的顶部和胶带20之间。电芯10的周侧壁上涂有粘结胶30,电芯10封装于包装袋40后,粘结胶30、32分别粘结于包装袋40的内壁(相当于软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结)。对于电池来说,隔离膜必然间隔于正极片和负极片之间。
权利要求1的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)正极片包括:正极集流体;以及正极膜片,涂覆在正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂;负极片,包括:负极集流体;以及负极膜片,涂覆在负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂;(2)正极片还包括热熔层;在正极片未卷绕形成卷绕式电芯之前,热熔层涂覆在正极集流体的处于卷绕式电芯的外周的且未涂覆有正极膜片的表面上并干燥形成;热熔层包括乙烯共聚物中的一种或几种且热熔层的厚度为20μm~100μm,且热熔层的厚度小于正极膜片的厚度;热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是降低工艺难度并提高胶层涂覆的均匀性。
对于上述区别技术特征(1),正极片和负极片包括集流体和膜片的结构是本领域中常用的极片结构,正极集流体上涂覆包括正极活性材料、导电剂、粘结剂的正极膜片,负极集流体上涂覆包括负极活性材料、导电剂、粘结剂的负极膜片也是本领域的惯用技术手段。
对于上述区别技术特征(2),由于对比文件1公开了电芯10的周侧壁上涂有粘结胶30,电芯10封装于包装袋40后,粘结胶30、32分别粘结于包装袋40的内壁,粘接胶30、32可以设置在电芯与包装袋40间的所有接触面上,也可以只设在部分接触面上。由此可见对比文件1给出了技术启示在电芯与包装袋的部分接触面上设置粘接胶。当正极集流体处于卷绕电芯的外周时,为了不影响膜片上的活性物和导电物质等的性能,仅在未涂覆膜片的外表面涂覆粘接胶对于本领域技术人员来说是容易想到的。为了平衡电池的能量密度和在跌落时的保护作用,设计一定厚度的粘结剂,并小于正极膜片的厚度,对于本领域技术人员来说经过合乎逻辑的分析就可以想到并加以有限的试验即可确定的。关于热熔胶,对比文件2公开了一种电池,并具体公开了如下技术特征(说明书第2页第3-5段,第4页第3段,第8页第5-6段,第13页第1段至第14页第2段):电池用叠层外装材料,在基膜的一面侧贴合有金属箔的同时,在该基膜的另一面侧形成有涂膜层,上述涂膜层包含可与电池主体的表面薄膜热粘合的软化点为160℃以下的热粘合性树脂。上述涂膜层的热粘合性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(即热熔层包括乙烯共聚物中的一种)。具体是将涂膜层涂布在基膜上干燥,之后在涂膜层上搁置电池主体,将该叠层外装材料卷绕在电池主体上,从其外侧抵接160℃以下的热板进行热粘合。上述特征也可以起到降低工艺难度,并提高胶层涂覆均匀性的作用。对比文件2给出了技术启示,本领域技术人员就有动机将对比文件1的胶层替换为热熔层,从而使得热熔层在软包装锂离子电池热压后具有粘性,以使软包装锂离子电池的卷绕式电芯与包装袋粘结。至于热熔层包括乙烯共聚物中的几种也是本领域的常规选择。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和公知常识,通过有限的试验得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的,因此,权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2、3引用了权利要求1,对比文件2中还公开了如下技术特征(说明书第2页第3-5段,第4页第3段,第8页第5-6段):作为涂膜层4的热粘合性树脂,只要是能够与电池主体10的表面薄膜热粘合的软化点为160℃以下的树脂即可,但特别优选对拉伸薄膜的粘合优异的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,以下简称为EVA(即所述乙烯共聚物选自乙烯-乙酸乙烯共聚物),作为用于该涂膜层4的EVA,优选乙酸乙烯酯含量为30~95质量%。在对比文件2公开的宽范围的基础上得到权利要求2的窄范围对于本领域技术人员来说是容易的,且未产生预料不到的技术效果。至于其它乙烯共聚物也是本领域常见的乙烯共聚物类型,本领域技术人员在对比文件2公开的基础上很容易想到这些性质类似的乙烯共聚物或其混合物作为替代热熔胶材料。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2、3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4、5是从属权利要求,对比文件2还公开了如下技术特征(说明书第2页第3-5段,第4页第3段,第8页第5-6段):上述涂膜层包含可与电池主体的表面薄膜热粘合的软化点为160℃以下的热粘合性树脂。上述涂膜层的热粘合性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,通过高温化而使粘度降低,显示高的热流动性(即所述乙烯共聚物采用热熔法熔解)。本领域技术人员可在软化点为160℃以下的温度范围内经过有限的试验选择得到合适的熔解温度。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4、5同样也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6引用了权利要求1,对比文件2还公开了如下技术特征(说明书第2页第3-5段,第4页第3段,第8页第5-6段):作为用于该涂膜层4的EVA,优选乙酸乙烯酯含量为30~95质量%的EVA。这是因为,当乙酸乙烯酯含量小于30 质量%时,难溶解于醇等溶剂中,在基膜1上的涂布变得困难,这表明对比文件2公开了所述乙烯共聚物采用溶剂法溶解以实现涂覆,因此,本领域技术人员容易想到将其应用于对比文件1中,从而在正极集流体的表面上进行涂布,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7、8是从属权利要求,能够溶解乙烯共聚物的有机溶剂是本领域技术人员的常规选择,至于合适的乙烯共聚物与所述溶剂的重量比则是本领域技术人员经过有限的试验即可得到的,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求7、8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为:复审请求人在2019年08月21日提交的修改后的权利要求书中在权利要求1中增加了技术特征“在正极片未卷绕形成卷绕式电芯之前”、“并干燥形成”,该技术特征为制备方法。权利要求1中之所以有利于电芯进入包装袋,粘胶涂覆均匀是因为其使用的是热熔胶,热溶胶在热压之前是干燥的,没有粘性的,热压之后材料软化溶解具有粘性,因而便于均匀涂覆、简化工艺。对比文件2公开了(说明书第2页第3-5段,第4页第3段,第8页第5-6段,第13页第1段至第14页第2段)电池用叠层外装材料,在基膜的一面侧贴合有金属箔的同时,在该基膜的另一面侧形成有涂膜层,上述涂膜层包含可与电池主体的表面薄膜热粘合的软化点为160℃以下的热粘合性树脂,上述涂膜层的热粘合性树脂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(即热熔层包括乙烯共聚物中的一种),将涂膜层涂布在基膜上干燥,之后再涂膜层上搁置电池主体,将该叠层外装材料卷绕在电池主体上,从其外侧抵接160℃以下的热板进行热粘合。因此在向电池主体上安装时,能够容易地与电池主体热粘合,使电池制造线简化。即公开了热熔胶,并且也使用了热溶胶在热压之前是干燥的,没有粘性的,热压之后材料软化溶解具有粘性的特性,因此,本领域技术人员能够从对比文件2中获得技术启示,将对比文件1的胶层替换为热熔层。为了平衡电池的能量密度和在跌落时的保护作用,设计一定厚度的粘结剂,并小于正极膜片的厚度,对于本领域技术人员来说经过合乎逻辑的分析就可以想到并加以有限的试验即可确定的。因此,合议组认为复审请求人的意见陈述不具备说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月04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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