
发明创造名称:一种复合型固态聚合物电解质及其制备方法与应用
外观设计名称:
决定号:195247
决定日:2019-11-18
委内编号:1F273576
优先权日:
申请(专利)号:201610829352.7
申请日:2016-09-19
复审请求人:哈尔滨工业大学 宜春金晖化工股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:郑伟伟
合议组组长:武绪丽
参审员:常莎莎
国际分类号:H01M10/0565,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
:如果一项权利要求请求保护的技术方案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,其中一部分区别技术特征是本领域技术人员能够容易经过有限的试验进行调整的,且另一部分区别技术特征被另一对比文件公开,且所起的作用相同。则该权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件的结合并经过有限的试验不具有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610829352.7,名称为“一种复合型固态聚合物电解质及其制备方法与应用”的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为哈尔滨工业大学和宜春金晖化工股份有限公司。本申请的申请日为2016年09月19日,公开日为2017年01月04日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月02日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。其中对比文件1(CN105826603A,公开日为2016年08月03日)作为最接近的现有技术,独立权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征为:1)单体与引发剂的质量比为1-10:100;2)多孔支撑基体的孔径范围为0.1~5.0?m,厚度为8~450?m。 基于该区别技术特征,权利要求1实际要解决的技术问题是1)单体与引发剂的质量比为1-10:100;2)多孔支撑基体的孔径范围为0.1~5.0?m,厚度为8~450?m。对于区别技术特征1),对比文件2(CN104681865A,公开日为2015年06月03日)给出了合适配比的烯酸酯类单体和引发剂以形成聚烯酸酯的技术启示;对于区别技术特征2),多孔支撑基体的孔径和厚度是本领域技术人员根据实际需要通过常规有限的试验即可确定的,本领域技术人员不需要付出创造性的劳动。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及有限的试验得到权利要求1所请求保护的技术方案,对本领域技术人员是显而易见的,从而,权利要求1不具备创造性。至于权利要求1的其他技术方案,对比文件1给出了选用丙烯酸酯类作为单体以形成含有聚丙烯酸酯类的聚合物电解质的技术启示;同时对比文件1给出了多孔支撑材料选择无纺布的技术启示,在此基础上,具体无纺布种类的选择为本领域的常规替换,不需要付出创造性的劳动。因此,权利要求1的所述其他技术方案也不具备创造性。独立权利要求6请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征为1)引发剂在-20℃~20℃低温下混合均匀;2)取多孔支撑基体完全浸润于混合液中,先超声处理5~45min后停止超声,继续浸渍1~10h,使得多孔支撑基体被混合液均匀彻底的浸渍;将浸渍后的多孔支撑基体提取出,封装于壳体或封装袋内,移入烘箱内烘烤,发生聚合反应,即生成复合固态聚合物电解质。基于该区别技术特征,权利要求6实际要解决的技术问题是1)选择何种引发剂混合温度;2)如何将混合液彻底浸渍到多孔基体中及复合形成固体电解质。其中区别技术特征1)-2)均是本领域技术人员容易想到的。因此,权利要求6也不具有创造性。至于独立权利要求7,由于对比文件1公开了一种聚碳酸亚乙烯酯基锂离子电池聚合物电解质及其制备方法和应用。因此在其所包含的权利要求不具有创造性的情况下,权利要求7也不具有创造性。驳回决定所依据的文本为: 申请日2016年09月19日提交的说明书第1-37段、说明书附图图1-6、说明书摘要、摘要附图;2018年10月18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:
“1. 一种复合型固态聚合物电解质,其特征在于所述复合型固态聚合物电解质由烯酸酯类单体、多孔支撑基体、锂盐、添加剂、引发剂制备而成,其中:烯酸酯类单体与添加剂的质量比为1~10:1,锂盐的加入量占烯酸酯类单体和添加剂总质量的5~30%,引发剂与烯酸酯类单体的质量比为1~10:100;所述的烯酸酯类单体为丙烯酸酯类单体或含有烯烃的碳酸酯类单体;所述多孔支撑基体为聚酰亚胺无纺布、玻璃纤维膜、聚丙烯腈-氧化乙烯无纺布、聚对苯二甲酸乙二酯无纺布、聚对苯二甲酸丁二酯无纺布、聚对苯二甲酰对苯二胺无纺布、羟基磷灰石纳米线无纺布中的一种。所述多孔支撑基体的孔径范围为0.1~5.0μm,厚度为8~450μm。
2. 根据权利要求1所述的复合型固态聚合物电解质,其特征在于所述烯酸酯类单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烯丙基二甘醇二碳酸酯、二烯丙基二甘醇碳酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的复合型固态聚合物电解质,其特征在于所述锂盐为六氟磷酸锂、六氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、全氟烷基磺酰甲基锂、双草酸硼酸锂及二氟草酸硼酸锂中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的复合型固态聚合物电解质,其特征在于所述添加剂为丁二腈、己二腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的复合型固态聚合物电解质,其特征在于所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种。
6. 一种权利要求1-5任一权利要求所述复合固态聚合物电解质的制备方法,其特征在于所述方法步骤如下:
(1)在惰性气氛下,取烯酸酯类单体和添加剂,混合均匀,再加入锂盐,混合均匀;
(2)加入引发剂,并在-20℃~20℃低温下混合均匀,得到混合液;
(3)取多孔支撑基体完全浸润于混合液中,先超声处理5~45min后停止超声,继续浸渍1~10h,使得多孔支撑基体被混合液均匀彻底的浸渍;
(4)将浸渍后的多孔支撑基体提取出,封装于壳体或封装袋内,移入烘箱内烘烤,发生聚合反应,即生成复合固态聚合物电解质。
7. 权利要求1-5任一权利要求所述的复合固态聚合物电解质在制备固态锂离子电池中的应用。
8. 根据权利要求7所述的复合固态聚合物电解质在制备固态锂离子电池中的应用,其特征在于所述固态锂离子电池的制备方法如下:
(1)在惰性气氛下,取烯酸酯类单体和添加剂,混合均匀,再加入锂盐,混合均匀;
(2)加入引发剂,并在-20℃~20℃低温下混合均匀,得到混合液;
(3)取多孔支撑基体完全浸润于混合液中,先超声处理5~45min后停止超声,继续浸渍1~10h,使得多孔支撑基体被混合液均匀彻底的浸渍;
(4)将浸渍后的多孔支撑基体直接夹在正负极片之间,组装成电芯,封装之后,将电池移入烘箱内烘烤,发生原位聚合反应,即得到由复合固态聚合物电解质构成的锂离子电池。”
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2019年02月14日向国家知识产权局提出了复审请求,但并未对申请文件进行修改。复审请求人认为:1)对于“烯酸酯类单体选择含烯烃的碳酸酯类单体、多孔支撑基体为玻璃纤维膜的”技术方案,权利要求1请求保护的上述技术方案与对比文件1相比,区别技术特征之一为多孔支撑基体的孔径范围为0.1~0.5?m,本申请对多孔支撑基体的孔径进行了合理的限定,存在一个限定的小范围,孔径在此小范围内,可以使支撑基体的效果达到最优,超出此范围其吸液保液效果以及机械强度都会有所下降;2)对于烯酸酯类单体选择丙烯酸酯类单体、和多孔支撑基体的其他选择的技术方案,本申请具体选用烯酸酯类单体的分子中具有较多的碳酸酯类基团,由此单体聚合生成的高分子对锂盐的解离和锂离子的传递能力较强,有利于提高复合聚合物的离子电导率,将烯酸酯类单体与锂盐结合,再应用于锂离子电池中,能够更显著的提高锂离子电池的相关性能;本申请选用聚酰亚胺无纺布等多孔材料作为支撑基体可以显著提高聚合物电解质的机械强度和热稳定性和锂离子的传导,在吸液、保液、孔径上具有优势;3)权利要求6与对比文件1相比,将多孔支撑基体浸润于混合液中,对其进行一定时间的浸润和超声处理,使混合液充分的对多孔支撑基体进行处理,将多孔支撑基体封装于壳体内,复合固态电解质为原位聚合生成,电解质与电极界面可以形成紧密稳固的接触,减少了界面阻抗,有利于电池的大电流放电性能和循环稳定性,本申请制备方法简单,易于控制,性能提升明显可靠,一致性好。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月28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)复审请求人提交复审请求时对权利要求书并无修改,而驳回所针对文本的权利要求1中多孔支撑基体的孔径范围为0.1~5.0?m,而不是“0.1-0.5?m”,“0.1~5.0?m”限定了一个较大的孔径范围,其涵盖了本领域通常的孔径大小,多孔支撑基体的孔径选择上述范围对本领域技术人员来说并不需要付出创造性的劳动;2)对比文件1公开了:与碳酸亚乙烯酯共聚的单体可以选择氰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯及其他甲基丙烯酸酯衍生物中的一种或几种;可见,对比文件1给出了选用丙烯酸酯类作为单体以形成含有聚丙烯酸酯类的聚合物电解质的技术启示,该丙烯酸酯类单体中即含有较多的碳酸酯类基团,能够起到与本申请相同的技术效果;同时,对比文件1公开了:多孔支撑材料可为纤维素无纺布、聚乙烯无纺布、聚丙烯无纺布、玻璃纤维无纺布、聚四氟乙烯无纺布中的一种或几种,即对比文件1给出了多孔支撑材料选择无纺布的技术启示,在此基础上,具体无纺布种类的选择为本领域的常规替换,其并未起到预料不到的技术效果,不需要付出创造性的劳动;3)对比文件1公开将添加剂溶解在酯类单体中,并加入锂盐和引发剂混合形成溶液,然后将上述溶液加入支撑材料中,在一定温度下原位聚合生成固体电解质,即对比文件1中的固体电解质生成方式也是将含有固体电解质前体的溶液加入电池中,原位生成固体电解质;该生成方式即可实现电解质与电极界面的充分稳固接触,减少界面阻抗;此外,本申请中基体与溶液的接触方式将基体超声浸润于溶液中,而非将溶液加入基体中,但是从工艺步骤上看,本申请的接触方式并未更简化,从效果上看,这两种方式最终得到的均是充分吸收溶液的支撑基体,本申请的接触方式并未起到预料不到的技术效果。 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06 月17 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。针对复审请求人的复审请求,合议组认为: 1)首先,本申请权利要求1中所限定的多孔支撑基体的孔径范围为“0.1~5.0?m”,而不是“0.1~0.5?m”,且本申请原始申请文件中也并未有有关“0.1~0.5?m”这一参数范围的记载;其次,对比文件1已经公开了采用多孔支撑基体来支撑制备聚合物电解质的技术方案,对比文件1虽然没有公开多孔支撑基体的孔径范围,但是本领域技术人员公知的是作为聚合物电解质,其具有电解液和隔膜的双重作用,要求其具有高的锂离子传输速率、绝缘性能以及强度,基于此要求,作为聚合物电解质的组成部分多孔支撑基体也必然要求其不损害聚合物电解质的上述性能要求,而多孔支撑基体的孔径过小,将影响其锂离子传输速率;而孔径过大则影响其强度,基于此要求,本领域技术人员能够容易经过有限的试验对其孔径进行调整,其所获得技术效果,正如复审请求人所列举的吸液保液效果、机械强度等均是本领域技术人员能够预料得到的;
2)首先,对比文件2公开了(参见说明书第[0006]段至第[0010]段、第[0033]段至第[0042]段):全固态聚合物电解质包括固体溶剂、锂盐、交联单体和引发剂,其中交联单体具有如下结构:,R1,R2为碳原子数1-20的直链烷基链、含有醚氧键的直链烷基链、含有侧基的烷基链和含有单苯环的链段的其中一种;具体实施例2-3中分别公开了交联单体可为二乙二醇二甲基丙烯酸酯或三乙二醇二丙烯酸酯。显然,对比文件2给出了用于制备聚合物电解质的单体可以选择丙烯碳酸酯类单体的技术启示,且显然交联单体具有较多的碳酸酯类基团;其次,对比文件1给出了支撑材料可以选择无纺布的技术启示,而聚酰亚胺无纺布是本领域常用的一种无纺布类型,其所获得的技术效果也是预料得到的;
3)对比文件1公开了(参见说明书第[0010]段、第[0015]段)聚合物电解质在一定温度下在电池内部原位聚合生成的技术方案,则其必然可以实现电解质与电极界面的充分稳固接触,减少界面阻抗的技术效果;且对比文件1还明确记载了组成的锂离子电池倍率性能良好,具有优异的长循环稳定性。且由本申请的工艺步骤来看,其制备步骤并未更简化;此外,为了实现溶液与支撑材料间的充分浸渍,将支撑材料浸渍于溶液中一定时间,且经过超声处理是本领域技术人员的常规选择,其所获得的技术效果也是预料得到的。
综上可知,复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019 年08 月01 日提交了复审无效宣告程序意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:1)对于“烯酸酯类单体选择含烯烃的碳酸酯类单体、多孔支撑基体为玻璃纤维膜的”技术方案,权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征之一为多孔支撑基体的孔径范围为0.1~0.5?m,含烯烃的碳酸酯类单体所聚合成的复合聚合物电解质相比于其他聚合物固态电解质拥有较高的离子电导率和电化学稳定性,而权利要求1中所提及的制备方法新颖,复合型固态聚合物电解质原位聚合生成,电解质与电极界面可以形成紧密稳固的接触,减少界面阻抗;所使用的多孔支撑基体的加入可以在很大程度上提高电解质的机械强度,提高电池的使用寿命及安全性;且孔径在0.1~0.5?m这一小范围内,可以使支撑基体的效果达到最优,超出此范围其吸液保液效果以及机械强度都会有所下降; 2)本申请选用聚酰亚胺无纺布等多孔材料作为支撑基体提高了锂离子电池的安全性,同时无纺布为聚合物电解质构件了稳固的空间网络,本申请选用聚酰亚胺无纺布相比于普通的隔膜,能够显著提高电池的相关性能;3)权利要求6与对比文件1相比,将多孔支撑基体浸润于混合液中,对其进行一定时间的浸润和超声处理,使混合液充分的对多孔支撑基体进行处理,将多孔支撑基体封装于壳体内,复合固态电解质为原位聚合生成,电解质与电极界面可以形成紧密稳固的接触,减少了界面阻抗,有利于电池的大电流放电性能和循环稳定性,本申请制备方法简单,易于控制,性能提升明显可靠,一致性好。
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书和复审无效宣告意见陈述书时均未对申请文件进行修改。因此本复审请求审查决定所依据的文本是:申请日2016年09月19日提交的说明书第1-37段、说明书附图图1-6、说明书摘要、摘要附图,2018年10月18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。
如果一项权利要求与作为最接近的现有技术的对比文件相比具有区别技术特征,其中一部分区别技术特征是本领域技术人员能够容易经过有限的试验进行调整的,而另一部分区别技术特征被另一对比文件公开,且所起的作用相同。则该权利要求请求保护的技术方案相对于上述对比文件的结合并经过有限的试验不具有创造性。
本决定引用了驳回决定和复审通知书中的如下对比文件,即:
对比文件1:CN105826603A,公开日为2016年08月03日;
对比文件2:CN104681865A,公开日为2015年06月03日。
其中,对比文件1作为最接近的现有技术。
权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
权利要求1请求保护一种复合型固态聚合物电解质,对比文件1(参见说明书第[0006]段至第[0046]段以及表9)公开了一种聚碳酸亚乙烯酯基锂离子电池聚合物电解质,其由碳酸亚乙烯酯单体(为含有烯烃的碳酸酯类单体的具体一种)、多孔支撑材料、锂盐、添加剂、引发剂制备而成;由具体实施例9的表9可知,单体VCA与添加剂SN的质量比为1:0.1(即10:1,与1-10:1的数值范围的一个端点重合),锂盐LiDFOB的加入量占单体VCA和添加剂SN总质量的5.5%(在5-30%的数值范围内);所述多孔支撑材料为玻璃纤维无纺布(即玻璃纤维膜),次优选多孔支撑材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布。权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征为:1)所述多孔支撑基体的孔径范围为0.1-5.0?m,厚度为8-450?m;2)引发剂与烯酸酯类单体的质量比为1-10:100。
基于上述区别技术特征,本申请实际要解决的技术问题是进一步提升聚合反应速率以及电解质的锂离子传输及绝缘性能。
对于区别技术特征1),对比文件1给出了采用多孔支撑材料作为组分来制备聚合物电解质的技术启示,而本领域技术人员公知的是作为聚合物电解质,由于其起到隔膜和电解质的双重作用,因此需要其具有高的锂离子传输速率及正负极绝缘性能,基于此要求,显然多孔支撑材料的孔径和厚度必须调整在合适的范围内,孔径过小或厚度过薄,则锂离子传输速率及强度、绝缘性能均较弱,而孔径过大或厚度过厚,则同样将影响其强度及电池容量等性能,基于此目的,本领域技术人员能够容易经过有限的试验对多孔支撑基体的孔径及厚度进行调整,其所获得的技术效果也是预料得到的。
对于区别技术特征2),对比文件2(参见说明书第[0006]段至第[0020]段、第[0033]段至第[0042]段)公开了一种全固态聚合物电解质,其由固体溶剂、锂盐、交联单体和引发剂制备而成,具体实施例2公开了引发剂偶氮二异丁腈、交联单体二乙二醇二甲基丙烯酸酯(为烯酸酯单体的具体一种)的质量比为0.5:15(即3.3:100,在1-10:100的数值范围内)。可见,对比文件2给出了采用合适配比的烯酸酯类单体和引发剂以形成聚烯酸酯的技术启示。
综上可知,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2并经过有限的试验,得到权利要求1请求保护的技术方案是显而易见的。权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具有创造性。
对于权利要求1的其他技术方案。首先,对比文件1给出了(参见说明书第[0011]段至第[0013]段)多孔支撑材料选自聚乙烯无纺布、聚对苯二甲酸乙二醇无纺布的技术启示,而聚酰亚胺无纺布、聚丙烯腈-氧化乙烯无纺布、聚对苯二甲酸丁二酯无纺布、聚对苯二甲酰对苯二胺无纺布、羟基磷灰石纳米线无纺布均是本领域常用的无纺布材料,属于本领域的常规选择;其次,对比文件2还公开了(参见说明书第[0006]段至第[0010]段、第[0033]段至第[0042]段):交联单体包括如下结构:,具体实施例2-3还分别公开了其具体可为:二乙二醇二甲基丙烯酸酯,三乙二醇二丙烯酸酯。可见,对比文件2给出了可以采用丙烯酸酯类单体来聚合形成聚合物电解质的技术启示。因此,基于权利要求1的上述评述可知,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识并经过有限的试验,得到权利要求1请求保护的所述其他技术方案是显而易见的。权利要求1请求保护的所述其他技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具有创造性。
权利要求2引用了权利要求1,其进一步限定了烯酸酯类单体的具体选择。而其所限定的单体类型是本领域制备聚合物电解质的常用单体类型,属于本领域的公知常识。因此,在其所引用的权利要求不具有创造性的情况下,权利要求2也不具有创造性。
权利要求3-5分别引用了权利要求1, 对比文件1还公开了(参见说明书第[0011]段):锂盐为六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂;添加剂为:丁二腈、己二腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或几种;引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化二异丁酸二甲酯。可见,权利要求3-5的附加技术特征已被对比文件1公开。因此,在其所引用的权利要求不具有创造性的情况下,权利要求3-5也不具有创造性。
至于权利要求3、5的其他技术方案,六氟硼酸锂、全氟烷基磺酰甲基锂为本领域常用的锂盐;过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯为本领域常用的引发剂。因此,在其所引用的权利要求不具有创造性的情况下,权利要求3、5的所述其他技术方案也不具有创造性。
权利要求6请求保护一种权利要求1-5任一权利要求所述复合固态聚合物电解质的制备方法,由于权利要求1-5相对于对比文件1-2的结合并经过有限的试验或是相对于对比文件1-2以及本领域公知常识的结合并经过有限的试验不具有创造性,对比文件1还公开了(参见说明书第[0010]段至第[0015]段、第[0019]段):一种聚碳酸亚乙烯酯锂离子电池聚合物电解质的制备方法,碳酸亚乙烯酯在引发剂的作用下,在电池内部原位聚合得到全固态聚合物电解质,主要步骤如下:1)将添加剂溶解在碳酸亚乙烯酯中(相当于取烯酸酯类单体和添加剂,混合均匀);2)将锂盐溶解在上述溶液中(相当于再加入锂盐,混合均匀);3)在上述溶液中加入一定量的引发剂(相当于加入引发剂,混合均匀,得到混合液);4)将上述溶液加入含有支撑材料的锂离子电池中,在40-80℃温度下,碳酸亚乙烯酯原位聚合得到全固态聚合物电解质;具体实施例1还公开了:在充满氩气的手套箱中配置LiBOB/VCA溶液。权利要求6请求保护的技术方案与对比文件1相比,除上述权利要求1-5中所列区别技术特征外,还包括以下区别技术特征:①限定了加入引发剂后的混合温度为-20℃~20℃;②支撑材料与混合液的接触方式不同,本申请限定为将多孔支撑基体完全浸润于混合液中,先超声处理5~45min后停止超声,继续浸渍1~10h,使得多孔支撑基体被混合液均匀彻底的浸渍;并将浸渍后的多孔支撑基体取出,封装于壳体或封装袋中,移入烘箱内烘烤,发生聚合反应,即生成复合固态聚合物电解质。
对于区别技术特征①,为了防止引发剂提前发生分解,影响原位聚合效果,在较低的温度下进行引发剂混合操作是本领域技术人员容易想到的,具体温度参数是本领域技术人员基于所选择的具体引发剂的特性的不同而能够进行选择的。
对于区别技术特征②,对比文件1给出了预先将支撑材料封装于锂电池中后,将前体混合液直接注入电池中,加热聚合制得聚合物电解质的技术启示,而为了实现支撑材料与前体溶液间的充分混合,预先将多孔支撑基体浸渍于混合液中,使得多孔支撑基体内混合液充分浸渍后,再将其装入电池内,进行加热原位聚合,也是本领域技术人员容易想到的,至于超声处理,为了实现多孔支撑基体与混合液间的充分浸渍,超声处理加后续浸渍是本领域的常规操作,超声时间及浸渍时间是本领域技术人员能够容易经过有限的试验进行调整的,其所获得的技术效果也是预料得到的。且对比文件1给出了加热引发聚合反应的技术方案,而烘箱是本领域常用的一种加热方式,属于本领域的公知常识。
综上可知,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识,并经过有限的试验,得到权利要求6请求保护的技术方案是显而易见的。权利要求6请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具有创造性。
权利要求7请求保护权利要求1-5任一权利要求所述的复合固态聚合物电解质在制备固态锂离子电池中的应用,对比文件1公开(参见说明书第[0014]段):一种聚碳酸亚乙烯酯基聚合物电解质在室温全固态锂离子电池中的应用。且由于权利要求1-5任一权利要求相对于对比文件1-2的结合并经过有限的试验或是相对于对比文件1-2以及本领域公知常识的结合并经过有限的试验不具有创造性。因此权利要求7也不具有创造性。
权利要求8引用了权利要求7,由于权利要求7相对于对比文件1-2的结合并经过有限的试验或是相对于对比文件1-2以及本领域公知常识的结合并经过有限的试验不具有创造性,对比文件1还公开了(参见说明书第[0010]段至第[0015]段、第[0019]段至第[0046]段):一种聚碳酸亚乙烯酯锂离子电池聚合物电解质的制备方法,碳酸亚乙烯酯在引发剂的作用下,在电池内部原位聚合得到全固态聚合物电解质,主要步骤如下:1)将添加剂溶解在碳酸亚乙烯酯中(相当于取烯酸酯类单体和添加剂,混合均匀);2)将锂盐溶解在上述溶液中(相当于再加入锂盐,混合均匀);3)在上述溶液中加入一定量的引发剂(相当于加入引发剂,混合均匀,得到混合液);4)将上述溶液加入含有支撑材料的锂离子电池中,在40-80℃温度下,碳酸亚乙烯酯原位聚合得到全固态聚合物电解质;具体实施例还公开了:在充满氩气(为惰性气氛的具体一种)的手套箱中配置溶液;室温全固态锂离子电池包括正极、负极,介于正负极之间的电解质,所述电解质为聚碳酸亚乙烯酯基聚合物电解质。权利要求8请求保护的技术方案与对比文件1相比,除上述权利要求7中所列区别技术特征外,还包括以下区别技术特征:①限定了加入引发剂后的混合温度为-20℃~20℃;②支撑材料与混合液的接触方式不同,本申请限定为将多孔支撑基体完全浸润于混合液中,先超声处理5~45min后停止超声,继续浸渍1~10h,使得多孔支撑基体被混合液均匀彻底的浸渍;并将浸渍后的多孔支撑基体取出,直接夹在正负极片之间,组装成电芯,封装后,将电池引入烘箱内烘烤,发生原位聚合反应,即得到由复合固态聚合物电解质构成的锂离子电池。
对于区别技术特征①,为了防止引发剂提前发生分解,影响原位聚合效果,在较低的温度下进行引发剂混合操作是本领域技术人员容易想到的,具体温度参数是本领域技术人员基于所选择的具体引发剂的特性的不同而能够进行选择的。
对于区别技术特征②,对比文件1给出了预先将支撑材料封装于锂电池中后,将前体混合液直接注入电池中,加热聚合制得由聚合物电解质构成的锂离子电池的技术启示,而为了实现支撑材料与前体溶液间的充分混合,预先将多孔支撑基体浸渍于混合液中,使得多孔支撑基体内混合液充分浸渍后,再将其夹在正负极片之间,组装成电芯,封装后,进行加热原位聚合,得到锂离子电池也是本领域技术人员容易想到的,至于超声处理,为了实现多孔支撑基体与混合液间的充分浸渍,超声处理加后续浸渍是本领域的常规操作,超声时间及浸渍时间是本领域技术人员能够容易经过有限的试验进行调整的,其所获得的技术效果也是预料得到的。且对比文件1给出了加热引发聚合反应的技术方案,而烘箱是本领域常用的一种加热方式,属于本领域的公知常识。
综上可知,本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域公知常识,并经过有限的试验,得到权利要求8请求保护的技术方案是显而易见的。权利要求8请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具有创造性。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:
1)对比文件1公开了(参见说明书第[0010]段):一种采用碳酸亚乙烯酯或含碳酸亚乙烯酯多组分共聚单体在引发剂的作用下,在电池内部原位聚合得到全固态聚合物电解质的方法;其同样适用了多孔支撑材料,即对比文件1公开了与本申请相同的含烯烃的碳酸酯类单体原位聚合物形成复合聚合物电解质的方法;且对比文件1同样在制备过程中加入了多孔支撑体,则其实质上也起到了提高电解质机械强度,进而提高电池的使用寿命及安全性的技术效果;
另外,本申请权利要求1中所限定的多孔支撑基体的孔径范围为“0.1~5.0?m”,而不是“0.1~0.5?m”,且本申请原始申请文件中也并未有有关“0.1~0.5?m”这一参数范围的记载;对比文件1虽然没有公开多孔支撑基体的孔径范围,但是本领域技术人员公知的是作为聚合物电解质,其具有电解液和隔膜的双重作用,要求其具有高的锂离子传输速率、绝缘性能以及强度,基于此要求,作为聚合物电解质的组成部分多孔支撑基体也必然要求其不损害聚合物电解质的上述性能要求,而多孔支撑基体的孔径过小,将影响其锂离子传输速率;而孔径过大则影响其强度,基于此要求,本领域技术人员能够容易经过有限的试验对其孔径进行调整,其所获得技术效果,正如复审请求人所列举的吸液保液效果、机械强度等均是本领域技术人员能够预料得到的;进一步地由本申请的申请文件也无法得出多孔支撑提的上述孔径范围取得了预料不到的技术效果的结论;
2)本申请中权利要求1中限定了“多孔支撑体为聚酰亚胺无纺布、玻璃纤维膜、聚丙烯腈-氧化乙烯无纺布、聚对苯二甲酸乙二酯无纺布、聚对苯二甲酸丁二酯无纺布、聚对苯二甲酰对苯二胺无纺布、羟基磷灰石纳米线无纺布中的一种”;即聚酰亚胺无纺布只是多孔支撑体的一种,且由本申请的申请文件中也无法得出聚酰亚胺无纺布相比于普通的隔膜,取得了何种预料不到的技术效果;进一步地对比文件1公开了(参见说明书第[0010]段):多孔支撑材料为玻璃纤维无纺布(即玻璃纤维膜),次优选多孔支撑材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布,即对比文件1公开了本申请所限定的其中一种多孔支撑材料。
3)对比文件1给出了预先将支撑材料封装于锂电池中后,将前体混合液直接注入电池中,加热聚合制得聚合物电解质的技术启示,而为了实现支撑材料与前体溶液间的充分混合,预先将多孔支撑基体浸渍于混合液中,使得多孔支撑基体内混合液充分浸渍后,再将其装入电池内,进行加热原位聚合,也是本领域技术人员容易想到的,至于超声处理,为了实现多孔支撑基体与混合液间的充分浸渍,超声处理加后续浸渍是本领域的常规操作,超声时间及浸渍时间是本领域技术人员能够容易经过有限的试验进行调整的,其所获得的技术效果也是预料得到的。且对比文件1公开了(参见说明书第[0010]段、第[0015]段)聚合物电解质在一定温度下在电池内部原位聚合生成的技术方案,则其必然可以实现电解质与电极界面的充分稳固接触,减少界面阻抗的技术效果;且对比文件1还明确记载了组成的锂离子电池倍率性能良好,具有优异的长循环稳定性。且由本申请的工艺步骤来看,其制备步骤并未更简化。
因此,复审请求人陈述的意见不具有说服力。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年11 月02 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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