2015-018750

特願２０１３－　　　５１８「水溶性バインダーを含む水溶液から得られた薄膜により被覆された電極、その製造方法及び使用」拒絶査定不服審判事件〔平成２５年　５月１６日出願公開、特開２０１３－　９３３３３〕について、次のとおり審決する。

【結　論】 本件審判の請求は、成り立たない。

【理　由】 第１　手続の経緯 本願は、２００３年（平成１５年）１１月１３日（パリ条約による優先権主張　外国庁受理２００２年１１月１３日（ＣＡ）カナダ）を国際出願日とする出願である特願２００４－５５０５８１号の一部を平成２５年１月７日に新たな特許出願としたものであって、平成２６年１０月２７日付けの拒絶理由通知に対して、平成２７年４月２３日付けで意見書及び手続補正書が提出されたが、同年６月２６日付けで拒絶査定（以下、「原査定」という。）がされ、この査定を不服として同年１０月１６日付けで拒絶査定不服審判が請求されたものである。 第２　本願発明 本願の発明は、平成２７年４月２３日付けの手続補正書によって補正された、特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのもの（以下、「本願発明」という。）である。 [本願発明] 「黒鉛及び／又は炭素により被覆されたＬｉＦｅＰＯ４である少なくとも１種の活性材料、ゴムであるバインダーを含む水性組成物を電極支持体上に塗布して乾燥させることにより得られた、少なくとも部分的に薄膜で被覆された電極を製造するための方法であって、 炭素及び／又は黒鉛によるＬｉＦｅＰＯ４の被覆が機械溶融により実施される、上記方法。」 第３　原査定の拒絶理由の概要 原査定の拒絶理由の概要は、以下のとおりである。 この出願の請求項１に係る発明は、その出願前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 記 １．特開平５－２２５９８２号公報 ２．特開２００２－１１７９０２号公報 第４　刊行物の記載事項 １．刊行物１ 本願の優先権主張の日前に日本国内において頒布され、原査定の拒絶の理由で引用された特開平５－２２５９８２号公報（以下、「刊行物１」という。）には、以下の事項が記載されている（なお、下線は当審により付与した。また、「…」は記載の省略を表す。）。 「【００１０】本発明で用いられるリチウム含有複合酸化物は、一般的に次のような方法で合成される。すなわち、リチウムと、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，またはＭｎから選ばれる１種または２種以上の遷移金属の炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物などを出発原料として、これらを化学量論比で混合し、焼成することによって得られる。…」 「【００１５】 【作用】本発明の二次電池において、リチウムまたはリチウムを主体とするアルカリ金属を担持しうる有機化合物の焼成体である炭素質物からなる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸化物を活物質とする正極体とを、この順序で一体的に積層してなる発電要素を具備する非水溶媒二次電池において、該正極体の結着剤にＣＭＣとブタジエン共重合ゴムを用いることにより、正極活物質と結着剤との反応はなくなり、その結果、充放電サイクルを繰り返しても、集電体と正極活物質との導電性を損なうことにより生ずる電池内部抵抗の増加、また結着能力の低下による正極活物質の脱落、及び内部短絡はなくなる。従って、充放電サイクル寿命が向上され、しかも電池性能が安定した非水溶媒二次電池を得ることができる。」 「【００１６】 【実施例】… 実施例 市販の炭酸リチウム及び炭酸コバルトを、ＬｉとＣｏのモル比でＬｉ／Ｃｏ＝１．１０になるように秤量し、乳鉢において充分混合した。この混合物をアルミナ製のルツボにいれ、電気炉において、８００℃で６時間加熱処理を行った。得られた焼成物は、冷却後再度粉砕し、同様に８００℃で６時間加熱処理を行い、その後、蒸留水で充分に洗浄し、未反応のアルカリ成分を洗い流した。この生成物は粉末Ｘ線法でＬｉＣｏＯ２と確認された。 【００１７】この生成物９０重量％、導電材としてアセチレンブラック７重量％、及び結着剤となるＣＭＣ１重量％とＳＢＲ（ブタジエン共重合ゴム）２重量％を、水中で混練してスラリー状の正極合剤を調整し、この正極合剤を厚さ１０μｍのアルミニウム基板上に塗布・風乾した後、加圧して一定厚にし、０．１６ｍｍ厚の正極合剤層を有する板状の正極を製造した。…」 ２．刊行物２ 本願の優先権主張の日前に日本国内において頒布され、原査定の拒絶の理由で引用された特開２００２－１１７９０２号公報（以下、「刊行物２」という。）には、以下の事項が記載されている。なお、下線は当審により付与した。 「【０００７】現在、リチウムイオン二次電池の正極活物質としては、高エネルギー密度、高電圧を有すること等から、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等が用いられている。しかし、これらの正極活物質は、クラーク数の低い金属元素をその組成中に有しているため、コストが高くつく他、安定供給が難しいという問題がある。また、これらの正極活物質は、毒性も比較的高く、環境に与える影響も大きいことから、これらに代わる新規正極活物質が求められている。 【０００８】これに対し、オリビン型構造を有し、一般式ＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４（ただし、ＭはＭｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂの少なくとも１種以上を表し、０．０５≦ｘ≦１．２、０≦ｙ≦０．８である。）で表される化合物（以下、単にＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４と称して説明する。）を単独で、又は他の材料と混合させて正極活物質に用いることが提案されている。このＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４を正極活物質に使用した場合には、資源的に豊富で安価な材料である鉄をその組成中に有しているため、上述のＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等と比較して低コストであり、また、毒性も低いため環境に与える影響も小さく、その実用化が渇望されている。」 「【０００９】 【発明が解決しようとする課題】… … 【００１１】…ＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４を正極活物質に使用すると、一定の容積の電池を作製した場合には他の活物質を使用した場合に比べ電気容量が小さくなり、実用的ではない。また、一定の電気容量の電池を作製した場合には他の活物質を使用した場合に比べて外形が大きくなり、やはり実用的ではない。 【００１２】そこで、本発明は正極活物質にＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４を使用した場合に、…一定電気容量の電池を作製する場合における小型、薄型化及び一定外形の電池を作製する場合における高電気容量化が達成される非水電解液電池…を提供することを目的とするものである。」 「【００１８】非水電解液電池１は、図１に示すように、正極材２と負極材３とが、セパレータ４を介して積層されかつ渦巻き状に複数回巻回された電池素子５が、非水電解液とともに外装ケース６内に封入されている。 【００１９】正極材２は、図２に示すように、帯状を呈する正極集電体７の両面に、リチウムを電気的に放出することが可能であり、かつ吸蔵することも可逆的に可能である正極活物質を含有する正極活物質層８が形成されている。正極材２においては、その一端側が、上述したような電池素子５を形成する際の巻回開始端２ａとされ、他端側が巻回終止端２ｂとされる。なお、図２において、（ａ）は電池素子５を形成した場合において外側に面する外周側を、（ｂ）は内側に面する内周側を図示している。 【００２０】正極材２には、その巻回開始端２ａ近傍に正極リード９が取り付けられている。また、正極材２には、外周側の巻回終止端２ｂ側に正極活物質層８が形成されずに正極集電体７が露出する集電体露呈部２ｃが設けられている。 【００２１】正極集電体７は、例えばアルミニウム箔等からなる。正極活物質層８に含有される正極活物質としては、オリビン型結晶構造を有し、一般式ＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４（ただし、ＭはＭｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂの少なくとも１種以上を表し、０．０５≦ｘ≦１．２、０≦ｙ≦０．８である。）で表される化合物を単独で、又は他の材料と混合して使用する。本実施の形態においては、詳細を後述するＬｉＦｅＰＯ４と炭素材料との複合体を正極活物質として使用する。以下、ＬｉｘＦｅ１－ｙＭｙＰＯ４としてＬｉＦｅＰＯ４を用い、これと炭素材料とからなる複合体を正極活物質として用いる場合について説明する。 【００２２】ＬｉＦｅＰＯ４と炭素材料との複合体（以下、単にＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体と称して説明する。）は、ＬｉＦｅＰＯ４粒子の表面に、当該ＬｉＦｅＰＯ４粒子の粒径に比べて極めて小とされる粒径を有する炭素材料の粒子が多数個、付着してなるものである。炭素材料は導電性を有するので、炭素材料とＬｉＦｅＰＯ４とから構成されるＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体は、例えばＬｉＦｅＰＯ４のみを正極活物質とした場合と比較すると電子伝導性に優れている。すなわち、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体は、ＬｉＦｅＰＯ４粒子の表面に付着してなる炭素粒子により電子伝導性が向上するので、ＬｉＦｅＰＯ４本来の容量が十分に引き出される。したがって、正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体を用いることにより、高電気容量を有する非水電解液電池１を実現できる。」 「【００４８】まず、正極活物質としてＬｉＦｅＰＯ４と炭素材料との複合体を、以下に示す製造方法に従って合成する。 【００４９】この正極活物質を合成するには、ＬｉＦｅＰＯ４の合成原料を混合し、ミリングを施し、焼成し、且つ上記の何れかの時点で炭素材料を添加する。… … 【００６２】ミリング工程では、混合工程で得られた混合物に、粉砕・混合同時に行うミリングを施す。本発明におけるミリングとは、ボールミルを用いた強力な粉砕・混合をいう。また、ボールミルとしては、例えば遊星型ボールミル、シェイカー型ボールミル、メカノフュージョン等を好適に用いることができる。 … 【００８６】また、炭素材料を焼成後に添加する場合、焼成により合成された生成物はＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体ではなく、ＬｉＦｅＰＯ４である。そこで、焼成により合成されたＬｉＦｅＰＯ４に炭素材料を添加した後、再度ミリングを施す。ミリングを再度行うことにより、添加した炭素材料は微細化され、ＬｉＦｅＰＯ４の表面に付着しやすくなる。また、ミリングを再度行うことにより、ＬｉＦｅＰＯ４と炭素材料とが十分に混合されるので、微細化された炭素材料をＬｉＦｅＰＯ４の表面に均一に付着させることができる。したがって、焼成後に炭素材料を添加した場合においても、ミリングを施す前に炭素材料を添加した場合と同様の生成物、すなわちＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体を得ることが可能であり、また、上述した同様の効果を得ることが可能である。 【００８７】上述のようにして得られたＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体を正極活物質として用いた非水電解液電池１は、例えば次のようにして製造される。 【００８８】正極材２としては、まず、正極活物質となるＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体と結着剤とを溶媒中に分散させてスラリーの正極合剤を調製する。次に、得られた正極合剤を正極集電体７上に均一に塗布し、乾燥させて正極活物質層８を形成することにより正極材２が作製される。このとき、正極合剤の塗布は、正極集電体７の外周側の巻回終止端２ｂ側に集電体露呈部２ｃが設けられるように行われる。上記正極合剤の結着剤としては、公知の結着剤を用いることができるほか、上記正極合剤に公知の添加剤等を添加することができる。」 第５　当審の判断 １．刊行物１に記載された発明 刊行物１の【００１５】、【００１６】の記載（特に、下線部を参照）によれば、刊行物１には、次の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。 ［引用発明］ 「リチウムまたはリチウムを主体とするアルカリ金属を担持しうる有機化合物の焼成体である炭素質物からなる負極体と、セパレータと、リチウム含有複合酸化物を活物質とする正極体とを、この順序で一体的に積層してなる発電要素を具備する非水溶媒二次電池における、前記正極体を、前記活物質としてＬｉＣｏＯ２、導電材としてアセチレンブラック、及び結着剤となるＣＭＣとＳＢＲ（ブタジエン共重合ゴム）を、水中で混練してスラリー状の正極合剤を調整し、この正極合剤をアルミニウム基板上に塗布・風乾した後、加圧して一定厚にして製造する方法。」 ２．本願発明と引用発明との対比 本願発明と引用発明とを対比する。 引用発明における、「正極体」、「活物質」、「結着剤」となる「ＳＢＲ（ブタジエン共重合ゴム）」、「水中で混練し」た「スラリー状の正極合剤」、「アルミニウム基板」は、それぞれ、本願発明における、「電極」、「少なくとも１種の活性材料」、「ゴムであるバインダー」、「水性組成物」、「電極支持体」に相当する。 引用発明における、「正極体」を、「正極合剤をアルミニウム基板上に塗布・風乾した後、加圧して一定厚にして製造する方法」は、本願発明における、「水性組成物を電極支持体上に塗布して乾燥させることにより得られた、少なくとも部分的に薄膜で被覆された電極を製造するための方法」に相当する。 してみると、本願発明と引用発明とは、以下の点で一致し、以下の点で相違する。 ＜一致点＞ 少なくとも１種の活性材料、ゴムであるバインダーを含む水性組成物を電極支持体上に塗布して乾燥させることにより得られた、少なくとも部分的に薄膜で被覆された電極を製造するための方法。 ＜相違点１＞ 少なくとも１種の活性材料が、本願発明では、「黒鉛及び／又は炭素により被覆されたＬｉＦｅＰＯ４である」のに対し、引用発明では、ＬｉＣｏＯ２である点。 ＜相違点２＞ 本願発明では、「炭素及び／又は黒鉛によるＬｉＦｅＰＯ４の被覆が機械溶融により実施される」のに対して、引用発明では、そのようなことは実施されない点。 ３．相違点についての検討 （１）引用発明では、リチウム含有複合酸化物を活性材料とする電極における、前記リチウム含有複合酸化物がＬｉＣｏＯ２である。 （２）ＬｉＣｏＯ２は、リチウムイオン二次電池の正極活性材料として用いられているが、コストが高くつく他、安定供給が難しく、また、毒性も比較的高く環境に与える影響も大きいという問題があることから、これに代わる正極活性材料が求められており、これに対し、オリビン型構造を有する、ＬｉＦｅＰＯ４は資源的に豊富で安価なＦｅを有しているため、低コストであり、また、毒性も低いため環境に与える影響も小さいので、上記問題を解決し得る正極活性材料としてその実用化が渇望されていることは、刊行物２の【従来の技術】（特に、【０００７】、【０００８】、【００１１】）にも記載されているように、リチウムイオン二次電池の技術動向として当業者に周知の事項である。 （３）したがって、活性材料がＬｉＣｏＯ２である引用発明が上記問題を有していることは当業者ならば理解し得ることである。 （４）そして、刊行物２には、ＬｉＣｏＯ２の上記問題を解決し、さらに、ＬｉＦｅＰＯ４を正極活物質(活性材料)に使用した場合に、他の活物質を使用した場合に比べ電気容量が小さくなり実用的ではないとの問題を解決するために、ＬｉＦｅＰＯ４粒子の表面に、当該ＬｉＦｅＰＯ４粒子の粒径に比べて極めて小とされる粒径を有する炭素材料の粒子が多数個付着してなる、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体（以下、単に、「ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体」という。）（【００２１】、【００２２】）であって、焼成により合成されたＬｉＦｅＰＯ４に炭素材料を添加した後、メカノフュージョン（本願における「機械溶融」に相当する。）等を用いたミリングを行うことで得られた、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体（【００６２】、【００８６】）を正極活物質として用いることが記載されている。 （５）してみると、引用発明において、上記複数の問題を解決すべく、前記活性材料を、Ｆｅを含有したリチウム含有複合酸化物とし得ること（刊行物１の【００１０】）を考慮し、当該Ｆｅを含有し得るリチウム含有複合酸化物として、刊行物２の記載から導出される、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体であって、ＬｉＦｅＰＯ４に炭素材料を添加した後、機械溶融を用いたミリングを行うことで得られた、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体を用いること、すなわち、上記相違点１、２に係る本願発明の発明特定事項を採用することは、当業者が容易に想到し得ることである。 （６）また、このように容易に想到し得た構成が、本願発明の、電極の製造に有機溶媒を使用する場合に必要となる、無水チャンバーや特別な予防策等の使用を避けることが可能となる等の効果を奏することは、当業者であれば当然に予測できる程度のものであって、格別顕著なものとはいえない。 （７）よって、本願発明は、刊行物１に記載された発明及び刊行物２に記載された技術事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものである。 ４．請求人の主張について （１）請求人の主張 請求人は、平成２７年１０月１６日付けの審判請求書において、以下のａ）～ｃ）の主張している。 ａ）本願発明では、機械溶融によって炭素や黒鉛がＬｉＦｅＰＯ４を被覆しているが、この点は、刊行物１には何ら記載されていないし、その示唆もない。また、刊行物２には、ミリングなどの方法によってメカノフュージョンしたＬｉＦｅＰＯ４／炭素複合体が記載されているが、刊行物２には、その内容を刊行物１に係る発明と組み合わせることを示唆するような記載はないから、刊行物１と刊行物２を組み合わせて本願発明を完成させることは当業者といえども簡単なことではない。 ｂ）本願発明のように、機械溶融によれば炭素や黒鉛とＬｉＦｅＰＯ４との結合を強化できるだけでなく、高温での処理が不要になるというメリットが生じるが、このような点は、刊行物１や刊行物２から当業者が予測できたことではない。 ｃ）ＣＭＣとブタジエン共重合ゴムの混合物をバインダーとして用いることを最大の特徴とする刊行物１から、ＣＭＣをバインダーとして用いない補正後の本願発明を当業者が簡単に思いつくとは考えられないし、刊行物２にも、バインダーとしてゴムのみを用いることは何ら示唆されていないから、刊行物２を考慮したとしても刊行物１から補正後の本願発明を思いつくことは容易ではない。 （２）当審の判断 ア．しかしながら、請求人の上記ａ）～ｃ）の主張は、以下の理由により、いずれも採用できない。 イ．すなわち、上記３．（１）～（５）で検討したとおり、刊行物１、刊行物２には、刊行物１に記載された発明に刊行物２に記載された技術を組み合わせる動機付けとなる記載があるといえるから、上記ａ）の主張は、当を得た主張ではない。 ウ．また、刊行物２の【００４８】、【００４９】、【００６２】、【００８６】の記載事項によれば、焼成により合成されたＬｉＦｅＰＯ４に炭素材料を添加した後、メカノフュージョンを用いたミリングを行うことで得られた、ＬｉＦｅＰＯ４炭素複合体は、ＬｉＦｅＰＯ４と炭素材料との結合が強化されているといえるし、その複合体は、炭素前駆体を熱分解して炭素へと変換する処理を行って得られたものではないから、高温での処理が不要であったことは自明の事項であって、上記ｂ）の主張も、当を得た主張ではない。 エ．本願の請求項１には、水性組成物に含まれるバインダーに関して、「ゴムであるバインダーを含む水性組成物」と特定されているだけで、ゴムのみがバインダーとして用いられることは特定されていないから、本願発明は、刊行物１に記載された、ＣＭＣとＳＢＲ（ブタジエン共重合ゴム）の両方をバインダーとして用いることをも含むものである。 よって、本願発明ではゴムのみがバインダーとして用いられるとの主張は、請求項の記載に基づかないものであり、上記ｃ）の主張も、当を得た主張ではない。 オ．よって、請求人の上記主張は採用しない。 第６　むすび 以上のとおり、本願発明は、刊行物１に記載された発明及び刊行物２に記載された技術事項に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるとの原査定の拒絶理由は妥当である。 したがって、本願は拒絶すべきものである。 よって、結論のとおり審決する。