发明创造名称：锂二次电池用复合活性物质及其制造方法
外观设计名称：
决定号：200953
决定日：2020-01-14
委内编号：1F278521
优先权日：2013-08-14
申请（专利）号：201480045075.X
申请日：2014-08-12
复审请求人：东曹株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：成慧明
合议组组长：徐国祥
参审员：熊跃
国际分类号：H01M4/36,H01M4/38,H01M4/48,H01M4/587
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，如果部分区别技术特征是本领域技术人员在该最接近现有技术的对比文件公开内容的启示下容易得到的，其余区别技术特征被现有技术中的其它对比文件公开且作用相同，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201480045075.X，名称为“锂二次电池用复合活性物质及其制造方法”的PCT发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为东曹株式会社，申请日为2014年08月12日，优先权日为2013年08月14日，公开日为2016年03月30日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年12月24日发出驳回决定，以本申请权利要求1-7不符合专利法第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：2016年02月14日进入中国国家阶段时提交的国际申请的中文译文的说明书第1-22页，说明书附图第1页，摘要附图，说明书摘要；2018年07月11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的内容如下：
“1.一种锂二次电池用复合活性物质，其含有：包含硅和二氧化硅的复合物、以及石墨成分，
并且，利用扫描型电子显微镜以10kV以下的加速电压进行观察时，露出于观察表面上的所述石墨成分的面积率为95％以上,
所述锂二次电池用复合活性物质是通过具有下述工序的制造方法而得到的：
混合比表面积30m2/g以上的石墨、一氧化硅和碳前体，获得混合物的混合工序；
对所述混合物进行球形化处理，获得一氧化硅被石墨成分包围的球状混合物的球形化工序；
对所述球状混合物进行加热处理，制造大致球状的锂二次电池用复合活性物质的加热工序。
2.根据权利要求1所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述硅的平均粒径为1～100nm。
3.根据权利要求1或2所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述复合物的平均粒径为50～1000nm。
4.根据权利要求1所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，
所述一氧化硅的平均粒径为0.5μm以下。
5.根据权利要求1所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述碳前体为选自高分子化合物、煤类沥青、石油类沥青、中间相沥青、焦炭、低分子重质油和它们的衍生物中的至少1种。
6.根据权利要求1或2所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述石墨为膨胀石墨。
7.一种锂二次电池，其包含权利要求1～6中任一项所述的锂二次电池用复合活性物质。”
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件2：WO2013/027686A1，公开日为2013年02月28日；
对比文件3：CN1228882C，公告日为2005年11月23日。
驳回决定的具体理由是：（1）权利要求1与对比文件3的区别技术特征在于：利用扫描型电子显微镜以10kV以下的加速电压进行观察时，露出于观察表面上的所述石墨成分的面积率为95％以上，石墨的比表面积为30m2/g以上，对所述混合物进行球形化处理，获得球状混合物的球形化工序，且后续的加热处理也是对球形混合物进行的，得到的复合活性物质为大致球状。基于该区别技术特征，本申请实际解决的技术问题为：如何进一步提高活性物质的电化学性能。对比文件2公开了一种锂二次电池用复合活性物质，其为含有石墨和电池活性物质Si的近似球形的锂二次电池用复合活性物质，利用在加速电压10kV以下的扫描型电子显微镜SEM观察，观察到露出于锂二次电池用复合活性物质表面上的石墨的面积率为95％以上，循环特性等优异，该锂二次电池用复合活性物质的制造方法包括：将比表面积30m2/g以上的石墨和电池活性物质Si混合，对混合物实施球形化处理，通过实施球形化工序，石墨的边缘向内部折叠，得到在形成的锂二次电池用复合活性物质的表面实质上不露出的结构，在对比文件2给出的技术启示基础上，本领域技术人员有动机将对比文件2公开的制备流程应用到对比文件3中，即在混合工序和加热工序之间进行球形化工序，然后再对球形混合物进行加热处理。因此，该区别技术特征是在对比文件3给出的技术启示下结合对比文件2和本领域的公知常识容易得到的，因此，权利要求1相对于对比文件3、2与公知常识的结合不具备创造性。（2）从属权利要求2的附加技术特征被对比文件3公开，因此，权利要求2不具备创造性。（3）从属权利要求3的附加技术特征是本领域的公知常识，因此，权利要求3不具备创造性。（4）从属权利要求4的附加技术特征被对比文件3公开，因此，权利要求4不具备创造性。（5）从属权利要求5的部分技术方案的附加技术特征被对比文件3公开，其它技术方案的附加技术特征是本领域的公知常识，因此，权利要求5不具备创造性。（6）从属权利要求6的附加技术特征被对比文件2公开，因此，权利要求6不具备创造性。（7）权利要求7是在对比文件3给出的技术启示下结合对比文件2和本领域的公知常识容易得到的，因此，权利要求7相对于对比文件3、2与公知常识的结合不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年04月08日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括5项权利要求。权利要求书的修改方式为：将权利要求2和4的附加技术特征并入独立权利要求1中，并适应性修改了权利要求的引用关系。
提出复审请求时新提交的权利要求书内容如下：
“1.一种锂二次电池用复合活性物质，其含有：包含平均粒径为1～100nm的硅和二氧化硅的复合物、以及石墨成分，
并且，利用扫描型电子显微镜以10kV以下的加速电压进行观察时，露出于观察表面上的所述石墨成分的面积率为95％以上,
所述锂二次电池用复合活性物质是通过具有下述工序的制造方法而得到的：
混合比表面积30m2/g以上的石墨、平均粒径为0.5μm以下的一氧化硅和碳前体，获得混合物的混合工序；
对所述混合物进行球形化处理，获得一氧化硅被石墨成分包围的球状混合物的球形化工序；
对所述球状混合物进行加热处理，制造大致球状的锂二次电池用复合活性物质的加热工序。
2.根据权利要求1或2所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述复合物的平均粒径为50～1000nm。
3.根据权利要求1所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述碳前体为选自高分子化合物、煤类沥青、石油类沥青、中间相沥青、焦炭、低分子重质油和它们的衍生物中的至少1种。
4.根据权利要求1所述的锂二次电池用复合活性物质，其中，所述石墨为膨胀石墨。
5.一种锂二次电池，其包含权利要求1～4中任一项所述的锂二次电池用复合活性物质。”
复审请求人认为：1、对比文件3所记载的负极活性物质具有“SiO2相与Si牢固结合”的结构，而在本申请中，如本申请图1所示，为Si分散于SiO2中的结构，由此可见，对比文件3的负极活性物质与本申请的负极活性物质在结构方面是完全不同的。2、对比文件3使用大粒径原料，所得硅的粒径也较大，对比文件3的第[0021]段记载了“Si……优选粒径为1μm以上50μm以下”，明显高于本申请的“平均粒子径为1-100nm的硅”。这是因为，如对比文件3第[0021]段所述，“SiOx的粒径优选为50μm以下……优选粒径为1μm以上”，其中，在对比文件3的实施例7中SiOx的粒径为30μm，其也明显高于本申请的一氧化硅的粒径0.5μm。3、对比文件3未经球形化处理而仅简单混合，根据对比文件2和3的记载，本领域技术人员并没有动机将使用小粒径原料并进行球形化处理、且不进行球形化处理无法达到其效果的对比文件2与使用大粒径原料且不进行球形化处理的对比文件3结合。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月15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08月20日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-5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、权利要求1中记载的为“包含硅和二氧化硅的复合物”，体现不出申请人所述的“Si分散于SiO2中的结构”，对比文件3公开了负极活性物质包括Si相、SiO2相和石墨三相，即该特征已被对比文件3公开；其次，即便申请人将特征“Si分散于SiO2中”加入到权利要求1中，对比文件3也公开了Si分散于SiO2中，对比文件3的负极活性物质与本申请的负极活性物质的结构是一致的。2、对比文件3公开了Si相的平均尺寸优选范围为2nm以上50nm以下，SiO的粒径优选为0.5μm以上，可见权利要求1中的硅和一氧化硅的粒径数值范围，均已经被对比文件3公开。3、对比文件3作为最接近的现有技术公开了Si相和硅氧化物相被碳素物质相石墨包围，碳素物质相和硅氧化物相可以吸收并充分地缓和Si相的膨胀收缩，所以可以提高二次电池的充放电循环寿命，对比文件3未公开球形化处理，但对比表面积30m2/g以上的石墨和电池活性物质的混合物进行球形化处理的技术方案已经被对比文件2公开，通过实施球形化处理，得到露出于锂二次电池用复合活性物质表面上的石墨的面积率为95％以上的复合活性物质，进而提高活性物质的电化学性能，可见对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件3的技术方案以解决其技术问题的启示，这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时，有动机将对比文件2中的技术内容结合到对比文件3中。对比文件3公开了SiO的粒径优选为0.5μm以上，对比文件2则公开了电池活性物质的平均粒径为1μm以下，可见对比文件3和对比文件2中的原料粒径范围有重叠，对比文件3中的SiO同样能够进行对比文件2中的球形化处理，因此当将对比文件2结合至对比文件3中时，并不存在结合障碍。因此，复审请求人陈述的理由不具有说服力，合议组不予支持。
复审请求人于2019年10月08日提交了意见陈述书，未修改申请文件。
在意见陈述中，复审请求人认为：
1.在对比文件3中，其发明点为使与SiO2相牢固结合的Si相以微细的大小(<><>
2.本申请相对于对比文件2和3取得了优异的技术效果。本申请的比较例1对应于对比文件2实施例1所记载的内容，如表1的结果所示，对比文件2所得活性物质，其循环特性低于本申请的活性物质。另外，对比文件2记载的发明虽然在制造时与本申请同样地进行了球形化处理，但在未进行球形化的比较例2中，其容量大幅降低，因此，未进行球形化的对比文件3，其容量必然低于进行了球形化的本申请。
3.对比文件3记载的发明是将SiO与碳质物简单混合而制备的，其结果，与SiO2相牢固结合的Si相以非常微细的大小分散在碳质物层。由此可见，对比文件3不同于本申请和对比文件2，其并未进行球形化处理，是完全不同于本申请和对比文件2的技术，所得结构也不相同。因此，对比文件3根本无法得到本申请和对比文件2那样的球形结构，而仅能得到简单分散而成的结构。
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
复审请求人于2019年04月08日提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括5项权利要求。经审查，所作的修改符合专利法实施细则第61条第1款以及专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：2016年02月14日进入中国国家阶段时提交的国际申请的中文译文的说明书第1-22页、说明书附图第1页、说明书摘要、摘要附图；2019年04月08提交的权利要求第1-5项。
本复审请求审查决定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2：WO2013/027686A1，公开日为2013年02月28日；
对比文件3：CN1228882C，公告日为2005年11月23日。
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。
权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，如果部分区别技术特征是本领域技术人员在该最接近现有技术的对比文件公开内容的启示下容易得到的，其余区别技术特征被现有技术中的其它对比文件公开且作用相同，则该权利要求不具备创造性。
2.1权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种锂二次电池用复合活性物质，对比文件3公开了（参见说明书第4页第1段至第5页第5段、第7页第5段至第9页第1段、第9页第5段至第18页第2段）一种锂二次电池用复合活性物质，包括：Si相、SiO2相和碳素物质相三相，Si相的平均尺寸优选范围为2nm以上50nm以下（参见说明书第5页第2段，处在权利要求1的硅的粒径范围内），SiO2相以与Si相结合并包含或保持它的状态分散在碳素物质石墨中（参见说明书第4页第2段、第5页第5段，相当于公开了包含硅和二氧化硅的复合物、以及石墨成分），碳素物质相和硅氧化物相可以吸收并充分地缓和Si相的膨胀收缩，所以可以更加提高二次电池的充放电循环寿命，该负极材料的制备方法为：在熔融的沥青（相当于碳前体）中添加SiOX和石墨等的碳素材料，把它们混合、冷却固化后，粉碎，使表面氧化，不熔化后，送往碳化烧制，在碳化烧制中，在使沥青碳化的同时，通过使SiOX不均化反应，使Si相和SiO2两相分离，x=1时，2SiO→Si SiO2（参见说明书第7页第5段至第9页第1段，相当于公开了混合石墨、一氧化硅和碳前体，获得混合物的混合工序，对混合物进行加热处理，制造锂二次电池用复合活性物质的加热工序），SiO的粒径优选为0.5μm以上（参见说明书第9页第1段，公开了权利要求1的一氧化硅粒径范围的一个端点）。
权利要求1与对比文件3公开的内容相比，区别技术特征为：利用扫描型电子显微镜以10kV以下的加速电压进行观察时，露出于观察表面上的所述石墨成分的面积率为95％以上，石墨的比表面积为30m2/g以上，对所述混合物进行球形化处理，获得球状混合物的球形化工序，且后续的加热处理也是对球形混合物进行的，得到的复合活性物质为大致球状。基于该区别技术特征，本申请实际解决的技术问题为：如何进一步提高活性物质的电化学性能。对比文件2公开了（参见说明书第[0009]-[0106]段）一种锂二次电池用复合活性物质，含有石墨和可与锂离子化合的电池活性物质的近似球形的锂二次电池用复合活性物质，电池活性物质可以为Si，利用在加速电压10kV以下的扫描型电子显微镜SEM观察，观察到露出于锂二次电池用复合活性物质表面上的所述石墨的面积率为95％以上，由于露出于复合活性物质的表面上的电池活性物质的量少，循环特性更优异，该锂二次电池用复合活性物质的制造方法包括：将比表面积30m2/g以上的石墨和可与锂离子化合的电池活性物质混合，得到混合物的混合工序，对所述混合物实施球形化处理，制造含有石墨和可与锂离子化合的电极活性物质的近似球形的锂二次电池用复合活性物质的球形化工序，在混合工序中石墨的比表面积为30m2/g以上，只要是在上述范围内，就能得到电池活性物质在高表面积的石墨表面高度分散的锂二次电池用复合活性物质，使得电极材料显示大的充放电容量和良好的循环性能，石墨的比表面积不足30m2/g时，石墨和电池活性物质的混合变得不均匀，引起成型时的电池活性物质的脱落、电池活性物质向成型复合物表面露出等，造成锂二次电池的充放电容量和循环特性差，通过实施球形化工序，石墨的片以在其内部纳入电池活性物质的方式折叠而球形化，此时，石墨的边缘向内部折叠，得到在形成的锂二次电池用复合活性物质的表面实质上不露出的结构，从而改善充放电容量和循环性能。
可见通过将比表面积30m2/g以上的石墨和可与锂离子化合的电池活性物质混合，之后对混合物实施球形化处理，得到露出于锂二次电池用复合活性物质表面上的石墨的面积率为95％以上的复合活性物质，进而提高活性物质的电化学性能的技术方案已经被对比文件2公开，且其在对比文件2中所起的作用与其在权利要求l所述技术方案中所起的作用相同，都能提高活性物质的电化学性能。即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件3的技术方案以解决其技术问题的技术启示。在将对比文件2结合至对比文件3中时，本领域技术人员容易想到在混合工序和加热工序之间进行球形化工序，然后再对球形混合物进行加热处理，从而得到大致球状的复合活性物质，其技术效果是可以预期的。
因此，在对比文件3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请求保护的技术方案，这对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，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不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2引用了权利要求1，复合物的平均粒径是本领域技术人员很容易通过有限的试验进行调节的常规材料参数，无需付出创造性的劳动即可得到。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不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用了权利要求1，对比文件3公开了（参见说明书第8页第2段）采用沥青（相当于公开了高分子化合物）作为碳素材料前体，在此基础上，本领域技术人员进一步选择常见的沥青，例如煤类沥青、石油类沥青、中间相沥青，为常规技术手段；焦炭、低分子重质油或其衍生物也为常见的碳前体，本领域技术人员能够根据需要选用。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。
2.4权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用了权利要求1，对比文件2公开了（参见说明书第[0015]段）高比表面积的石墨为膨胀石墨。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不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5请求保护一种锂二次电池，对比文件3进一步公开了（参见说明书第4页第3段至第5页第5段、第7页第5段至第9页第1段、第9页第5段至第18页第2段）一种非水电解质二次电池，其含有非水电解质二次电池用负极材料，参考对权利要求1-4的评述，在权利要求1-4不具备创造性的基础上，该权利要求不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人在答复复审通知书时提出的陈述意见，合议组认为：
3.1对比文件3公开了（参见对比文件3的说明书第5页第5段）“石墨在提高极活性物质的导电性上是优选的。而硬碳、软碳都可以覆盖Si相整体，所以缓和膨胀收缩的效果大。优选地，碳素物质是在其内部包着Si相、SiO2相之类的硅氧化物相的形状。具体地，如果Si相和硅氧化物相被碳素物质相包围，碳素物质相和硅氧化物相可以吸收并充分地缓和Si相的膨胀收缩，所以可以更加提高二次电池的充放电循环寿命”，可见对比文件3中的Si相和硅氧化物相同样被碳素物质包围，而并非如复审请求人所说仅仅“分散于碳物质相”。尽管对比文件3未公开球形化处理，但对比表面积30m2/g以上的石墨和电池活性物质的混合物进行球形化处理的技术方案已经被对比文件2公开，通过实施球形化处理，得到露出于锂二次电池用复合活性物质表面上的石墨的面积率为95％以上的复合活性物质，进而提高活性物质的电化学性能，可见对比文件2中实施球形化处理所起的作用与其在权利要求l所述技术方案中所起的作用相同，即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件3的技术方案以解决其技术问题的启示，这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时，有动机将对比文件2中的技术内容结合到对比文件3中。对比文件3和本申请都采用了在碳素物质如石墨内部包着Si相和SiO2相，以缓和Si相的膨胀收缩，进而提高二次电池的充放电循环寿命，两者的发明构思相近，对对比文件3中的复合材料进行球形化处理，同样能够得到石墨包覆的电池活性物质，也并不会违背对比文件3的发明宗旨。
3.2本申请中并没有提供比容量数据，无法将其容量性能与对比文件2和对比文件3相比，由于本申请与对比文件3均采用了碳素物质石墨包围硅和二氧化硅的复合物，两者的容量性能应当比较接近。本申请公开了第11次循环时的容量保持率为98.8%，对比文件2则公开了以C/20循环18次后放电容量中完全看不到劣化，因此，对比文件2所得活性物质的循环性能与本申请的活性物质的循环性能接近，当将对比文件2结合至对比文件3中时，即通过对对比文件3中的复合材料实施球形化工序以改善复合材料的循环性能，其能够改善复合材料的循环性能的技术效果是本领域技术人员可以预期的。
3.3对比文件3明确提到（参见对比文件3的说明书第4页第1段）“分散了Si相的碳素物质粒子，不是硅和碳素物质的简单的混合物，而是含有Si和C的复合材料”，显然对比文件3中的复合材料并非“简单混合而制备的”，也并非两者“简单分散而成的结构”。
综上所述，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年12月24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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