发明创造名称：一种电池注液孔的双波长复合焊接方法
外观设计名称：
决定号：195821
决定日：2019-11-22
委内编号：1F268766
优先权日：
申请（专利）号：201610728138.2
申请日：2016-08-26
复审请求人：深圳市联赢激光股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李丛颖
合议组组长：严律
参审员：任平平
国际分类号：B23K26/28(2014.01)
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对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，但该区别技术特征是本领域技术人员在该对比文件给出的技术启示下容易想到的常规技术手段，也未产生任何预料不到的技术效果，则该项权利要求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，不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610728138.2，名称为“一种电池注液孔的双波长复合焊接方法”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为深圳市联赢激光股份有限公司，申请日为2016年08月26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09月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2所要求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为2018年06月26日提交的权利要求第1-2项、申请日即2016年08月26日提交的说明书第1-16段（第1-3页）、说明书附图图1-4（第1-4页）、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定中引用的对比文件为：
对比文件1：CN101733553A，公开日为2010年06月16日；
对比文件2：CN103182604A，公开日为2013年07月03日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种电池注液孔的双波长复合焊接方法，其特征在于，该方法是在保护气体下，对电池注液孔的密封材料通过由主波段激光和次波段激光复合的双波长复合激光进行焊接，其中，主波段激光对电池注液孔的密封材料进行熔化焊接，次波段激光对注液孔的密封材料进行预热并增加密封材料熔融状态持续时间，并在高速状态下完成电池注液孔的焊接,所述双波长复合激光为由主波段激光和次波段激光整形而成的波长及功率不同的复合激光，双波长复合激光是通过双波长激光焊接头发射出的，所述主波段激光的波长为1070nm，其激光功率为780W，焊接速度为100mm/s；所述次波段激光的波长为915nm，其半导体功率为900W，焊接速度为100mm/s，所述保护气体为氮气，且该保护气体在焦点处进行焊接，并用于提高焊缝质量及避免密封材料氧化。
2. 根据权利要求1所述的电池注液孔的双波长复合焊接方法，其特征在于，所述密封材料为铝合金。”
驳回决定认为：权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于：本申请的双波长复合焊接方法在高速状态下，且在保护气体下对电池注液孔密封材料进行焊接，双波长复合激光是通过双波长激光焊接头发射出的，主波段激光的波长为1070nm，激光功率为780W，焊接速度为100mm/s，次波段激光的波长为915nm，半导体功率为900W，焊接速度为100mm/s；保护气体为氮气，且该保护气体在焦点处进行焊接，并用于提高焊缝质量及避免密封材料氧化。基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际要解决的技术问题是：如何提高电池注液孔的焊接效率和焊接质量。这些区别技术特征或者为本领域的常用技术手段，或者结合对比文件2公开的技术内容与本领域的常用技术手段可以获得，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常用技术手段获得的权利要求1所要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，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称“复审请求人”）对上述驳回决定不服，于2018年12月15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：首先，本申请的焊接工艺非本领域的常规技术手段，对多种现有技术进行组合和改进也是需要付出大量创造性的劳动，本申请的实验数据就是复审请求人通过无数次试验后才验证得出的实验数据，可以使焊接速度的稳定得到较大的提升，并且焊接外观光滑平整，焊道表面细腻均匀，内部未见表面裂纹及内部气孔；其次，复审请求人在众多保护气体中选择氮气是经过大量试验才可以确认的，且通过其它保护气体达不到。综上所述，权利要求1相对于最接近的现有技术对比文件1、2及常规技术手段，都具有突出的特点和显著的进步。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月19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，首先，作为最接近现有技术的对比文件1已经解决了本申请所述的现有金属零件（例如铝合金）激光焊接采用单波长激光束进行焊接产生的焊接效率低以及焊接质量差的技术问题，即对比文件1的发明构思和本申请完全一致；其次，对比文件1公开了（参见说明书第[0008]段）“主激光束1是激光功率范围为0.2-20千瓦、波长为10.6微米的CO2激光，辅助激光束2是功率范围为0.1-2千瓦、波长1.06微米的YAG激光”，虽然对比文件1的双光束的具体参数和本申请不同，这是由不同类型的激光源决定的，而采用两束不同类型的激光进行组合的双光束激光焊接，CO2激光、Nd:YAG激光和高功率半导体激光相互之间都可以进行组合，这是本领域的公知常识（参见《特种先进连接方法》，张柯柯等，第52-53页，哈尔滨工业大学出版社，2008年06月第1版），且本领域技术人员公知的是，金属对波长短的激光吸收效率高，因此，在对反射率高的金属（例如本申请的铝合金）进行焊接时，使用波长短高功率的激光组合（例如YAG激光和半导体激光）对其进行焊接可有效提高焊接质量和效率；至于保护气体的具体类型，本领域技术人员公知的是，激光焊接常用的保护气体有氦、氩、氮，各气体各有优劣，例如，氦气因不易电离、可让激光顺利通过以使光束能量可不受阻碍地直达工件表面而成为保护效果最好的气体，但其价格昂贵；氩气虽然比较便宜，但其受高温金属等离子体电离会屏蔽部分激光束从而减少了激光焊接的激光功率，对焊接速度和熔深等参数有直接影响；氮气是最便宜的一种保护气体，其保护效果也比较好，但其因会在搭接区产生气孔而不适合于某些不锈钢工件的焊接（参见《汽车制造工艺》，何耀华，第73-74页，机械工业出版社，2012年04月第1版）。在此基础上，本领域技术人员可以根据待焊接部件的材料性质及成分对具体焊接参数数值以及保护气体类型进行相应的选择，使其达到较佳的焊接质量和效率。也就是说，本申请的焊接工艺是所属技术领域的技术人员在对比文件1-2的基础上通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的，即是显而易见的，也就不具备突出的实质性特点，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10月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于：（1）本申请的焊接方法对电池注液孔密封材料进行焊接；（2）双波长复合激光为由主波段激光和次波段激光整形而成的波长及功率不同的复合激光，双波长复合激光是通过双波长激光焊接头发射出的，主波段激光的波长为1070nm，激光功率为780W，焊接速度为100mm/s，次波段激光的波长为915nm，半导体功率为900W，焊接速度为100mm/s；（3）在保护气体为氮气的情况下进行焊接，保护气在焦点处进行焊接，用于提高焊缝质量及避免密封材料氧化。这些区别技术特征或者为本领域的常用技术手段，或者结合对比文件2公开的技术内容与本领域的常用技术手段可以获得，因此在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的常用技术手段获得的权利要求1所要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，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的复审请求理由，合议组还指出：首先，本领域技术人员选择焊接工艺参数时通常需要考虑焊接材料、激光类型，以及焊接要求，而区别技术特征中这些参数都属于本领域焊接工艺参数的常规范围，因此有限次实验即可以获得，且这些参数的选择未带来预料不到的技术效果；其次，在焊接中使用保护气体是本领域的常规技术手段，激光焊常用的保护气体有氦、氩、氮等，各种气体各有优劣，因此本领域技术人员可以根据待焊接部件的材料性质及成分对保护气体类型进行相应选择，以达到较佳的焊接质量，这样的选择未带来预料不到的技术效果。
复审请求人于2019年11月08日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：
（1）对比文件1中的辅助激光并不能同时实现对注液孔的密封材料进行预热以及增加材料熔融状态的持续时间两个作用；本申请双波长复合激光由双波长激光出射头发出的，两束激光为同轴状态（参见说明书附图3），由于辅助光源光斑较大，主光束前端和后端均在辅助光源的覆盖范围内；
（2）本申请焊道为光滑的环形面，焊接轨迹为圆形轨迹，因此可以焊接圆形的电池注液孔，而对比文件1只能焊接直线轨迹（参见对比文件1的说明书附图1）
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审审查决定。
二、决定的理由
(一)、审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所针对的文本以驳回决定针对的文本为基础，即：2018年06月26日提交的权利要求第1-2项、申请日即2016年08月26日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1-4页、说明书摘要及摘要附图。
(二)、关于创造性
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。
1、权利要求1请求保护一种电池注液孔的双波长复合焊接方法。对比文件1公开了一种双波长双激光束对金属零件的激光焊接方法（相当于本申请的双波长复合焊接方法），并具体公开了以下技术特征（参见对比文件1说明书第4-9段，附图1）：用两种波长的两束激光束，经过聚焦后同时对金属零件的同位置进行激光焊接加工，激光束组由主激光束1（相当于本申请的主波段激光）和辅助激光束2（相当于本申请的次波段激光）构成；主激光束1是激光功率范围为0.2-20千瓦、波长为10.6微米的CO2激光，负责提供零件焊接需要的主要能量（相当于本申请的主波段激光对材料进行熔化焊接）；辅助激光束2是功率范围为0.1-2千瓦、波长1.06微米的YAG激光，负责提高金属零件表面对主激光束的吸收率；两种波长的激光光束聚焦后形成合理的空间相对位置搭配，两者聚焦焦点基本重合，YAG激光束2的聚焦焦点位置要前出一些，YAG激光能使金属表面温度迅速升高，金属表面达到熔化状态后，对CO2激光器的10.6微米波长激光的吸收率迅速提高（相当于本申请的对材料进行预热，并增加材料熔融状态持续时间）；
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于：（1）本申请的焊接方法对电池注液孔密封材料进行焊接；（2）双波长复合激光为由主波段激光和次波段激光整形而成的波长及功率不同的复合激光，双波长复合激光是通过双波长激光焊接头发射出的，主波段激光的波长为1070nm，激光功率为780W，焊接速度为100mm/s，次波段激光的波长为915nm，半导体功率为900W，焊接速度为100mm/s；（3）在保护气体为氮气的情况下进行焊接，保护气在焦点处进行焊接，用于提高焊缝质量及避免密封材料氧化。
基于上述区别技术特征可以确定权利要求1实际要解决的技术问题是：如何提高电池注液孔密封材料的焊接效率和焊接质量。
针对区别技术特征（1），首先，对比文件1公开了双波长复合焊接方法可以解决现有金属零件激光焊接采用单波长激光束进行焊接时焊接效率低以及焊接质量差的技术问题，当本领域技术人员面对将铝钉焊接在锂电池的注液口进行密封时存在焊接效率低和焊接质量差的技术问题时，容易想到将对比文件1公开的焊接方法用于电池注液孔的焊接中，这是本领域的常用技术手段；
针对区别技术特征（2），对比文件2公开了一种激光复合焊接方法与系统，并具体公开了（参见说明书第21-40段、附图1-3）：焊接头50接收第一波长的激光L1及第二波长的激光L2，将第一波长的激光L1及第二波长的激光L2同时聚焦于待焊接工件200上，第一波长的激光L1和第二波长的激光L2通过合束镜54后，变成一路复合的光。从上述公开的内容可直接地、毫无疑义地确定双波长复合激光为由主波段激光和次波段激光整形而成的波长及功率不同的复合激光，双波长复合激光是通过双波长激光焊接头发射出的，且其在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同，都是用于简化激光装置的结构，也就是说对比文件2给出了将上述技术特征用于对比文件1中以解决其技术问题的启示；
至于焊接激光的波长、功率和焊接速度取决于待焊接材料的性质和焊接要求，因此，设置主波段激光的波长为1070nm，激光功率为780W，焊接速度为100mm/s、次波段激光的波长为915nm，半导体功率为900W，焊接速度为100mm/s，这些参数属于常规激光焊接的数值范围，且这些参数的选择未带来预料不到的技术效果；
针对区别技术特征（3），为了提高焊接质量，焊接时在焊接焦点处使用保护气体以避免焊接材料氧化是本领域的常规技术手段；而氮气又是常规的激光焊保护气体，本领域技术人员容易想到根据焊接材料及焊接参数选择氮气做保护气体，属于本领域技术人员的常规选择，且没有产生预料不到的技术效果。
由此可知，在该对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、从属权利要求2对权利要求1作了进一步限定，对比文件1公开了（参见说明书第6段）金属材料可为铝合金。因而在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
针对复审请求人的上述意见，合议组认为：
针对意见（1），复审请求人认为本申请的双波长复合激光两束激光为同轴状态，由于辅助光源光斑较大，主光束前端和后端均在辅助光源的覆盖范围内，因此能实现对密封材料进行预热和增加材料熔融状态持续时间的两个作用；然而首先在权利要求1中未对上述特征进行限定，因此不在保护范围之中，而且复审请求人的意见在本申请中没有明确记载，本申请说明书中仅记载“双波长复合激光束是通过双波长激光焊接头发射出的。……，双波复合激光为由两条不同波段不同功率的激光整形成成的复合激光”（参见本申请说明书第15段第2-3，5行），从该记载中无法确切得知两束激光为同轴状态，同时辅助光源光斑较大，主光束前端和后端均在辅助光源的覆盖范围内；
针对意见（2），焊接轨迹与需要焊接的工件形状有关，而不是受方法限制的，本领域技术人员在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域常规技术手段获得的如权利要求1的方法后，在针对孔形的焊接部位，对焊道可以做适应性调整，而这样的调整未带来预料不到的技术效果。
综上，合议组对复审请求人的上述主张不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09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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