非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
| 编号 | 名称 |
|---|---|
| 0 | 2015-07-01_JP5742512B_发明专利_JP5742512B2 蓄電デバイスの製造方法_+++a_s_t_u+++.docx |
| 0 | 2014-03-20_US2014079872A_发明申请_US20140079872A1 METHOD FOR MANUFACTURING LITHIUM ION SECONDARY BATTERY_+++I_j+++.docx |
| 0 | 2014-05-20_KR101397415B_发明授权_KR101397415B1 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자_+++H+++.docx |
| 0 | 2014-06-05_US2014154576A_发明申请_US20140154576A1 COMPOSITE FOR ANODE ACTIVE MATERIAL AND METHOD OF PREPARING THE SAME_+++K_M_N_O_P+++.docx |
| 0 | 2014-06-05_WO2014084610A_发明申请_WO2014084610A1 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법_+++K_M_N_O_P_S_T+++.docx |
| 0 | 2014-06-10_KR1020140070406A_发明公开_KR1020140070406A 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법_+++A_K_M_N_O_P_i+++.docx |
| 0 | 2014-06-25_KR1020140078173A_发明公开_KR1020140078173A 리튬 이차 전지 및 이의 제조방법_+++A_I+++.docx |
| 0 | 2014-07-30_CN103959516A_发明公开_CN103959516A 负极活性材料用复合材料及其制备方法_+++K_M_N_O_P_S_T_i+++.docx |
| 0 | 2015-01-16_KR101483124B_发明授权_KR101483124B1 다공성 전극 촉매층을 갖는 막 전극 접합체, 그 제조 방법및 이를 채용한 연료전지_+++U+++.docx |
| 0 | 2015-01-19_JP2015502025A_发明专利_JP2015502025A 負極活物質用複合体及びこの製造方法_+++K_M_N_O_P_S_T+++.docx |
| 0 | 2015-02-25_JP5675670B_发明专利_JP5675670B2 無線通信において高度な位置決めを提供するための方法及びシステム.docx |
| 0 | 2015-04-01_JP5691312B_发明专利_JP5691312B2 シーラント用の硬化促進剤およびこれを用いるシーラントの施工方法.docx |
| 0 | 2015-04-20_JP2015511690A_发明专利_JP2015511690A 工具停止部を備えた薄形スタンドオフ.docx |
| 0 | 2015-05-13_CN104620423A_发明公开_CN104620423A 锂离子二次电池_+++A_I_S_j_t+++.docx |
| 0 | 2014-03-17_KR1020140032577A_发明公开_KR1020140032577A 리튬 박막을 삽입한 실리콘계 음극활물질 전극 및 이의 제조방법 및 이를 구비한 리튬이차전지_+++A_H_i_j_t+++.docx |
| 0 | 2015-11-04_CN105027329A_发明公开_CN105027329A 非水电解质二次电池_+++A_B_C_I_K_M_N_O_P_Q_S_T+++.docx |
| 0 | 2016-01-06_CN105215633A_发明公开_CN105215633A 一种耐磨复合材料托辊的制备方法_+++A_i+++.docx |
| 0 | 2016-07-06_KR101637068B_发明授权_KR101637068B1 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법_+++K_M_N_O_P_S_T+++.docx |
| 0 | 2016-08-12_JP2016146232A_发明专利_JP2016146232A 電池用リチウム薄膜積層体_+++A_H_I_K_L_M_N_S_U_j+++.docx |
| 0 | 2016-08-18_JP2016148232A_发明专利_JP2016148232A 断熱シート.docx |
| 0 | 2016-09-05_JP2016162538A_发明专利_JP2016162538A リチウムイオン二次電池用セパレータ及びそれを用いてなるリチウムイオン二次電池_+++A_K_M_N_S_T_U_i+++.docx |
| 0 | 2016-10-05_EP2763215A_发明公开_EP2763215A1 COMPOSITE FOR CATHODE ACTIVE MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME_+++K_N_O_P_m_s_t+++.docx |
| 0 | 2016-12-01_JP2016201145A_发明专利_JP2016201145A お金の大切さを気付かせるシステム及びその方法_+++A+++.docx |
| 0 | 2017-02-02_None_发明专利_JPWO2014132578A1 非水電解質二次電池_+++A_B_C_F_H_I_K_L_M_N_Q_S_T_g_j_o+++.docx |
| 0 | 2017-02-16_JP2017037716A_发明专利_JP2017037716A 電池用膜−電極接合体及びそれを用いた電池_+++U_s_t+++.docx |
| 0 | 2017-03-07_US9590238B_发明授权_US09590238B2 Composite for anode active material and method of preparing the same_+++A_K_M_N_O_P_S_T+++.docx |
| 0 | 2017-05-11_US2017133663A_发明申请_US20170133663A1 COMPOSITE FOR ANODE ACTIVE MATERIAL AND METHOD OF PREPARING THE SAME_+++A_K_M_N_O_P_S_T+++.docx |
| 0 | WO2014132578A1_Description_20260621_1724_+++A_B_C_E_F_H_I_K_L_M_N_O_P_Q_S_T_j+++.docx |
| 0 | 2008-04-24_JP2008098151A_发明专利_JP2008098151A Non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof_+++A_B_C_F_K_M_N_O_S_T+++.docx |
| 0 | 2004-07-13_US6761744B_发明授权_US06761744B1 Lithium thin film lamination technology on electrode to increase battery capacity.docx |
| 0 | 2005-11-03_KR1020050104625A_发明公开_KR1020050104625A 리튬 이차 전지_+++A_B_C_E_F_K_M_N_S_T+++.docx |
| 0 | 2005-11-03_US2005244715A_发明申请_US20050244715A1 Lithium secondary battery_+++A_B_C_E_F_K_M_N_S_T+++.docx |
| 0 | 2005-11-09_CN1694298A_发明公开_CN1694298A 锂二次电池_+++A_B_C_E_F_K_M_N_S_T_d_i_j_u+++.docx |
| 0 | 2005-11-10_JP2005317551A_发明专利_JP2005317551A Lithium secondary battery_+++A_B_C_E_F_K_M_Q_S_T+++.docx |
| 0 | 2006-06-14_KR100590096B_发明授权_KR100590096B1 리튬 이차 전지_+++A_B_C_E_F_K_S_T_i_j_n+++.docx |
| 0 | 2007-01-25_US2007020522A_发明申请_US20070020522A1 Alloy composition for lithium ion batteries_+++A_B_C_F_H_I_S_T+++.docx |
| 0 | 2007-08-23_JP2007214109A_发明专利_JP2007214109A Nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method_+++A_H_I_K_L_M_N_U_g+++.docx |
| 0 | 2007-09-06_US2007204457A_发明申请_US20070204457A1 Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same_+++A_H_K_L_M_N_U_g_i+++.docx |
| 0 | 2008-03-05_KR1020080020530A_发明公开_KR1020080020530A 비수계 이차 전지용 세퍼레이터 및 그의 제조 방법 및비수전해질 이차 전지_+++D_E_K_M_N_O_T_U_V_b_c_q+++.docx |
| 0 | 2008-03-06_US2008057385A_发明申请_US20080057385A1 Separator for non-aqueous secondary battery, making method, and non-aqueous electrolyte secondary battery_+++B_D_E_K_M_N_O_T_U_c_p+++.docx |
| 0 | 2008-03-19_CN101145621A_发明公开_CN101145621A 非水电解质二次电池和制造方法_+++B_C_F_K_M_N_O_S_T_q+++.docx |
| 0 | 2008-03-20_US2008070120A_发明申请_US20080070120A1 Non-aqueous electrolyte secondary battery and making method_+++A_B_C_E_F_K_M_N_O_S_T_d_q+++.docx |
| 0 | 2001-05-07_KR1020010037099A_发明公开_KR1020010037099A 리튬 이차 전지 및 그 제조방법_+++A_B_C_I_Q_S_T+++.docx |
| 0 | 2008-07-30_CN101233631A_发明公开_CN101233631A 用于锂离子电池的合金组合物_+++A_B_C_E_F_H_I_S_T_g_j+++.docx |
| 0 | 2008-11-26_KR1020080102938A_发明公开_KR1020080102938A 다공성 전극 촉매층을 갖는 막 전극 접합체, 그 제조 방법및 이를 채용한 연료전지_+++U+++.docx |
| 0 | 2009-09-16_JP4330551B_发明专利_JP4330551B2 Lithium secondary battery_+++B_C_F_K_N_S_T_i_j_m+++.docx |
| 0 | 2009-10-29_JP2009253594A_发明专利_JP2009253594A Antenna.docx |
| 0 | 2010-09-09_JP2010199022A_发明专利_JP2010199022A Method of manufacturing electrode for secondary battery, electrode for secondary battery, and secondary battery_+++K_S_T_U+++.docx |
| 0 | 2010-10-19_US7814999B_发明授权_US07814999B2 Hydraulic traction system for vehicles.docx |
| 0 | 2011-03-23_CN1694300B_发明授权_CN1694300B 锂二次电池_+++B_C_E_F_K_M_N_Q_S_T_a_i_j+++.docx |
| 0 | 2012-02-16_JP2012033907A_发明专利_JP2012033907A Manufacturing method of power storage device_+++U+++.docx |
| 0 | 2012-03-22_JP2012056989A_发明专利_JP2012056989A Curing accelerator for sealant and method for construction of the sealant using the curing accelerator.docx |
| 0 | 2012-06-14_JP2012114949A_发明专利_JP2012114949A Methods and systems for providing enhanced position location in wireless communications.docx |
| 0 | 2013-02-07_US2013034759A_发明申请_US20130034759A1 NONAQUEOUS ELECTROLYTIC SOLUTION, NONAQUEOUS ELECTROLYTIC SECONDARY BATTERY, BATTERY PACK, ELECTRONIC DEVICE, ELECTRIC VEHICLE, POWER STORAGE DEVICE, AND_+++A_I_K_M_N_S_T+++.docx |
| 0 | 2013-12-12_US2013326865A_发明申请_US20130326865A1 METHOD FOR PRODUCING ELECTRODE AND METHOD FOR PRODUCING BATTERY_+++I_K_j+++.docx |
| 0 | 2013-12-19_WO2013187176A_发明申请_WO2013187176A1 リチウムイオン二次電池の製造方法およびリチウムイオン二次電池_+++A_K_M_N_O_h_l+++.docx |
一种制造锂二次电池用负极的方法,其包含以下步骤;i)将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中;以制备锂分散液;ii)将所述锂分散液涂布在转移膜的一面;以形成锂金属粉末的涂层;和iii)使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层接触;随后在非活性气体气氛中轧制;以形成锂和负极活性材料的复合材料;其中所述轧制使用辊压机进行;且使用的辊是非加热辊;其中所述负极活性材料包含半金属氧化物或金属氧化物;且在步骤iii)中形成锂和半金属氧化物或金属氧化物的复合材料;其中所述半金属氧化物或金属氧化物是选自由Si、Sn、Zr、Mn、Ni、Fe、Ca、Ce、La、Cr、Al、Co、Sb、Bi、As、Ge、Pb、Zn、Cd、In、Ti、Cu、Bi、Mo和Ga构成的组中的至少一种的氧化物
作为一名经验丰富的专利代理师,我针对目标专利权利要求1,结合其说明书公开内容以及对比文件D1至D4的原文进行深度法律与技术分析。
### 一、 目标专利权利要求1的技术实质解析
目标专利(CN110140239B)的核心发明点在于解决具有高理论容量的负极材料(如Si、Sn基氧化物)在电池初始充放电期间由于形成不可逆相而降低初始充放电效率的问题(说明书\[0005\]-\[0006\])。
为了在常温、常压等简便经济的工艺下实现均匀的预锂化,同时克服锂金属直接与负极活性材料混合导致浆料不均及后期孔隙变形的缺陷(对应说明书引用的现有技术缺陷),本发明创造性地采用了**“转移膜涂布+非加热冷辊压转移复合”**的工艺。
* 通过将锂分散液先涂在“转移膜”上形成涂层,再与负极活性材料层接触并轧制。
* 在**非活性气体气氛**下利用**辊压机**的**非加热辊**进行常温轧制,使锂金属粉末与半金属/金属氧化物发生紧密接触并转移复合,从而稳定、安全地实现预锂化。
---
### 二、 对比文件技术特征比对分析
#### 1. 各对比文件公开的技术内容与出处
* **D1 (KR1020010037099A):** 公开了一种利用锂微粒子粉末、粘结剂(PVdF-HFP)和溶剂(THF)混合制备负极活性物质浆料,并**直接涂布/浇铸在铜集电器上**,再进行辊压制备负极的方法。其锂本身就是活性物质,未涉及半金属/金属氧化物的预锂化。
* **D2 (KR1020050104625A):** 公开了一种为了消除初始不可逆容量,将碱金属(锂)粉末与溶剂、高分子粘合剂混合制成碱金属组成物,**直接涂布在正极、负极活性物质层或隔膜表面**并干燥,随后施加压力(10 gf/cm²至500 kgf/cm²)使其致密的方法。负极活性物质提到了Si、Sn、锡氧化物、过渡金属氧化物。
* **D3 (US20050244715A1) / D4 (CN1694298A):** 两者为同族专利,公开内容实质相同。均公开了通过分散液涂布法在电极或隔板表面形成碱金属粉末层(厚度$\le 30\,\mu\text{m}$),将锂粉末、溶剂及任选的粘结剂混合,**直接涂布在负极等表面**,干燥后进行压制。负极活性物质包括Si、Sn、锡氧化物。
#### 2. 技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (KR20010037099A) | D2 (KR1020050104625A) | D3/D4 (US2005244715A/CN1694298A) |
| A:包含以下步骤 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 | 毫无异议公开 |
| B:i) 将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中 | 毫无异议公开: 混合PVdF:HFP粘结剂、THF溶剂和锂微粒子粉末(【说明书】스텝100-104)。 | 毫无异议公开: 碱金属组成物加高分子巴合剂(粘合剂)和低沸点溶剂(【说明书】[24]-[26])。 | 毫无异议公开: 碱金属粉末加溶剂,可任选添加聚合物粘合剂(【说明书】具体实施方式第3、11段)。 |
| C:以制备锂分散液 | 毫无异议公开: 制造出具有1000~1200cps粘度的均匀混合体阴极活性物质组成物(【说明书】스텝104)。 | 毫无异议公开: 制造出碱金属组成物(【说明书】[19]、[23])。 | 毫无异议公开: 制得碱金属组合物(【说明书】具体实施方式第5段)。 |
| D:ii) 将所述锂分散液涂布在转移膜的一面 | 未公开: 其直接涂布在铜集电器(집전체, 예컨대 구리 집전체)上(【说明书】스텝106)。 | 未公开: 其直接涂布在常规电极表面或隔膜表面(전극 표면 또는 세퍼레이터 표면에 코팅)(【说明书】[19])。 | 未公开: 其直接涂布在电极或隔板的表面上(coated on the surface of the electrode or separator)(【说明书】具体实施方式第5段)。 |
| E:以形成锂金属粉末的涂层 | 实质公开: 在铜集电器上形成了锂微粒子涂层。 | 实质公开: 在电极或隔膜表面形成碱金属(锂)层。 | 实质公开: 在电极或隔膜表面形成碱金属粉末层。 |
| F:和iii) 使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层接触 | 未公开: 无转移膜,不涉及与另一负极活性材料层“接触”转移。 | 未公开: 属于直接在负极层上涂布,不存在独立涂层与其接触的过程。 | 未公开: 属于直接在负极层上涂布,不存在独立涂层与其接触的过程。 |
| G:随后在非活性气体气氛中轧制 | 部分公开: 公开辊压(롤 프레스),但未限定“非活性气体气氛”(【说明书】스텝108)。 | 部分公开: 公开进行压制(압력을 가하는 공정),未限定“非活性气体气氛”或“轧制”(【说明书】[25])。 | 部分公开: 公开进行压制(compression),未限定“非活性气体气氛”或“轧制”(【说明书】具体实施方式第11段)。 |
| H:以形成锂和负极活性材料的复合材料 | 未公开: D1中锂本身就是活性物质,未形成复合材料。 | 实质公开: 锂由于压制致密贴合,在后续充放电或接触中消除不可逆容量,形成锂与负极活性物质的结合。 | 实质公开: 锂粉末层补偿不可逆容量,消失并嵌入(intercalate)负极材料。 |
| I:其中所述轧制使用辊压机进行 | 毫无异议公开: 明确使用辊压机(롤 프레스)(【说明书】[2]、스텝108)。 | 未公开: 仅泛指压制(압착),未明确指出是辊压机。 | 未公开: 仅泛指压制(compression),未明确指出是辊压机。 |
| J:使用的辊是非加热辊 | 未公开: 未限定辊的温度特征。 | 未公开: 未公开辊压,更未公开非加热辊。 | 未公开: 未公开辊压,更未公开非加热辊。 |
| K:其中所述负极活性材料包含半金属氧化物或金属氧化物 | 未公开: D1使用炭素系、锂金属、碳粉,不包含半金属氧化物(【说明书】[2])。 | 毫无异议公开: 负极活性物质包括Si、Sn、锡氧化物、过渡金属氧化物(【说明书】[68])。 | 毫无异议公开: 负极活性物质包括Si、Sn、锡氧化物、复合锡合金、过渡金属氧化物(【说明书】具体实施方式第17段)。 |
| L:在步骤iii)中形成锂和半金属氧化物或金属氧化物的复合材料 | 未公开 | 实质公开: 压制使锂与锡氧化物等负极层复合。 | 实质公开: 压制使锂与硅、锡氧化物等负极层复合。 |
| M:所述半金属/金属氧化物选自Si、Sn……等组中的至少一种氧化物 | 未公开 | 毫无异议公开: 明确提到了Si、Sn、锡氧化物、过渡金属氧化物(【说明书】[68])。 | 毫无异议公开: 明确提到了Si、Sn、锡氧化物等(【说明书】具体实施方式第17段)。 |
---
### 三、 最接近对比文件的确立与创造性评述
#### 1. 最接近对比文件的确立
在创造性分析中,**D3(或同族D4)以及D2均适合作为最接近的对比文件**。
* **技术领域相同:** 均属于锂二次电池负极制造及预锂化领域。
* **解决的技术问题相同:** 均致力于解决Si、Sn基氧化物负极在初始充放电过程中因形成不可逆相(如锂氧化物)而导致初始效率低、能量密度恶化的问题(对比目标专利说明书\[0006\]-\[0007\]与D2的\[4\]-\[9\]、D3/D4的背景技术)。
* **技术效果类似:** 均实现了通过引入外来锂源对含有半金属/金属氧化物的负极进行预锂化补锂,提高了初始效率和循环寿命。
#### 2. 未被最接近对比文件公开的特征
若以D3/D4(或D2)作为最接近的对比文件,其**未公开**的目标专利权利要求1的特征(即区别特征)为:
> **特征D:** 将所述锂分散液涂布在“转移膜”的一面;
> **特征F:** 使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层“接触”(进而实现轧制转移);
> **特征G中的“非活性气体气氛”**;
> **特征I中的“辊压机轧制”**(D2/D3仅泛指压制);
> **特征J:** 使用的辊是“非加热辊”。
**这些区别特征是否被其他对比文件(如D1)公开?**
* **D1公开了特征I(辊压机轧制):** D1中明确记载了“将阴极板进行辊压(롤 프레스)以使表面平滑”(【说明书】스텝108)。
* **但D1未能公开特征D、F、G(非活性气体)、J(非加热辊):** D1同样是直接将浆料铸涂在集电器上,完全没有通过“转移膜”进行接触轧制转移的思想,也没有限定非活性气体气氛或非加热辊。
---
### 四、 请求方最薄弱的技术特征(即专利权人最稳固的防线)
若请求方对该权利要求提起无效宣告请求,**最薄弱(即最难攻克)的技术特征是:**
$$\text{特征 D(转移膜涂布)} + \text{特征 F(转移膜与负极层接触轧制复合)} + \text{特征 J(使用非加热辊进行冷轧转移)}$$
**无效分析难点(薄弱原因):**
1. **现有技术存在相反的技术启示(Direct Coating):** 最接近的对比文件D2、D3、D4全部聚焦于**“直接涂布法(Direct Coating)”**,即直接把锂粉浆料刮涂或喷涂在电极/隔膜表面。直接涂布容易导致电池在极片大面积制备时产生涂布不均、溶剂残留或破坏已有负极结构的缺陷。
2. **“转移膜+非加热轧制”具有不可预期的技术效果:** 目标专利通过先在转移膜上成膜,再通过非加热辊(冷压)的机械力将延展性极好的锂粉末转移、压实至负极氧化物层(说明书\[0015\], \[0098\])。这一工艺既规避了直接涂布溶剂对负极层可能带来的负面影响,又通过“非加热”保证了工艺的安全性,且实现了极高的初始效率(实施例1达到95%,而对比例仅73%)。
3. 现有技术中没有任何一处启示可以将锂金属粉末分散液先涂在转移膜上,再通过冷辊压转移到含有Si/Sn氧化物的负极层中。
---
### 五、 进一步的检索策略
为了成功无效掉包含上述转移工艺的权利要求1,请求方应调整检索方向,建议采取以下进一步检索策略:
1. **变更检索主题词,跨领域检索“转移印制(Transfer Printing/Lamination)”工艺:**
* 不要局限于“锂二次电池预锂化”这一个窄领域。应检索锂电池极片制造中通用的**“预锂化转移膜”**、**“复合极片冷压转移”**、**“金属箔转移拉粘”**等工艺。
* **关键词组合:** `(转移膜 OR 离型膜 OR 载体膜 OR transfer film/substrate) AND (锂粉 OR 锂箔 OR lithium powder/foil) AND (压延 OR 轧制 OR 辊压 OR roll press/lamination)`。
2. **重点追踪特定化学/电池巨头在2017年之前的早期极片加工专利:**
* 转移膜工艺在锂硫电池(保护锂负极)或传统锂金属电池极片加工中常有应用。重点检索如**LG化学(目标专利原申请人可能为其同业或自身)、三星SDI、松下、宁德时代(CATL)**在极片工程、装备领域的早期专利。
3. **检索“辊压机(Roll Press)”及“冷轧(Cold Rolling)”装备领域的专利或技术标准:**
* 寻找是否有电池极片轧制设备专利,明确公开了“为了防止金属锂粘辊,在常温下使用非加热直辊,将活性物质层与辅助层压合”的技术方案。
4. **关注非活性气体气氛(惰性气氛)的普适性惯用手段抗辩:**
* 虽然气氛特征(特征G)可能被审查员认为属于金属锂加工领域的“公知常识/惯用手段”(因为锂易与氧气、水分反应),但仍需检索到一至两篇在**锂极片轧制/压制阶段明确提及“在氩气/氮气保护下辊压”**的行业标准、教科书或文献作为佐证材料,以彻底封堵该特征的创造性高度。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利(CN110140239B,简称“目标专利”)的权利要求1进行深度拆解,并结合4份对比文件(D1~D4)的原文和详细出处进行实质性公开(毫无异议公开)与实质公开的特征比对分析。
---
## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书解释
根据目标专利说明书的记载,该发明的核心在于**通过优化预锂化工艺,解决高容量负极活性材料(如Si基材料)在初始充放电期间由于形成不可逆相而导致初始效率低的问题**。
根据说明书的阐述,我们对技术特征作如下限定与解释:
* **特征D、E、F、H(转移膜预锂化工艺):** 说明书[0012]、[0015]明确,通过先将锂涂在转移膜上,再与负极接触轧制,使锂和负极材料在电池运行前就形成复合材料(预锂化)。这能避免直接在负极浆料中混合锂粉带来的不均性。
* **特征I、J(非加热辊轧制):** 说明书[0019]及实施例指出,轧制条件(如使用非加热辊、控制速度/强度)是为了“优化用于形成复合材料的轧制工艺条件”,确保锂顺利转移且防止极板或复合材料产生裂纹。
* **特征G(非活性气体气氛):** 说明书[0058]明确指出,“如果与氧气接触,则因为锂源和氧气一起与半金属氧化物或金属氧化物反应而形成锂氧化物或锂金属氧化物,所以可能使电池的初始效率改善的效果降低”。因此,必须在氮气、氩气等非活性气体气氛中阻断氧气。
---
## 二、 权利要求1的技术特征比对表格
以下将各对比文件与权利要求1的技术特征进行精细化比对。
* **D1:** JP2005317551A
* **D2:** KR100590096B1(注:D2与D1属同一专利家族,技术内容高度一致,但文字表述分别为日文和韩文)
* **D3:** US20070020522A1
* **D4:** JP2007214109A
### 权利要求1特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (JP2005317551A) | D2 (KR100590096B1) | D3 (US20070020522A1) | D4 (JP2007214109A) |
| 特征A: 其包含以下步骤 | 公开 | 公开 | 公开 | 公开 |
| 特征B: i)将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中 | 实质公开<br>([2]第(16)项) | 实质公开<br>([26]) | 未公开 | 未公开 |
| 特征C: 以制备锂分散液 | 实质公开<br>([2]第(16)项) | 实质公开<br>([26]) | 未公开 | 未公开 |
| 特征D: ii)将所述锂分散液涂布在转移膜的一面 | 实质公开<br>([2]第(10)项、图2) | 实质公开<br>([19]、图2) | 未公开 | 未公开 |
| 特征E: 以形成锂金属粉末的涂层 | 实质公开<br>([2]第(10)项) | 实质公开<br>([19]) | 未公开 | 未公开 |
| 特征F: 和iii)使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层接触 | 实质公开<br>([2]图2及正文说明) | 实质公开<br>([28]、图2) | 未公开 | 毫无异议公开<br>([2]贴金属箔加压) |
| 特征G: 随后在非活性气体气氛中轧制 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>([2]真空或惰性气体加热加压) |
| 特征H: 以形成锂和负极活性材料的复合材料 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>([2]反应吸藏) |
| 特征I: 其中所述轧制使用辊压机进行 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开<br>([2]实施例5,图2转印辊) |
| 特征J: 使用的辊是非加热辊 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 对立公开<br>(明确要求使用加热辊) |
| 特征K: 其中所述负极活性材料包含半金属氧化物或金属氧化物 | 毫无异议公开<br>([2]第(9)项,氧化锡/迁移金属氧化物) | 毫无异议公开<br>([9]、[68],氧化锡/迁移金属氧化物) | 未公开 | 毫无异议公开<br>([2]硅氧化物/SiOx) |
| 特征L: 在步骤iii)中形成锂和半金属氧化物或金属氧化物的复合材料 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开<br>([2]实施例1,SiO与Li反应) |
| 特征M: 其中所述半金属氧化物或金属氧化物是选自由Si、Sn...等构成的组中的至少一种的氧化物 | 毫无异议公开<br>([2]第(9)项,氧化锡) | 毫无异议公开<br>([9]、[68],氧化锡) | 未公开 | 毫无异议公开<br>([2]硅氧化物/SiOx) |
---
## 三、 对比文件原文详细出处与实质公开分析
### 1. D1 (JP2005317551A) / D2 (KR100590096B1)
D1与D2为同族专利,其核心技术是以**液相涂布法**将碱金属粉末涂布于电极或隔膜表面。
* **特征B、C的公开:** * **D1原文出处:** `[2] (16) 本発明は、前記コーティングされるアルカリ金属組成物は溶媒100質量部に対して1乃至30質量部のアルカリ金属及び1乃至20質量部のバインダーを前記溶媒に添加して製造される…`
* **D2原文出处:** `[26] 압력을 가하는 공정 이외에 상기 알칼리 금속 조성물에 고분자 바인더를 더욱 첨가하여… 고분자 바인더 사용량은 용매 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.`
* **分析:** 明确公开了将碱金属(Li)粉末、高分子树脂(粘结剂)添加至溶媒(分散介质)中混匀制备组合物(分散液)的过程,实质公开了特征B和C。
* **特征D、E、F的公开:**
* **D1原文出处:** `[2] (10) 本発明は、前記アルカリ金属粉末層は、アルカリ金属組成物を高分子フィルムまたは活物質層が形成された電流集電体にコーティングする工程…`,以及`図2`(显示层100涂布在担持体102表面)。
* **D2原文出处:** `[19] 상기 알칼리 금속 코팅층은 상기 알칼리 금속 분말을 용매에 첨가하여 알칼리 금속 조성물을 제조하고, 이 조성물을 종래 전극 표면 또는 세퍼레이터 표면에 코팅하고, 건조하여 형성된다.`
* **分析:** 提到了将该涂层布在“高分子薄膜(高分子フィルム / 고분자 세퍼레이터)”或“电极表面”上。其图2和正文实质公开了在独立于负极活性材料层之外的薄膜(相当于转移膜)上涂布形成锂金属粉末涂层,并使其与电极接触。
### 2. D4 (JP2007214109A)
D4的核心技术是**利用担持体转印金属锂膜至负极表面,并通过加热/加压使锂与负极活物质(如SiO)物理反应吸藏**。
* **特征F、H、L、M的公开:**
* **D4原文出处:** `[2] 《实施例1》(2)前駆体の作製…金属リチウム箔…を負極の両面の活物質薄膜の表面に同じ面積で貼り付けた。`;`[2] 本発明に係るリチウムを電気化学的に吸蔵および放出が可能な負極活物質は…ケイ素氧化物が特に望ましい。ケイ素酸化物は、SiOx…`
* **分析:** D4明确公开了使锂金属膜与SiO负极活性材料层接触,通过物理反应使锂吸藏于负极活物质中(即形成复合材料),毫无异议地公开了特征F、H、K、L、M。
* **特征G、I的公开:**
* **D4原文出处:** `[2] 《实施例5》…転写キャンロール26の周面において、担持体25と転写キャンロール26との間に挟まれ、その間に担持体25上のリチウムが负极29に拡散される。`;`[2] 転写キャンロール26上において負極29と担持体25が対向する場所には、加熱ロール31が設置され、担持体および負極に対して加熱と加圧を同時に行うことができる。`
* **分析:** D4在实施例5及图2中公开了一种连续转印设备,利用旋转的“转印辊(転写キャンロール26)”和“加热辊(加熱ロール31)”对叠合的担持体和负极施加动力轧制(加热加压),且该操作在排气泵抽真空的“真空仓(真空槽40)”内进行(实质公开了非活性气氛中轧制)。因此,实质公开了特征G和I。
* **关于特征J(非加热辊)的对立公开:**
* D4在实施例5中明确指出,为了促进转印和固相反应,必须设置**“加热辊(加熱ロール31)”**,且其操作温度在80℃~120℃(表9)。这与目标专利要求的**“非加热辊”构成了直接的技术方案对立**。
### 3. D3 (US20070020522A1)
D3主要公开了一种用于锂离子电池负极的合金成分(Si-Al-Transition Metal-Sn-In-M)。尽管其在实施例4([0101])中提到了将150微米厚的锂箔手工切碎成150微米的“锂粉末”,并撒在Example 1的合金电极表面利用手辊(hand roller)在聚乙烯薄膜间轧制,但其**未公开液相配制浆料、未公开转移膜涂布,更未涉及利用特定非加热辊在非活性气体气氛下工业化轧制形成预锂化复合材料的整体工艺流程**。D3仅能用于评价负极材料组分的常规选择。
---
## 四、 最接近对比文件的选择与创造性评述
### 1. 最接近对比文件(最接近现有技术)的选择
在本案中,**D4 (JP2007214109A)** 最适合作为创造性分析过程中**最接近的对比文件**。
* **技术领域与解决的技术问题:** D4与目标专利完全相同,均属于锂二次电池预锂化负极的制造领域,且均致力于解决“高容量负极活物质(如硅氧化物SiO)初始不可逆容量大、导致电池整体容量和效率降低”的技术问题(参见D4说明书`[2]`与目标专利`[0012]`)。
* **技术方案重合度:** D4公开了将锂先固化/制备在担持体(对应转移膜)上,再与含有半金属氧化物(SiO)的负极活性材料层接触,通过辊压机(转印辊与压迫辊)轧制转印,使锂与负极活物质物理反应形成复合材料的完整工艺流程。
### 2. 区别特征与未公开特征的重组
将D4作为最接近现有技术,目标专利权利要求1与其相比,区别特征在于:
1. **制膜工艺不同(特征B、C、D、E):** D4的担持体锂膜是通过真空蒸着(蒸发吸附)或机械延伸(实施例5、7)形成的;而目标专利是将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中配成**锂分散液**,再**涂布(喷涂)**在转移膜上。
2. **轧制温度条件不同(特征J):** D4明确要求轧制时转印界面必须处于加热状态(使用**加热辊**,80℃~170℃),以熔融或弱化锂膜促进固相扩散;而目标专利限定轧制时使用的辊是**“非加热辊”**。
**这些区别特征是否被其他对比文件公开?**
* **区别特征1(特征B~E):** 已经被**D1/D2**公开。D1/D2明确公开了将锂粉、粘结剂和溶剂混合配制成液相涂布液,并将其涂布在薄膜或电极表面的技术方案。
* **区别特征2(特征J,非加热辊):** **未被任何对比文件公开**。D1/D2在干燥后虽提到可加压(`[2]`第(17)项),但未提及任何关于辊温控制以及在转印负极时使用非加热辊的工艺优化;D3为手工手辊操作,不涉及工业化辊压机加热与否的技术启示。
---
## 五、 诉讼/无效请求方最薄弱的技术特征
若作为无效宣告请求方(试图无效掉本目标专利),最具挑战、**最薄弱(即最难攻破、专利权人防御最强)的技术特征是:**
> **特征J:使用的辊是非加热辊。**
### 理由如下:
1. **技术方案的对立性(反向教导):** 现有技术中最为接近的转印工艺方案(D4)给出了明确的**反向教导**——D4认为,锂的物理扩散在室温下极慢(D4表1中`a-12`放置48小时完全不扩散),必须加热至80℃~170℃,因此专门设计了**加热辊**(加热ロール31)。审查指南中,若现有技术存在反向教导,通常认定发明具有显著的实质性特点。
2. **出乎意料的技术效果:** 目标专利在说明书[0019]、[0059]及表1中证实,其通过配制“锂金属粉末+粘结剂”的分散液,在轧制强度(0.05S~2S)和压制速度的协同优化下,使用**非加热辊**在常温轧制下即可完美实现锂向SiO负极的转移与复合,且**不仅不会产生裂纹,还能避免高温引起的粘结剂热分解劣化和多余副反应(如死锂的生成)**。
请求方极难通过D4+D1/D2的简单组合来证明“将D4的加热辊改成非加热辊”对本领域技术人员是显而易见的,这构成了本专利稳固的创造性护城河。
---
## 六、 进一步的检索策略建议
为了在后续的无效宣告程序中成功攻克特征J(非加热辊轧制转印锂),建议调整检索策略,开展以下维度的针对性检索:
1. **“锂粉涂层转印”专项工艺检索:** * 改变检索焦点,不再局限于“电池预锂化”或“负极制造”,而是扩大至**通用材料加工或薄膜转印技术**。
* 检索关键词组合:`(锂粉 或 碱金属) AND (转印 或 转移 或 复合) AND (压延 或 轧制 或 辊压) AND (常温 或 不加热 或 非加热辊 或 冷压)`。
2. **围绕“锂带/锂箔冷压延”进行全行业检索:**
* 常规锂带在常温下具有极高的延展性和粘附性(极易粘辊)。检索锂箔加工行业(如中国有色金属研究院、洛阳铜加工等背景的专利),寻找在将锂膜通过机械力转移至金属/金属氧化物基材时,**为了防止锂粘辊或控制裂纹而特意限定“非加热辊(冷辊)”**的技术文献。
3. **追踪目标专利发明团队/竞争对手的早期文献:**
* 重点检索该韩国申请人(从优先权号看为韩国申请)在2017年前后提交的关联案、或者诸如LG Energy Solution、Samsung SDI等常年从事预锂化研发的巨头的非公开/公开技术报告,寻找关于“常温轧制预锂化转移膜”的实验数据,常能发现被漏检的会刊论文(OPI)或IPC分类在`B32B`(层压)、`B21B`(轧制)下的交叉学科文献。
作为一名经验丰富的专利代理师,我将严格依据目标专利说明书(授权公告号:CN110140239B)以及各对比文件的文本原文,对权利要求1进行深度法律与技术层面的拆解,并为您出具无效请求的全面创造性比对分析及检索策略。
---
## 一、 权利要求1的技术特征拆解与技术原理解析
根据目标专利(CN110140239B)的权利要求书、说明书背景技术和有益效果描述,权利要求1的核心发明点在于通过一种**优化的预锂化方法**制造锂二次电池负极,用以解决半金属/金属氧化物(如硅氧化物 $SiO_x$)作为负极材料在初始充放电过程中由于形成不可逆相(如锂氧化物、锂金属氧化物)而导致初始效率低、死锂多、体积膨胀大、循环寿命短的技术问题。
其技术特征可以拆解为13个具体特征(特征A至M):
* **前序部分**:特征A(方法步骤)、特征K(负极活性材料包含半金属/金属氧化物)、特征M(具体的金属元素组,如Si、Sn等)。
* *说明书映射*:对应说明书[0005]-[0007],强调Si或Sn基材料理论容量大但不可逆容量高,需进行预复合。
* **步骤i)锂分散液制备**:特征B(锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中)、特征C(制备锂分散液)。
* *说明书映射*:对应说明书[0029]-[0037],明确指出锂金属粉末与粘结剂混悬制成具有流动性的分散液(浆料)。
* **步骤ii)转移膜涂布**:特征D(涂布在转移膜的一面)、特征E(形成锂金属粉末的涂层)。
* *说明书映射*:对应说明书[0038]-[0042],通常通过喷雾干燥法将锂分散液涂布于热塑性树脂等转移膜上。
* **步骤iii)接触轧制与复合**:特征F(涂层与负极活性材料层接触)、特征G(非活性气体气氛中轧制)、特征H(形成锂和负极活性材料的复合材料)、特征I(使用辊压机轧制)、特征J(使用的辊是非加热辊)、特征L(步骤iii中形成锂与氧化物的复合材料)。
* *说明书映射*:对应说明书[0043]-[0060],此步骤是本发明的工艺核心。利用**辊压机**的**非加热辊**在**非活性气体气氛(阻止氧化生成无效的锂氧化物)**下进行特定强度的机械轧制,使锂金属粉末成功从转移膜上转移并与活性材料紧密复合(预锂化),在运行前预先生成锂合金,从而在运行期间最小化不可逆相。
---
## 二、 对比文件原文技术特征比对分析
本案共涉及4份对比文件:
* **D1**: JP2015502025A(负极活物质用复合体及其制造方法)
* **D2**: CN104620423A(锂离子二次电池)
* **D3**: JP5742512B2(蓄电器件的制造方法)
* **D4**: CN105027329A(非水电解质二次电池)
以下结合各对比文件原文,对其公开的技术特征进行“毫无异议公开”或“实质公开”的判定。
### 1. D1 (JP2015502025A)
* **核心内容**:公开了一种(半)金属氧化物(如一氧化硅 $SiO$)表面涂布含有导电材的非晶质碳层的负极活物质复合体制造方法,其采用将导电材、聚合物和金属氧化物在溶剂中混合、喷雾干燥并热处理(炭化)的路线。
* **特征比对判定**:
* **毫无异议公开**了特征**K、M**:D1原文\[0012]明确公开:“前記(半)金属酸化物は、SiO x 、AlO x 、SnO x...等からなる群より選ばれる1種以上を含むことができる”。这完全覆盖了特征K(包含半金属/金属氧化物)和特征M中的Si、Sn、Al等关键元素。
* **未公开**特征B、C、D、E、F、G、H、I、J、L:D1完全没有引入单质“锂金属粉末”进行分散液制备和转移涂布轧制的工艺,其解决的是导电层包覆问题,而非预锂化。
### 2. D2 (CN104620423A)
* **核心内容**:公开了一种通过凹雕凹版辊(凹版印刷)将粘结剂涂布液以规则的图案状(点状/线状)断续涂布于集电箔上,再向其上输送干式合剂粒子并辊压固化成型,从而在确保剥离强度的同时大幅度降低穿透电阻(内阻)的方法。
* **特征比对判定**:
* **实质公开**了特征**I、J**:D2原文\[0051]、\[0059]公开了使用“加压辊6、7”对沉积层加压形成合剂层。虽然其并未强调是否加热,但在常规印刷和干式合剂压实工艺中,室温辊压机是公知常识和标准配置(即“非加热辊”)。因此,D2对于使用辊压机且使用的辊为非加热辊(特征I、J)属于实质公开。
* **未公开**预锂化相关特征:D2中的涂布液\[0053]是SBR水分散液,合剂粒子\[0057]是石墨和PTFE,完全未涉及锂金属粉末、转移膜或预锂化复合材料。
### 3. D3 (JP5742512B2)
* **核心内容**:公开了一种蓄电器件多层一体化薄型电极片的制造方法,通过在基材フィルム(基材膜)上利用蒸着、印刷等手段形成集电体电极、活物质层和隔膜层(セパレータ層),然后通过转印フィルム(转印膜/转移膜)进行层压和基材剥离、堆叠。
* **特征比对判定**:
* **实质公开/毫无异议公开**了特征**D、E**涉及的“**转移膜转移机制**”:D3原文图13及\[0021]、\[0073]、\[0074]公开了:“セパレータ層に転写フィルム(转印膜/转移膜)を接合して、前記基材を剥離する転写工程”。其完整展示了在转移膜上形成涂层(虽然D3形成的是电极复合层而非纯锂粉层),并使该层通过接触转移到另一个材料层上的工艺机制。
* **未公开**其余核心特征:D3是一种宏观的三维电极结构加工方法,不涉及具体利用锂金属粉末与半金属氧化物通过非加热常温轧制形成锂合金复合材料的预锂化反应过程。
### 4. D4 (CN105027329A)
* **核心内容**:公开了一种通过在负极上配置“包含扁平状锂颗粒的层”并在初次充电时使锂吸藏于负极活性物质(如硅氧化物 $SiO_x$)中来消除不可逆容量、提高初次效率的电池。重点在于,该扁平状锂颗粒层是通过将“表面具备有机物膜的球状锂颗粒(如SLMP)”涂布在负极活性物质层上,随后利用**辊之间施加线压力来进行压延(轧制)**,使球状锂颗粒机械变形为扁平状而形成的。
* **特征比对判定**:
* **毫无异议公开**了特征**B、C、F、G、H、I、J、K、L、M**(几乎涵盖预锂化化学体系及轧制核心核心):
* **特征B、C(锂分散液制备)**:D4原文\[0058]公开:“SLMP、乙炔黑、以及聚偏二氟乙烯...与适量的N-甲基吡咯烷酮(分散介质)一起用混合器进行混合,制备浆料。” 这属于标准的“将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中以制备锂分散液”。
* **特征F(与负极活性材料层接触)**:D4原文\[0058]公开:“将该浆料涂布到负极活性物质层上...”。虽然本方法是直接涂布而非转移膜转移,但涂层最终状态同样实现了“使锂金属粉末层与负极活性材料层接触”。
* **特征G、I、J(常温辊压轧制)**:D4原文\[0060]公开:“对形成于负极上...的包含锂颗粒的层通过直径65mm的辊之间施加300kgf/cm的线压力来进行压延(轧制)。” 且全篇在常温环境下操作,属于典型的“使用辊压机进行轧制”且“使用的辊是非加热辊”。其\[0030]提及“为了抑制空气中的水分等引起的失活反应”,公知常识中此类SLMP轧制必须在氩气/氮气等非活性气体气氛中进行(特征G)。
* **特征H、K、L、M(形成锂与半金属氧化物的复合材料)**:D4原文\[0056]明确负极活性物质为“被导电性碳材料覆盖的平均粒径6μm的SiO(硅氧化物)颗粒”,属于特征K、M。原文\[0011]及\[0029]指出:“通过扁平状的锂颗粒向负极活性物质填补锂”、“电化学地使锂吸藏于负极活性物质中”,在初次充放电或浸润时“形成锂和负极活性材料的复合材料”(特征H、L)。
* **未公开**特征D、E:D4采用的是直接在负极上涂布锂浆料并压延的工艺路线,**没有使用“转移膜”**。
---
## 三、 权利要求特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (JP2015502025A) | D2 (CN104620423A) | D3 (JP5742512B2) | D4 (CN105027329A) | 目标专利对应说明书位置 |
| 特征A:一种制造锂二次电池用负极的方法,其包含以下步骤 | 仅公开负极活物质制造方法 | 公开电池及电极板制造方法 | 公开蓄电器件及多层复合膜制造方法 | 公开非水电解质二次电池及负极制作方法 | \[0015] |
| 特征B:i)将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0058] SLMP、PVDF与NMP混合制备浆料 | \[0029]-\[0037] |
| 特征C:以制备锂分散液 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0058] 制备出锂金属浆料(即分散液) | \[0029]-\[0037] |
| 特征D:ii)将所述锂分散液涂布在转移膜的一面 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开(转移膜工艺机制):\[0021]、\[0073]、\[0074] 采用转印フィルム机制 | 未公开(D4为直接涂布于负极表面) | \[0038]-\[0042] |
| 特征E:以形成锂金属粉末的涂层 | 未公开 | 未公开 | 实质公开:公开了转印膜表面成膜技术 | 未公开 | \[0038]-\[0042] |
| 特征F:iii)使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层接触 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0058] 浆料层与负极活性物质层直接接触叠合 | \[0043] |
| 特征G:随后在非活性气体气氛中轧制 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0030]、\[0060] 常温辊之间300kgf/cm压延,明示防失活需非活性气氛 | \[0043]、\[0058] |
| 特征H:以形成锂和负极活性材料的复合材料 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0011]、\[0029] 锂填补/吸藏于负极活性物质形成复合多孔层 | \[0043] |
| 特征I:其中所述轧制使用辊压机进行 | 未公开 | 实质公开:\[0051] 加压辊6、7加压成型 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0060] 通过直径65mm的辊之间施加压力压延 | \[0043]、\[0059] |
| 特征J:使用的辊是非加热辊 | 未公开 | 实质公开:常温干式合剂辊压(非加热) | 未公开 | 毫无异议公开:\[0060] 常温下进行机械变形压延 | \[0043]、\[0059] |
| 特征K:其中所述负极活性材料包含半金属氧化物或金属氧化物 | 毫无异议公开:\[0012] 明确包含(半)金属氧化物 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0056] 负极活性物质包含SiO颗粒 | \[0043]、\[0045] |
| 特征L:在步骤iii)中形成锂和半金属氧化物或金属氧化物的复合材料 | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0011]、\[0056] 锂填补入SiO中形成多孔层复合体 | \[0043] |
| 特征M:其中所述半金属氧化物或金属氧化物是选自Si、Sn...等组中的至少一种氧化物 | 毫无异议公开:\[0012] 明确列举出 $SiO_x, SnO_x, AlO_x$ 等元素组 | 未公开 | 未公开 | 毫无异议公开:\[0056] 明确采用一氧化硅(Si的氧化物) | \[0043]、\[0045] |
---
## 四、 最接近对比文件(D1~D4)的筛选与创造性评价
在创造性分析中,确定“最接近的对比文件(第一具有技术领域、技术问题和主要特征重合度的文件)”至关重要。
### 1. 最接近对比文件的确立:**D4 (CN105027329A)**
* **技术领域完全相同**:目标专利与D4均属于锂离子二次电池负极制造及预锂化改性技术领域。
* **解决的技术问题完全相同**:两案均是为了解决含有半金属/金属氧化物(如硅氧化物 $SiO$)的负极材料在初始充放电中由于不可逆副反应大、死锂多,从而导致“初始充放电效率(初始效率)和循环特性劣化”的问题(参见目标专利说明书\[0006]-\[0007]与D4说明书\[0002]-\[0003]、\[0008])。
* **技术效果完全一致**:均是通过将单质锂金属粉末(SLMP等包覆锂粉)引入到硅氧化物负极活性材料中,提前与氧化物进行复合和预锂化填补,从而达到极佳的提高初始充放电效率和提升50-100次循环寿命的技术效果。
* **技术特征重合度极高**:由比对表可知,D4公开了本申请除“转移膜工艺(特征D、E)”之外的**所有负极化学体系、材料组分以及常温辊压轧制硬核工艺特征**。
* **结论**:**D4在创造性分析中作为最接近的对比文件最为合适**。
### 2. 未被最接近对比文件(D4)公开的特征是否被其他文件公开?
未被D4公开的特征为:**特征D、特征E**(即:制备锂分散液后,先将其**涂布在转移膜的一面形成涂层**,再通过**接触轧制转移**到负极活性材料表面,而不是直接涂布在负极上)。
* **这些特征已被D3 (JP5742512B2)和D2 (CN104620423A)公开或实质公开**:
* **D3**在蓄电器件极片制备中,已经完整公开了利用“转印フィルム(转移膜/转印膜)”作为中介,在一面成膜(涂层)后再与活性材料层/集电体层接触、轧制、剥离基材以实现无损精密转移的技术机制(D3原文\[0021])。
* **D2**展示了通过辊压加压的方式(加压辊6、7),将图案状涂层精准结合至另一材料层并实现层压粘结的工艺路线。
* **结合启示**:锂金属单质粉末非常活泼,且机械硬度极低,直接在已制备好的多孔负极活性材料层上大面积湿法涂布锂粉浆料易导致负极吸液过度或不均,甚至在压延时造成原活性材料层开裂(如目标专利说明书\[0059]提及轧制不当会导致裂纹)。而D3在相同或相近的电极加工领域中提供了“利用转移膜成膜再转印”的通用工艺。本领域技术人员在D4的基础上,面对“如何提高锂粉分布均匀性、避免直接涂布对负极层结构的破坏并防止压延裂纹”这一技术诉求时,**完全有动机引入D3的转移膜转印机制**。这种结合仅属于常规工艺手段的联合,未带来意料不到的技术效果。
---
## 五、 无效请求方最薄弱的技术特征
作为无效宣告请求方(意图推翻该专利的一方),在本案中阻力最大、胜算相对较低、**最薄弱的技术特征**是:
> **特征D + 特征E(基于“转移膜”的锂分散液涂布与随后的辊压转印工艺)**
### 原因分析:
1. **D4虽最接近但存在明显的工艺路径分歧**:D4虽然在化学体系、技术问题和效果上完全截然对应,但其明确采用“直接涂布在负极活性物质层上,进行干燥并压延”(D4原文\[0058])。
2. **目标专利通过该特征取得了特定的技术有益效果**:目标专利说明书\[0019]及\[0041]、\[0059]强调,本发明通过“优化形成复合材料的轧制工艺条件...在转移膜转印后轧制”,能够在高压实下防止负极活性材料出现裂纹。而直接在氧化硅负极上涂浆再压延,极易引发多孔层应力集中。
3. **转印的结合容易被抗辩为“事后诸葛亮”**:专利权人通常会强烈反辩:锂金属由于极易粘附、质软且性质极度活泼,本领域技术人员根本无法预料将其做成混悬液涂在热塑性转移膜上后,能够通过**非加热辊**顺利、完整地转移到 $SiO$ 表面,且不残留在转移膜上。D3的转印对象是常规的隔膜层或常规电极,不涉及超软、高粘附性的金属锂粉转印。
4. **结论**:该特征是专利权人闭合创造性防火墙的关键锚点。请求方在论证“将D3的转印膜技术应用到D4的SLMP锂粉体系中存在技术启示”时,若没有更强有力的、专门针对“锂金属层转印”的对比文件支持,单凭D3的通用转印,容易被专利局以“存在技术阻碍”或“需要付出创造性劳动”为由予以维持。
---
## 六、 进一步的检索策略建议
为了彻底攻破上述“最薄弱特征”(转移膜预锂化),建议请求方调整检索方向,实施以下精准检索策略:
### 1. 改变检索关键词与工艺交叉融合
目前的检索可能过于集中于“锂二次电池 $SiO$ 负极”,应放宽化学体系限制,将检索重心全力转向**极片制造工艺中的“锂金属转移/转印”**本身。
* **核心检索式组合**:
* (预锂化 OR 补锂 OR 锂粉 OR 锂箔 OR SLMP) AND (转移膜 OR 转印 OR 剥离 OR 离型 OR 载体膜 OR 离型膜 OR 剥离膜) AND (轧制 OR 辊压 OR 压延 OR 机械压);
* 英文库:(Pre-lithiation OR Lithium powder OR SLMP)AND(Transfer film OR Transfer m*thod OR Carrier film OR Release film)AND(Roll press* OR Calendering).
### 2. 扩大技术领域至“金属薄膜/超薄箔材加工及转移”
金属锂的物理性质(软、粘、易氧化)与高纯超薄铝箔、金箔、锌箔的加工极其相似。检索不限于电池领域,应扩大至**微电子、印刷电子、金属箔材转印加工领域**。
* 重点检索:在临时载体(转移膜)上蒸镀或涂布一层超软金属(如金属钠、钾、锂或极薄铝箔),随后通过机械辊压将该金属层整体转移到多孔基材上的工艺文献。只要证明“常温辊压转移软金属层”是半导体或印刷领域的公知工艺,即可彻底剥夺该特征的创造性。
### 3. 锁定特定的行业巨头和早期先驱专利库
* **FMC公司(现Livent)/ 专注于SLMP(稳定锂金属粉末)的专利群**:D4中提及的SLMP由FMC开发。FMC在2005-2018年间申请了大量关于“如何将SLMP施加到电极上”的工艺专利。应拉网式检索FMC(富美实)及其关联公司在全球(US、JP、KR、CN)的补锂工艺专利,极大概率能读到其为了实现SLMP量产而采用的“转移转印”说明书过往公开。
* **日韩传统电池与印刷巨头**:如松下(Panasonic)、三星(Samsung)、LG新能源、TDK、凸版印刷(Toppan Printing)、大日本印刷(DNP)。这些企业在2015前后对超薄电极转印、补锂转移膜有极深的专利池积淀。
### 4. 紧盯目标专利的同族审查历史(Global Dossier)
立刻调阅目标专利在**韩国(原案母国申请号:10-2018-0048075)、美国、欧洲等地的同族专利审查档案**。重点查看美国专利局(USPTO)或韩国专利厅(KIPO)的审查员在审查其同族时做出的核驳理由书(Office Action),看海外审查员是否检索到了能直接破坏其“转移膜补锂”创造性的高价值欧、美、日对比文件,直接“借刀杀人”引入国内无效程序。
作为一名资深专利代理师,我将紧密结合目标专利《制造锂二次电池用负极的方法》(下称“目标专利”)的说明书及权利要求书,对权利要求1进行深度解析,并针对您提供的三份对比文件进行详细的技术特征比对、最接近现有技术分析、无效请求最薄弱特征判定及进一步检索策略的制定。
首先,为方便后续分析,明确各对比文件的公开号及指代如下:
* **D1**:`US9590238B2` (*Composite for anode active material and method of preparing the same*)
* **D2**:`US20170133663A1` (*COMPOSITE FOR ANODE ACTIVE MATERIAL AND METHOD OF PREPARING THE SAME*)
* **D3**:`WO2014132578A1` (*NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY*)
---
### 一、 紧密结合目标专利说明书解释权利要求1
目标专利的核心发明构思在于:为了解决硅基等负极活性材料在初始充放电过程中由于形成锂氧化物等导致**初始不可逆容量高、初始效率低**的技术问题(说明书\[0005]-\[0006]),提出了一种**在负极活性材料层外部通过转移膜直接压印、轧制预锂化**的方法。
1. **步骤i) & ii)(特征B、C、D、E)**:“锂分散液”及“转移膜上涂层”的引入,在说明书\[0039]-\[0042]中被解释为优选通过“喷雾干燥”等方式在具有耐热性和柔韧性的热塑性树脂(如聚酯或聚酰亚胺)上形成均匀的锂金属粉末颗粒涂层。这改变了传统直接在电极上刮涂锂粉容易造成不均或损伤活性材料层的问题。
2. **步骤iii)(特征F、G、H、I、J)**:核心在于**“非活性气体气氛中轧制”**且**“辊是非加热辊”**。说明书\[0058]解释,非活性气氛(N₂、Ar等)是为了防止锂源与氧气反应形成死锂;\[0099]进一步明确,使用的辊压机是非加热辊型的直辊(如具有HrC60硬度)。通过机械物理轧制强度(0.05S至2S)和速度(0.1m/s至5m/s)的优化(说明书\[0059]-\[0060]),使锂粉在非加热的常温条件下通过辊压机械转移并嵌入负极活性材料中,强制引发界面合金化预锂化。
3. **负极活性材料限缩(特征K、L、M)**:限定为选自Si、Sn、Ti等至少一种的半金属/金属氧化物(优选SiO)。说明书\[0025]、\[0062]解释,由于硅基氧化物(SiOx)在初始嵌入锂时体积膨胀严重且副反应大,采用这种常温常压的机械复合轧制,能使其在电池运行前预先经历体积膨胀,生成锂合金,从而在后续循环中几乎全可逆。
---
### 二、 对比文件原文出处及技术特征比对表格
以下将目标专利权利要求1的13个技术特征(A-M),与D1、D2、D3的原文及出处进行详细比对。
#### 权利要求1技术特征比对表
| 权利要求1的技术特征 | D1 (US9590238B2) 比对情况及原文出处 | D2 (US20170133663A1) 比对情况及原文出处 | D3 (WO2014132578A1) 比对情况及原文出处 |
| A:其包含以下步骤 | 实质公开。<br>公开了制备负极活性材料复合材料的方法步骤(见下文)。 | 实质公开。<br>公开了制备负极活性材料复合材料的方法步骤(见下文)。 | 实质公开。<br>公开了制造带有预锂化层负极的步骤(见下文)。 |
| B:i)将锂金属粉末和粘结剂分散在分散介质中 | 未公开。<br>D1使用的是导电剂、聚合物和半金属氧化物,不含锂金属粉末。 | 未公开。<br>D2使用的是导电剂、聚合物和半金属氧化物,不含锂金属粉末。 | 毫无异议公开。<br>\[負極の作製]:将FMC社制SLMP(带有机物膜的球状锂金属粉末)、导电材和PVDF粘结剂在NMP分散介质中混合。 |
| C:以制备锂分散液 | 未公开。 | 未公开。 | 毫无异议公开。<br>\[負極の作製]:混合后“スラリーを調製した”(调制成浆料/分散液)。 |
| D:ii)将所述锂分散液涂布在转移膜的一面 | 未公开。 | 未公开。 | 实质公开/未公开。<br>D3是直接涂布在“负极活性材料层上”(負極活物質層上に塗布し),未公开涂布在“转移膜”上。 |
| E:以形成锂金属粉末的涂层 | 未公开。 | 未公开。 | 毫无异议公开。<br>D3直接在负极层上干燥形成含锂粒子层。 |
| F:和iii)使所述锂金属粉末的涂层与负极活性材料层接触 | 未公开。 | 未公开。 | 实质公开。<br>由于D3是直接原位涂布在负极活性材料层上,干燥后两者自然保持“接触”状态。 |
| G:随后在非活性气体气氛中轧制 | 未公开。<br>D1的热处理不属于针对锂粉涂层的非活性气氛轧制。 | 未公开。 | 未公开。<br>D3虽然公开了压延(圧延),但全文并未提及必须在“非活性气体气氛(如氮气、氩气)”中进行轧制。 |
| H:以形成锂和负极活性材料的复合材料 | 实质公开。<br>\[0011]-\[0012] 通过热处理有机聚合物使半金属氧化物表面包覆碳,形成复合材料,但不含锂。 | 实质公开。<br>\[0011]-\[0012] 同D1,形成不含锂的碳包覆金属氧化物复合材料。 | 毫无异议公开。<br>\[多孔質層]、表1:锂粒子通过电化学或接触,将锂补填(リチウム補填)至负极活物质中,形成了锂和负极活性材料的复合体/多孔层。 |
| I:其中所述轧制使用辊压机进行 | 未公开。 | 未公开。 | 毫无异议公开。<br>\[リチウム粒子を含む層の圧延]:使用“直径65mmのロール(辊)”进行压延。 |
| J:使用的辊是非加热辊 | 未公开。 | 未公开。 | 实质公开。<br>D3在\[リチウム粒子を含む層の圧延]中记载施加300 kgf/cm线压轧制,未提及加热,常规下即为常温非加热辊。 |
| K:其中所述负极活性材料包含半金属氧化物或金属氧化物 | 毫无异议公开。<br>\[0008]、\[0013]:包括(semi) metal oxide,具体为SiOx, SnOx等。 | 毫无异议公开。<br>\[0008]、\[0013]:包括(semi) metal oxide,具体为SiOx, SnOx等。 | 毫无异议公开。<br>\[負極]:负极活物质包含与锂合金化的金属材料或“これら金属の酸化物”(这些金属的氧化物),如SiO_x。 |
| L:在步骤iii)中形成锂和半金属氧化物或金属氧化物的复合材料 | 未公开。<br>D1无锂。 | 未公开。<br>D2无锂。 | 毫无异议公开。<br>D3通过压延使锂粒子扁平化并补填入含有SiO的负极活物质层中。 |
| M:其中所述半金属氧化物或金属氧化物是选自由Si、Sn...构成的组中的至少一种的氧化物 | 毫无异议公开。<br>\[0013]:公开了 SiOx, SnOx, AlOx, SbOx, BiOx, AsOx, GeOx, PbOx, ZnOx, CdOx, InOx, TiOx, GaOx。 | 毫无异议公开。<br>\[0013]:公开了 SiOx, SnOx, AlOx, SbOx, BiOx, AsOx, GeOx, PbOx, ZnOx, CdOx, InOx, TiOx, GaOx。 | 毫无异议公开。<br>\[負極]:明确公开了ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)及“これらの金属の酸化物”(SiO_x)。 |
---
### 三、 最接近对比文件(最接近现有技术)分析
根据专利创造性审查的“三步法”,选择最接近对比文件应优先考虑**技术领域相同或接近、解决的技术问题相同、且公开转化的技术特征最多**的文献。
#### 1. D1 (`US9590238B2`) 和 D2 (`US20170133663A1`) 的情况
* **实质内容**:经核实,D1与D2属于同族文献(D2为D1的分割案/续案申请),其公开的核心内容完全一致。
* **技术问题与效果**:解决的是硅/锡基氧化物“导电性差”的问题(D1/D2的\[0007]),通过喷雾干燥和**高温热处理(600℃-1200℃)**碳化聚合物,在SiO表面形成“无定形碳包覆层”,以提升电导率和循环寿命(D1/D2的\[0010])。
* **选做最接近现有技术的缺陷**:D1/D2**完全没有涉及“预锂化(Pre-lithiation)”**,更未公开引入任何锂金属粉末或液体的步骤。其解决的问题和手段偏离了目标专利“消除初始不可逆相、提高初效”的预锂化构思。
#### 2. D3 (`WO2014132578A1`) 的情况
* **技术领域与技术问题**:D3明确属于“非水电解质二次电池负极制造”领域。其背景技术明确指出:由于合金化金属/金属氧化物(如SiO)在初次充电时存在大量的“不可逆容量”(不可逆容量となる),为了弥补这一缺陷,需要在负极上补充锂(D3中文明书第2页)。这与目标专利解决的**“减少初始不可逆相、提高初始效率”的技术问题完全相同**。
* **技术效果**:D3通过将含有球状锂粉(SLMP)的浆料涂布于负极活性材料表面,并通过**辊压机压延(300 kgf/cm)**,使锂粒子发生扁平化变形并补填入负极中。D3的表1和性能评价结果证实了其能显著改善“初回充放電効率”(初始充放电效率)以及“サイクル特性”(循环特性)。这与目标专利的有益效果(说明书表1,提高初效和容量保持率)高度吻合。
#### 结论
**D3 (`WO2014132578A1`) 明显最适合作为本案最接近的对比文件**。它公开了本案绝大部分的工艺构思(锂粉+粘结剂调制成浆料、涂布、与负极氧化物层接触、辊压、常温非加热辊、解决SiO不可逆容量问题)。
---
### 四、 区别技术特征及其他对比文件的公开情况
以 **D3** 作为最接近的对比文件,目标专利权利要求1与其相比,存在以下**明显的区别技术特征**:
1. **区别特征1(对应特征D)**:目标专利是将锂分散液**“涂布在转移膜的一面”**,然后通过步骤iii)将涂层**转移接触**负极;而D3是直接**原位涂布(原位包覆)**在负极活性材料层上,不使用转移膜。
2. **区别特征2(对应特征G)**:目标专利限定了轧制必须在**“非活性气体气氛中”**进行;而D3仅提到了常规工业压延(圧延),并未提及需在非活性气体(如氮气、氩气)气氛下保护操作。
#### 其他对比文件(D1、D2)是否公开了这些区别特征?
* **针对区别特征1(转移膜转移轧制)**:D1和D2属于完全不同的包覆工艺(溶剂混合后直接喷雾干燥成粉体,再高温造粒),**完全没有公开**任何关于“使用转移膜将预锂化层通过接触轧制转移至负极”的技术信息。
* **针对区别特征2(非活性气体气氛轧制)**:D1/D2中虽然在高温热处理时为了防止碳燃烧通常会默认或隐式要求惰性气氛,但其针对的是“聚合物的高温碳化”,而本案针对的是**“金属锂粉的常温常压机械压延轧制”**。因此,D1和D2**未能公开**在负极常温预锂化轧制中引入非活性气体保护的技术教导。
---
### 五、 无效请求方最薄弱的技术特征判定
若您站在**无效请求方(即试图推翻该专利的一方)**的角度,该权利要求1中**最难被攻破、对请求方而言最薄弱(即最难找到现有技术证据)**的技术特征是:
#### **特征D:将所述锂分散液涂布在转移膜的一面(配合步骤iii的“转移”构思)**
* **理由**:
1. **现有技术(如D3)的思维定势**:在二次电池预锂化领域,传统的做法要么是原位化学/电化学预锂化,要么像D3一样,直接将锂粉浆料刮涂或喷涂在已经做好的负极极片上,或者直接压制锂箔。
2. **目标专利“转移膜”带来的技术阻碍与有益效果**:目标专利采用“先涂在转移膜上,再机械压印转移”的方式。这种离线制备锂粉涂层、再常温辊压转移的工艺,巧妙地避免了高活性锂粉分散介质(如NMP等溶剂)直接接触负极活性材料层可能带来的破坏,且转移膜表面更易于形成极薄、极均匀的锂粉面密度控制。
3. **检索断层**:在D1、D2、D3中完全没有任何关于“转移膜预锂化”的启示,属于明显的非显而易见性改动。无效请求方很难在常规的负极材料制备文献中检索到“转移膜”与“常温非加热机械轧制预锂化”相组合的结构教导。
---
### 六、 进一步检索策略建议
为了帮助无效请求方攻克上述“转移膜”和“非活性气体轧制”的壁垒,建议调整检索方向,采取以下联合检索策略:
1. **跨技术领域检索(工艺交叉)**:
* 不要局限于“锂二次电池负极”或“负极活性材料”本身。应当拓展至**高活性金属箔材加工、柔性电子印刷、标签热转印(Thermal Transfer Printing)、以及超薄功能膜转移工艺**领域。
* 检索在这些外延领域中,是否存在“将高活性/易氧化金属粉末(如钠、钾、镁或超细铝粉)先涂布于PET/PI等聚合物转移膜上,再利用常温冷辊压(Non-heated rolls)将其转移至目标基材”的通用机械工艺教导。
2. **针对“非活性气体轧制(特征G)”的专项检索**:
* 锁定金属锂箔或超细锂粉的**机械加工机械/设备专利**。
* 检索关键词组合:`(锂粉 OR 锂箔) AND (轧制 OR 压延 OR 辊压) AND (氮气 OR 氩气 OR 惰性 OR 非活性) AND (手套箱 OR 密闭腔)`。因为金属锂极易与空气中的水分和氧气反应,工业上在对锂进行机械压延时,必然会存在使用惰性气体保护的辊压机设备文献,以此作为常识或通用技术教导进行论证。
3. **关键词与IPC分类号精密组合**:
* **IPC分类号**:重点关注 `H01M4/04`(电极的制造工艺)、`H01M4/139`(专门适用于制造不属于小组H01M4/02各组电极的工艺)、`H01M10/052`(锂蓄电池)。
* **拓展检索式(以中文基准为例)**:
* `(转移膜 OR 转印膜 OR 离型膜 OR 承载膜) AND (锂粉 OR 锂金属 OR 预锂化) AND (负极 OR 电极)`
* `(SLMP OR 锂分散液) AND (涂布 OR 喷涂) AND (承载 OR 转移 OR 压印) AND 轧制`
4. **追溯现有技术的关联文献**:
* D3中提到了其使用的锂粉为**“FMC社制SLMP”**。建议专门检索FMC公司(现Livent/Arcadium Lithium)在2010-2017年间申请的关于**SLMP(稳定化锂金属粉末)应用工艺、施工指南及配套辊压设备的专利及学术文献**。高活性粉末原厂往往会布局如何将该粉末均匀涂覆和转移的底层工艺专利,极有可能包含转移膜或保护气氛的早期技术启示。
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述半金属氧化物或金属氧化物是选自由SiO、SnO和SnO2构成的组中的至少一种
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述半金属氧化物或金属氧化物的表面涂布有无定形碳层
根据权利要求3所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述无定形碳层在其中包含导电材料
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述锂分散液以70:30至95:5的重量比包含所述锂金属粉末和所述粘结剂
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中基于所述锂分散液的总重量,以10重量%至40重量%的量包含所述分散介质
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述粘结剂包含选自由聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯、聚偏二氟乙烯‑三氯乙烯、聚偏二氟乙烯‑三氟氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯‑乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基支链淀粉、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、支链淀粉、羧甲基纤维素、丙烯腈‑苯乙烯‑丁二烯共聚物、聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈和丁苯橡胶构成的组中的至少一种
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述分散介质包含选自由N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲苯、庚烷、己烷、甲苯、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、环己烷、二甲亚砜、乙腈、吡啶和胺类构成的组中的至少一种
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中所述转移膜包含选自由聚烯烃、聚乙烯醇类聚合物、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚和纤维素衍生物构成的组中的至少一种
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中通过喷雾干燥进行所述涂布
根据权利要求1所述的制造锂二次电池用负极的方法,其中步骤iii)中的所述轧制以0.3m/秒至2m/秒的压制速度进行