
发明创造名称:用于储能器件电极的复合集电体和电极
外观设计名称:
决定号:186318
决定日:2019-08-09
委内编号:1F258764
优先权日:2012-09-14
申请(专利)号:201380047677.4
申请日:2013-09-06
复审请求人:日产化学工业株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:薛霏
合议组组长:马冬娜
参审员:伍俊霞
国际分类号:H01M4/66,H01G11/66
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的一篇对比文件相比存在区别技术特征,其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开,另一部分区别技术特征是本领域技术人员在上述两篇对比文件的基础上容易想到的,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201380047677.4,名称为“用于储能器件电极的复合集电体和电极”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为日产化学工业株式会社。本申请的申请日为2013年09月06日,优先权日为2012年09月14日,公开日为2015年05月13日,进入中国国家阶段日为2015年03月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年05月03日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-25不符合专利法第22条第3款的规定。其中,权利要求1与对比文件1(CN101548418A,公开日为2009年09月30日)的区别技术特征在于:分散剂不同,权利要求1的分散剂为具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物,且在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。基于该区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:分散碳纳米管。对比文件2(WO2011065395A1,公开日为2011年06月03日)公开了一种碳纳米管的组合物,包括碳纳米管、分散剂和有机溶剂,分散剂为具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物,分散剂的结构和基本单元与权利要求1中的相同;分散剂中的式(1)-(11)中,R1-R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基,R39-R62分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、COOR63或NR63R64,其中R63和R64分别独立地表示氢原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基或苯基;使用该分散剂与碳纳米管形成的组合物,能提高组合物中碳纳米管的分散性、且不降低碳纳米管的导电性。可见,上述分散剂在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,且与对比文件1中对分散剂所要求的作用相同,因而,本领域技术人员容易想到选择对比文件2的分散剂替代对比文件1中的分散剂以分散碳纳米管。而对于技术特征“R1-R62各自独立地还可以表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐”以及“在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团”,对比文件1中公开了:分散剂高分子聚合物中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基(-SO3H)、或羧基(-COOH)、或磷酸基(-P(O)(-OH)2),或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;说明书第24页表2分散剂F中使用了膦酸基(-苯环-PO3H2)作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而,在不会降低碳材料的导电性的情况下,能够良好地分散碳材料。基于上述信息,本领域技术人员容易想到在对比文件2的分散剂中取代基团部分选择为上述酸性官能团。而膦酸基盐的性能与膦酸基的相近或相似,本领域技术人员容易选择得到。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2(以及本领域的公知常识)得到权利要求1的技术方案是显而易见的,权利要求1不具备创造性。权利要求2-14的附加技术特征或被对比文件1或对比文件2公开,或是本领域技术人员容易想到或得到的,或是公知常识,因而权利要求2-14也不具备创造性。权利要求15请求保护一种储能用电极,对比文件1公开了一种电池用电极,并具体公开了该电极具有复合集电体和在该复合集电体的导电层上形成的活性物质层。因此,在权利要求1-14不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备创造性。权利要求16请求保护一种二次电池,对比文件1公开了一种锂二次电池,该电池使用其储能电极。因此,在权利要求15不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备创造性。权利要求17请求保护一种电容器,对比文件1公开了一种电容器,该电容器可以使用电池用组合物。而在电容器中同样地将该组合物形成为电极的基底层,是本领域技术人员的常规应用能力。因此,在权利要求15不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备创造性。权利要求18请求保护一种储能器件电极用的用于形成导电性粘结剂层的组合物,其与对比文件2的区别在于:R1-R62各自独立地还可以表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,且所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。对比文件1公开了一种电池组合物,包括碳导电助剂和分散剂,分散剂高分子聚合物中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基(-SO3H)、或羧基(-COOH)、或磷酸基(-P(O)(-OH)2),或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;分散剂F中使用了膦酸基(-苯环-PO3H2)作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,因而,该分散剂能够在不降低碳的导电性的情况下,提高碳的分散稳定性。在此基础上,本领域技术人员容易想到在对比文件2的分散剂中设置上述酸性官能团。而膦酸基盐的性能与膦酸基相近或相似,本领域技术人员容易选择得到。因此,在对比文件2的基础上结合对比文件1(以及本领域的公知常识)得到权利要求18请求保护的上述技术方案是显而易见的,权利要求18不具备创造性。对于权利要求19-25,其附加技术特征与权利要求2-8的相同,这些附加技术特征或被对比文件1或对比文件2公开,或为本领域的公知常识,因而权利要求19-25也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:进入中国国家阶段日2015年03月13日提交的说明书第1-480段、说明书附图图1-13、说明书摘要;2017年12月18日提交的权利要求第1-25项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 用于储能器件电极的复合集电体,其特征在于,具有集电基板和在该基板上形成的、包含具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管的导电性粘结层,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或由式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。
2. 权利要求1所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述酸性基团为磺基或其盐。
3. 权利要求1所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述高支化的聚合物具有由式(12)所示的重复单元,
式中,R5~R8表示氢原子、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,Z1和Z2表示与上述相同的含义。
4. 权利要求3所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述R5~R8全部为氢原子。
5. 权利要求1~4的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述Z2为氢原子。
6. 权利要求1~4的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述Z1为氢原子、噻吩基、或上述式(8)所示的一价有机基团。
7. 权利要求3所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述高支化的聚合物具有由式(13)或式(14)所示的重复单元,
8. 权利要求1~4、7的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层还包含成为基体的高分子。
9. 权利要求1~4、7的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层的厚度为0.05~10μm。
10. 权利要求1~4、7的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述集电基板由选自铜、铝、镍、金、银和它们的合金中的至少1种形成,厚度为1~100μm。
11. 权利要求1~4、7的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层通过采用喷墨法、流延法、浸涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、苯胺印刷法、狭逢模压涂布法或喷涂法将包含上述高支化的聚合物、碳纳米管、以及有机溶剂和/或水的分散液在上述集电基板上涂布、干燥而形成。
12. 权利要求1~4、7的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层通过采用凹版辊涂布法将包含上述高支化的聚合物、碳纳米管、以及有机溶剂和/或水的分散液在上述集电基板上涂布、干燥而形成。
13. 权利要求8所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层通过采用喷墨法、流延法、浸涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、苯胺印刷法、狭逢模压涂布法或喷涂法将包含上述高支化的聚合物、碳纳米管、成为基体的高分子、以及有机溶剂和/或水的分散液在上述集电基板上涂布、干燥而形成。
14. 权利要求8所述的用于储能器件电极的复合集电体,其中,上述导电性粘结层通过采用凹版辊涂布法将包含上述高支化的聚合物、碳纳米管、成为基体的高分子、以及有机溶剂和/或水的分散液在上述集电基板上涂布、干燥而形成。
15. 储能器件用电极,其特征在于,具有权利要求1~14的任一项所述的用于储能器件电极的复合集电体和在该复合集电体的上述导电性粘结层上形成的活性物质层。
16. 二次电池,其具有权利要求15所述的储能器件用电极。
17. 电容器,其具有权利要求15所述的储能器件用电极。
18. 储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其特征在于,包含具有式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。
19. 权利要求18所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,上述酸性基团为磺基或其盐。
20. 权利要求18所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其中,上述高支化的聚合物具有由式(12)所示的重复单元,
式中,R5~R8表示氢原子、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,Z1和Z2表示与上述相同的含义。
21. 权利要求20所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其中,上述R5~R8全部为氢原子。
22. 权利要求18~21任一项所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其中,上述Z2为氢原子。
23. 权利要求18~21任一项所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其中,上述Z1为氢原子、噻吩基、或上述式(8)所示的一价有机基团。
24. 权利要求20所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其中,上述高支化的聚合物具有由式(13)或式(14)所示的重复单元,
25. 权利要求18~21、24任一项所述的储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其还包含成为基体的高分子。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年08月20日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)对比文件1中作为分散剂的三嗪衍生物的分子结构是非常重要的因素,能够提高碳材料的分散稳定性,强行替换为对比文件2的分散剂,这必然对于碳材料的良好的分散稳定性带来一定的影响;对比文件1主张使用分子量低的分散剂,而对比文件2和本申请所采用的分散剂是分子量大的分散剂,这与对比文件1的教导相反;(2)本申请所要解决的技术问题还包含:活性物质或导电材料的一部分从集电体剥离、脱落引起的电池容量的劣化问题,驳回决定中认定的权利要求1解决的技术问题是分散碳纳米管;(3)技术特征“在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团”未被对比文件2公开,通过该技术特征,导电性粘结层和集电基板的密合性得到了进一步改善。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08月30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)根据对比文件1的记载,其技术问题“鉴于上述问题,本发明的目的在于,在含导电助剂的电池用组合物中,能够在不损害导电助剂导电性的情况下得到分散稳定性、提高作为碳材料的导电助剂对电解液的湿润性、以及向导电助剂赋予捕捉金属离子的功能,由此提高使用该电池用组合物制作的电池的电池性能”,主要是通过分散剂中的酸性官能团来达到的。说明书第14页第3段记载了“酸性官能团的极化或解离的难易程度,虽然也取决于结合有酸性官能团的有机色素衍生物或三嗪衍生物的分子结构,但由于电子给予性大的溶剂对这些衍生物的溶剂化能力强,因此,能够促进分散剂酸性官能团的极化,而且促进介电常数大的溶剂发生极化的酸性官能团的解离”,可见,只要主体分子结构和使用的溶剂能够促使酸性官能团发生极化或解离就满足要求。对比文件2中公开的分散剂同样能够解决技术问题:“在含导电助剂的组合物中,能够在不损害导电助剂导电性的情况下得到分散稳定性”。并且本领域技术人员知晓,对比文件1中的酸性官能团如磺酸基(-SO3H)、或羧基(-COOH),都是很常规的基团,能够结合到对比文件2的分散剂中、并且在如NMP类的溶剂中能够同样的发生极化和解离,因而,同样能够起到“提高作为碳材料的导电助剂对电解液的湿润性、以及向导电助剂赋予捕捉金属离子的功能”。因而,本领域技术人员容易想到采用对比文件2的分散剂替换对比文件1的分散剂并结合使用酸性官能团,其技术效果也是能够预料得到的。(2)对比文件1并未指出大分子量的分散剂一定不能使用。对比文件1说明书第3页第2段记载的内容表达的是,分子量大的分散树脂可以作为炭黑的分散剂,且该分散剂能够提高炭黑的分散性;但是,其还存在一些缺点,如树脂会被覆炭黑的表面,由此阻碍导电网而使电阻增加,因而需要改进,提出使用一种既提高炭黑的分散性又不损害炭黑的导电性的分散剂(说明书第4页第3段、第6页“发明效果”)。可见,如果不存在损害碳材料导电性的缺点,就可以使用分子量大的分散树脂。对比文件2使用的分散剂既能提高碳纳米管的分散性又不损害其导电性(说明书第12、81、121段),不同于上述对比文件1背景技术中指出的大分子量的分散剂,符合对比文件1中对于分散剂的要求。(3)权利要求1实际所要解决的技术问题是基于区别技术特征来确定的,权利要求1与对比文件1的区别在于分散剂的不同,而分散剂在权利要求1实际所起的作用就是分散碳纳米管(同时不损害碳纳米管的导电性)。驳回决定中的“可见,本申请说明书记载的技术问题已被对比文件1解决”是在答复复审请求人“关于如何确定权利要求1实际所要解决的技术问题”时的分析说理,而并非就此进一步否定本申请的创造性。对于技术问题“活性物质或导电材料的一部分从集电体剥离、脱落引起的电池容量的劣化问题”,参见本申请说明书第8-11段,为解决该技术问题,开发了在集电体与电极混合材料之间插入导电性粘结层的方法,可见,对比文件1的技术方案中也已经解决了该技术问题。(4)技术特征“在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团”虽然未被对比文件2公开,但已被对比文件1公开(说明书第5页第3-5段、第12页第3段、第24页表2)。综上,复审请求人的意见陈述不具有说服力,权利要求1仍然不具备创造性。因而,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01月22日向复审请求人发出复审通知书,引用原审查部门在驳回决定中所引用的对比文件1和2作为现有技术,指出:权利要求1-25相对于对比文件1和2的结合或者相对于对比文件1、2和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。合议组认为:(1)权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:分散剂不同,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:改善碳纳米管分散的均匀性。而对比文件2公开了一种分散剂,可以充当基体材料将碳纳米管充分分散形成导电性复合体,本领域技术人员能够获得启示选择用对比文件2的分散剂替代对比文件1中的分散剂以改善碳纳米管分散均匀性,而由上述替换所带来的对碳材料分散性的影响以及分子量的不同是本领域技术人员能够预期的;(2)权利要求1的技术方案实际所要解决的技术问题是基于区别技术特征来确定的,权利要求1与对比文件1的区别在于分散剂的不同,而基于上述区别技术特征,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:改善碳纳米管分散的均匀性;(3)上述技术特征虽然未被对比文件2公开,但是对比文件1(参见说明书第5页第3-5段、第12页第3段、第24页表2)公开了分散剂高分子聚合物中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基、或羧基、或磷酸基,或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;表2中分散剂F使用了膦酸基作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而,在不会降低碳材料的导电性的情况下,提高碳的分散稳定性。而膦酸基盐的性能与膦酸基的性能相近或相似,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域的公知常识。在此基础上,本领域技术人员能够从中得到启示将对比文件2的分散剂中取代基团部分选择为上述酸性官能团。
复审请求人于2019年03月06日提交了复审无效宣告程序意见陈述书,并修改了权利要求书,删除了原独立权利要求1和18中“所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团”中的“羧基”,并将说明书第36页表3中的“PTPA-PBA”修改为“PTPA-PBA-SO3H”。复审请求人认为:(1)本申请分散剂为高支化聚合物,而对比文件1中的分散剂采用低分子化合物,并给出了聚合物分散剂在获得分散性上不如低分子量化合物分散剂的教导,即对比文件1给出了与本申请相反的技术教导;(2)对比文件2虽然记载了有式(1)或式(2)表示的高支化聚合物,但是其结构与本申请的聚合物有显著差别,本申请的高支化聚合物重复单元的至少一个芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或他们的盐中的至少1中的酸性基团。
修改后的独立权利要求1和独立权利要求18如下:
“1. 用于储能器件电极的复合集电体,其特征在于,具有集电基板和在该基板上形成的、包含具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管的导电性粘结层,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或由式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。”
“18. 储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其特征在于,包含具有式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。”
合议组于2019年06月17日再次向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-25相对于对比文件1和2的结合或者相对于对比文件1、2和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。合议组认为:(1)对比文件1仅给出了分子量大的分散树脂会降低炭黑的分散性,其“发明内容”部分对分散剂的分子量以及高支化聚合物作为分散剂并没有记载,即对比文件1并未给出与本申请相反的技术教导;(2)对比文件1公开了:分散剂中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基、或羧基、或磷酸基,或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;表2中分散剂F使用了膦酸基作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而在不会降低碳材料的导电性的情况下,能够良好地分散碳材料,在此基础上,本领域技术人员能够想到将对比文件2的高支化聚合物重复单元芳香环中取代基团部分选择为上述酸性官能团,而膦酸基盐的性能与膦酸基的性能相近或相似,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域的公知常识。因此,复审请求人陈述的意见不具有说服力。
复审请求人于2019 年08月02日提交了复审无效宣告程序意见陈述书,并修改了权利要求书,在原独立权利要求1和18中加入技术特征“重均分子量为1000以上”。复审请求人认为:(1)对比文件1教导了分子量高的分散树脂可降低炭黑的分散性,并且在部分比较例的分散体38、39中使用分子量为80000的聚乙烯吡咯烷酮获得了不佳的分散效果,在此基础上本领域技术人员没有动机将对比文件1的低分子量化合物替换为对比文件2的高分子量的聚合物分散剂;(2)对比文件2虽然记载了有式(1)或式(2)表示的高支化聚合物,但是其结构与本申请的聚合物有显著差别,本申请的高支化聚合物重复单元的至少一个芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或他们的盐中的至少1中的酸性基团。
修改后的独立权利要求1和独立权利要求18如下:
“1. 用于储能器件电极的复合集电体,其特征在于,具有集电基板和在该基板上形成的、包含重均分子量为1000以上、具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管的导电性粘结层,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或由式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。”
“18. 储能器件电极用的用于形成导电性粘结层的组合物,其特征在于,包含重均分子量为1000以上、具有式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物和碳纳米管,
式(1)和(2)中,Ar1~Ar3各自独立地表示由式(3)~(7)所示的任一个的二价有机基团,Z1和Z2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、或式(8)~(11)所示的任一个的一价有机基团,其中,Z1和Z2不同时为上述烷基,式(2)中,R1~R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R5~R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基、羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐,
式中,R39~R62各自独立地表示
氢原子,
卤素原子,
碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基,
碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、NR63R64、COOR65,这些式中,R63和R64各自独立地表示氢原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,R65表示碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的卤代烷基、或苯基,
羧基,
磺基,
磷酸基,
膦酸基,
或它们的盐,
其中,所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。”
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。
决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在2019年08月02日再次答复复审通知书时修改了权利要求书,经审查所作修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审请求审查决定依据的文本为:进入中国国家阶段日2015年03月13日提交的说明书第1-480段、说明书附图图1-13、说明书摘要;2019年08月02日提交的权利要求第1-25项。
(二)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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的一篇对比文件相比存在区别技术特征,其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开,另一部分区别技术特征是本领域技术人员在上述两篇对比文件的基础上容易想到的,则该权利要求不具备创造性。
在本复审请求审查决定中引用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:CN101548418A,公开日为2009年09月30日;
对比文件2:WO2011065395A1,公开日为2011年06月03日。
其中对比文件1是最接近的现有技术。
权利要求第1-25项不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
1、权利要求1请求保护一种用于储能器件电极的复合集电体,对比文件1公开了一种用于锂电池的复合集电体,并具体公开了(参见说明书第5页第1段-第39页倒数第2段):设置于集流器表面的电极基底层,该电极基底层中包含导电助剂和分散剂,导电助剂可以是碳纳米管,分散剂为从具有酸性官能团的有机色素衍生物、或具有酸性官能团的三嗪衍生物中选择的一种以上。权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于:分散剂不同,权利要求1的分散剂为重均分子量为1000以上、具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物。基于该区别技术特征,本申请实际所要解决的技术问题是:改善碳纳米管分散的均匀性。对比文件2(参见说明书第10-69段)公开了一种碳纳米管的分散剂,其重均分子量在1,000-2,000,000,可以充当基体材料将碳纳米管充分分散形成导电性复合体,可用于燃料电池电极,分散剂为具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物,在式(1)或(2)中,Ar1-Ar3分别独立地表示由式(3)-(7)表示的任何二价有机基团,Z1和Z2分别独立地表示氢原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基或由式(8)-(11)表示的任何单价有机基团,条件是Z1和Z2不同时表示上述烷基,以及在式(2)中,R1-R4分别独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基或可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷氧基;分散剂中的式(1)-(11)中,R1-R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基,R39-R62分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、COOR63或NR63R64,其中R63和R64分别独立地表示氢原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基或苯基;使用该分散剂与碳纳米管形成的组合物,能提高组合物中碳纳米管的分散性、且不降低碳纳米管的导电性。由此可见,上述分散剂在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,本领域技术人员能够获得启示选择对比文件2的分散剂替代对比文件1中的分散剂以改善碳纳米管分散均匀性。另外,对于技术特征“在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团”以及“R1-R62各自独立地还可以表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐”,对比文件1(参见说明书第5页第3-5段、第12页第3段、第24页表2)进一步公开了:分散剂中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基、或羧基、或磷酸基,或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;表2中分散剂F使用了膦酸基作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而,在不会降低碳材料的导电性的情况下,能够良好的分散碳材料。基于上述技术启示,本领域技术人员能够想到将对比文件2的分散剂中取代基团部分选择为上述酸性官能团。而膦酸基盐的性能与膦酸基的性能相近或相似,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域的公知常识。由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2或在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案是显而易见的,因此权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
对于权利要求2,对比文件1(参见说明书第5页第3-5段)公开了分散剂聚合物中酸性官能团可以是磺基及其盐。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件1公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求3-5,对比文件2(参见说明书第39-46段)公开了分散剂具有由式(12)所示的重复单元,相当于本申请中Z1和Z2表示氢原子、R5-R8表示氢原子。而“Z1和Z2、R5-R8表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐”是在对比文件1的教导下容易得到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述权利要求也不具备创造性。
对于权利要求6,对比文件2(参见说明书第11段)公开了Z1表示氢原子、噻吩基、或式(8’)所示的一价有机基团。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件2公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求7,对比文件2(参见说明书第53-69段)公开了分散剂为三苯胺和4-苯基苯甲醛共聚形成的PTPA-PBA,即具有本申请式(13)所示的重复单元。在此基础上,结合对比文件1的教导,本领域技术人员容易想到对其进行磺化处理,使其具有磺酸基,即得到本申请式(14)所示的重复单元。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求8,对比文件2(参见说明书第38-41段)公开了组合物中还可以含有基体树脂。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件2公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求9,对比文件1(参见说明书第21页第4段)公开了电极基底层厚度在0.1-10μm范围内。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件1公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求10,对比文件1(参见说明书第21页第3段、第39页实施例34和54)公开了集流体为铝、不锈钢、铜或镍及其合金,厚度为20μm。将金、银作为集电基板材料是本领域技术人员容易想到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求11-14,对比文件1(参见说明书第21页第6段)公开了涂布方法可以是模压涂层法、浸渍涂布法、辊涂布法、刮涂法、喷涂法、凹板涂布法、丝网印刷法、静电涂布法等;对比文件2(参见说明书第10-69段)公开了:组合物包括高支化的聚合物、碳纳米管、基体树脂以及有机溶剂;根据合适的方法,包括旋涂法、浸渍法、流涂法、喷墨法、喷雾法、棒涂法、凹版涂法、狭缝涂覆法、辊涂法、转印法、涂刷法、刮涂法、气刀涂法等将组合物涂覆到合适的基材,并干燥形成涂层。另外,苯胺印刷法、凹版辊涂布法用于涂布粘结层以及用水作为溶剂都是本领域的公知常识。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述权利要求也不具备创造性。
2、权利要求15请求保护一种储能用电极。参见前述审查意见,权利要求1-14的用于储能器件的电极的集电体不具备创造性。另外,对比文件1(参见说明书第5页第1段-第39页倒数第2段)公开了一种电池用电极,该电极具有复合集电体和在该复合集电体的导电层上形成的活性物质层。由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2或在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求15请求保护的技术方案是显而易见的,因此权利要求15不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
3、权利要求16请求保护一种二次电池。参见前述审查意见,权利要求15的储能器件用电极不具备创造性。另外,对比文件1(参见说明书第5页第1段-第39页倒数第2段)公开了一种锂二次电池,该电池具有储能电极。由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2或在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求16请求保护技术方案的是显而易见的,因此权利要求16不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
4、权利要求17请求保护一种电容器。参见前述审查意见,权利要求15的储能器件用电极不具备创造性。另外,对比文件1(参见说明书第5页第2段)公开了电池用组合物可用于电容器中。而在电容器中将该组合物形成为电极的基底层是本领域技术人员容易想到的。由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2或在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求17请求保护的技术方案是显而易见的,因此权利要求17不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
5、权利要求18请求保护一种储能器件电极用的用于形成导电性粘结剂层的组合物,对比文件2公开了一种分散剂,并具体公开了(参见说明书第10-69段):用分散剂将碳纳米管充分分散形成导电性复合体(相当于本申请的组合物),可以充当基体材料,可用于燃料电池电极,该分散剂为具有由式(1)或式(2)所示的重复单元的高支化的聚合物,其重均分子量在1,000-2,000,000,在式(1)或(2)中,Ar1-Ar3分别独立地表示由式(3)-(7)表示的任何二价有机基团,Z1和Z2分别独立地表示氢原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基或由式(8)-(11)表示的任何单价有机基团,条件是Z1和Z2同时不表示上述烷基,以及在式(2)中,R1-R4分别独立地表示氢原子、卤素原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基或可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷氧基;分散剂中的式(1)-(11)中,R1-R38各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷氧基,R39-R62分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1~5的可具有分支结构的烷基、具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基、苯基、OR63、COR63、COOR63或NR63R64,其中R63和R64分别独立地表示氢原子、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的烷基、可以具有含1-5个碳原子的支化结构的卤代烷基或苯基;使用该分散剂与碳纳米管形成的组合物,能提高组合物中碳纳米管的分散性、且不降低碳纳米管的导电性。权利要求18与对比文件2的区别在于:所述高支化的聚合物在由上述式(1)或式(2)所示的重复单元的至少1个的芳香环中具有选自羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐中的至少1种的酸性基团。基于上述区别技术特征,权利要求18实际解决的技术问题是:在不降低碳材料的导电性的情况下,提高碳的分散稳定性。对比文件1(参见说明书第5页第1段-第39页倒数第2段)中公开了一种电池组合物,组合物包括碳导电助剂和分散剂,分散剂中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基、或羧基、或磷酸基,或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;表2分散剂F中使用了膦酸基作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而,在不会降低碳材料的导电性的情况下,提高碳的分散稳定性。基于上述信息,本领域技术人员容易想到在对比文件2的分散剂芳香环的取代基团部分选择为上述酸性官能团。而膦酸基盐的性能与膦酸基的性能相近或相似,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域的公知常识。而对于“R1-R62各自独立地还可以表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐”,本领域技术人员能够从对比文件1得到启示选择R1-R62为上述酸性官能团。由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2或在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求18请求保护的是显而易见的,因此权利要求18不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
对于权利要求19,对比文件1(参见说明书第5页第3-5段)公开了分散剂聚合物中使用磺基及其盐。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件1公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求20-22,对比文件2(参见说明书第39-46段)公开了分散剂具有由式(12)所示的重复单元,相当于本申请中Z1和Z2表示氢原子、R5-R8表示氢原子。而“Z1和Z2、R5-R8表示羧基、磺基、磷酸基、膦酸基、或它们的盐”是在对比文件1的教导下容易得到的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,上述权利要求也不具备创造性。
对于权利要求23,对比文件2(参见说明书第11段)公开了Z1表示氢原子、噻吩基、或式(8’)所示的一价有机基团。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件2公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求24,对比文件2(参见说明书第53-69段)公开了分散剂为三苯胺和4-苯基苯甲醛共聚形成的PTPA-PBA,即具有本申请式(13)所示的重复单元。在此基础上,结合对比文件1的教导,本领域技术人员容易想到对其进行磺化处理,使其具有磺酸基,即得到本申请式(14)所示的重复单元。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
对于权利要求25,对比文件2(参见说明书第38-41段)公开了组合物中还可以含有基体树脂。由此可见,该权利要求的附加技术特征被对比文件2公开了。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,该权利要求也不具备创造性。
(三)针对复审请求人的意见陈述
合议组认为:(1)首先,对比文件1并未明确对于分散剂的高分子量和低分子量进行数值界定;其次,对比文件1背景技术记载的高分子量分散树脂效果不佳是针对炭黑而言的,比较例中分散体38、39中含有的导电助剂也是炭黑,当本领域技术人员选用碳纳米管作为导电助剂时,对比文件1并没有给出高分子分散树脂效果不佳的技术教导;(2)对比文件1公开了:分散剂中含有酸性官能团,酸性官能团为磺酸基、或羧基、或磷酸基,或者为磺酸铵盐、羧酸铵盐或磷酸铵盐;表2中分散剂F使用了膦酸基作为酸性官能团;通过作用于碳材表面的分散剂所具有的酸性官能团发生极化或解离,诱发电的相互作用(排斥作用),由此引起碳材料的解絮凝,从而,在不会降低碳材料的导电性的情况下,能够良好地分散碳材料,在此基础上,本领域技术人员能够想到将对比文件2的分散剂中取代基团部分选择为上述酸性官能团,而膦酸基盐的性能与膦酸基的性能相近或相似,是本领域技术人员的常规选择,属于本领域的公知常识。
因此,复审请求人的陈述意见不具有说服力。
基于上述理由,合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月03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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