特許異議申立
2024-701017
電気化学素子の金属支持体、電気化学素子、電気化学モジュール、電気化学装置、エネルギーシステム、固体酸化物形燃料電池、固体酸化物形電解セルおよび金属支持体の製造方法
- 審判番号
- 2024-701017
- 法域
- 特許
- 審判種別
- 異議申立(異議の決定)
- 出願番号
- 特願2020-509378
- 登録番号
- 7470038
- 請求日
- 2024年10月16日
- 審決日
- 2025年09月10日
- 公報発行日
- 2025年10月31日
- 結論
- 維持
- 当事者
- 【権利者】大阪瓦斯株式会社
- 【権利者代理人】弁理士法人R&C
- 【異議申立人】セレス パワー リミティド
- 【異議申立人代理人】青木 篤
- 【異議申立人代理人】三橋 真二
- 【異議申立人代理人】中村 和広
- 【異議申立人代理人】関根 宣夫
- 【異議申立人代理人】青木 修二郎
- 【異議申立人代理人】村上 智史
- 審判長/審判官
- 審判長 井上 信一
- 審判官 須原 宏光
- 審判官 多田 幸司
- 分類
- P1651.113-Y (H01M) / P1651.121-Y (H01M) / P1651.536-Y (H01M) / P1651.537-Y (H01M)
- 条文(本文から自動抽出・参考)
- 特許法第29条第2項、特許法第29条第1項第3号、特許法第36条第4項第1号、特許法第36条第6項第2号、特許法第36条第6項第1号、特許法第29条第1項
- データ出所
- 審決公報(XML)
事件の表示
特許第7470038号発明「電気化学素子の金属支持体、電気化学素子、電気化学モジュール、電気化学装置、エネルギーシステム、固体酸化物形燃料電池、固体酸化物形電解セルおよび金属支持体の製造方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。
結論
結 論
特許第7470038号の請求項1ないし11に係る特許を維持する。
理由
理 由
第1 手続の経緯
特許第7470038号の請求項1ないし11に係る発明についての出願は、2019年(平成31年)3月29日(優先権主張 平成30年3月30日)を国際出願日とする出願であって、令和6年4月9日にその特許権が設定登録され令和6年4月17日に特許掲載公報が発行された。本件特許異議の申立での経緯は、次の通りである。
令和 6年10月16日 :特許異議申立人セレス パワー リミティドによる請求項1ないし11に係る特許に対する特許異議の申立て
令和 7年 1月20日付け:取消理由通知
令和 7年 3月21日 :特許権者による意見書の提出
令和 7年 5月14日付け:取消理由通知(決定の予告)
令和 7年 7月18日 :特許権者による意見書の提出
第2 本件発明
請求項1ないし11に係る発明(以下、「本件発明1」ないし「本件発明11」という。)は、特許請求の範囲の請求項1ないし11に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
「【請求項1】
電気化学素子の金属支持体であって、
前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記貫通空間の前記表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下であり、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され、
前記貫通空間の前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有し、
前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、
厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、
材料がFe-Cr系合金である金属支持体。
【請求項2】
前記表側開口部が、直径が20μm以上40μm以下の円形又は略円形である請求項1に記載の金属支持体。
【請求項3】
前記表側面の少なくとも一部が金属酸化物膜で覆われている請求項1又は2に記載の金属支持体。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の金属支持体の前記表側面に、少なくとも電極層と電解質層と対極電極層とが設けられた電気化学素子。
【請求項5】
請求項4に記載の電気化学素子が複数集合した状態で配置される電気化学モジュール。
【請求項6】
請求項4に記載の電気化学素子もしくは請求項5に記載の電気化学モジュールと燃料変換器とを少なくとも有し、前記電気化学素子もしくは前記電気化学モジュールと前記燃料変換器との間で還元性成分を含有するガスを流通する燃料供給部を有する電気化学装置。
【請求項7】
請求項4に記載の電気化学素子もしくは請求項5に記載の電気化学モジュールと、前記電気化学素子もしくは前記電気化学モジュールから電力を取り出すあるいは前記電気化学素子もしくは前記電気化学モジュールに電力を流通する電力変換器とを少なくとも有する電気化学装置。
【請求項8】
請求項6又は7に記載の電気化学装置と、前記電気化学装置から排出される熱を再利用する排熱利用部とを有するエネルギーシステム。
【請求項9】
請求項4に記載の電気化学素子を備え、前記電気化学素子で発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池。
【請求項10】
請求項4に記載の電気化学素子を備え、前記電気化学素子で電解反応を生じさせる固体酸化物形電解セル。
【請求項11】
請求項1から3のいずれか1項に記載の金属支持体を製造する製造方法であって、金属材料板に対して、レーザー加工またはパンチング加工またはエッチング加工のいずれか、または、それらの組合せによって、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を形成する、金属支持体の製造方法。」
第3 取消理由通知書(決定の予告)に記載した取消理由について
1 取消理由の概要
(進歩性)請求項1-11に係る発明は、本件特許出願前に日本国内又は外国において、頒布された引用文献1に記載された発明、及び、引用文献4-6に記載された周知技術に基いて、本件特許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、請求項1-11に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものである。
<引用文献等一覧>
1.国際公開第2008/003976号(甲第1号証)
4.R.T.Leah et al., “Modelling of cells, stacks and systems based around metal-supported planar IT-SOFC cells with CGO electrolytes operating at 500-600℃”, Journal of Power Sources 145(2005), 3 June 2005, p.336-352(甲第2号証)
5.特開平3-238758号公報
6.特表2013-501336号公報
2 引用文献の記載事項、引用発明
(1)引用文献1
ア 引用文献1には、以下の事項が記載されている(下線は、当審で付与したのものである。以下同様。なお、翻訳文は、異議申立人によるものである。)。
(ア)「A fuel cell produces heat and electricity by the interaction of a fuel gas and an oxidant gas via an anode, electrolyte, cathode assembly. Traditionally, the fuel gas contacts the anode electrode and the oxidant gas, normally air, contacts the cathode electrode. In the case of a solid oxide fuel cell, the oxygen ions in the air on the cathode side are stripped out and pass through the electron impermeable electrolyte to combine with hydrogen ions from the fuel gas. This then creates a voltage that can drive a current through a load circuit connected across the anode and cathode side. Heat is generated, not only from the electrochemical action of the fuel cell, but also as a result of the ions flowing through the fuel cell components, which have internal ion flow resistance. 」(第1頁第22~30行)
(イ)「Extensive fuel cell development work has been carried out at the assignee of the present invention to reduce the thermal gradients in fuel cells and fuel cell stacks, the results of which have been disclosed partially in Reference [2]. This work was complemented by a computer model which was developed to predict the fuel dilution and the resulting temperature and current density gradients along the path of gas stream. The model considers a fuel cell stack comprising several electrochemical cells, repeated between two interconnecting plates located above and below the cell positive- electrolyte-negative (PEN) structure. Figure 1 shows a schematic side view of a co- flow SOFC stack, where the unit cell being modelled is indicated as 100. The PEN structure is shown as 20, and fuel and air flow as 30 and 40 respectively. The fuel cell studied in the model comprises a stainless steel substrate, a 10 mol% Gd2O3 doped CeO2 (CGO) electrolyte, Ni-CGO anode and a lanthanuni-strontium-cobalt-iron-oxide based cathode (LSCF).」(第4頁第21行~第5頁第2行)
(ウ)「In conclusion, there is a need to adjust the concentration of the reactant gas delivered to the anode area locally along the path of gas stream so that the variations in current density and temperature along the same path are controlled and minimized.
It is thus an aim of the present invention to overcome the prior art disadvantages and to provide an improved metallic substrate and a method of manufacturing the same.」(第6頁第20~25行)
(エ)「According to the present invention there is provided a fuel cell, oxygen generator or high temperature electrolyser comprising a metallic substrate comprising:
(i) at least one porous region comprising a plurality of pores in said metallic substrate, where the porosity varies in at least one direction substantially coincident with the path or paths of a reactant stream to be passed over the substrate when in use and/or in areas of in-use poor gas flow; and
(ii) at least one non-porous region bounding the at least one porous region, and having mounted on said metallic substrate an electrode of said fuel cell, oxygen generator or high temperature electrolyser.」(第6頁第29行~第7頁第6行)
(オ)「In other embodiments, the pores are also not confined to being constant in size through the depth of the substrate, and are of varying size through the metallic substrate.」(第9頁第8~9行)
(カ)「In one embodiment, the substrate comprises a sheet of ferritic stainless steel containing from about 15 to 24 wt. % Cr and one or more of other alloying additives. Preferable alloying additives include Mn, Ti, Nb, Si, Ni, Al, Zr and La. Preferably, the substrate has a thickness of from about 100 to 1000 μm.
The porous region of the substrate includes a plurality of pores (through apertures). The pores may have a fixed lateral dimension ranging from 5 to 500 μm and a spacing varied along the paths of fuel stream in the range from 50 to 1000 μm. More preferably, the pores have a fixed lateral dimension of from 10 to 200 μm and a lateral spacing varied along the paths of fuel stream in the range from 100 μm to 500 μm. Yet more preferably, the pores have a lateral dimension of 30 μm and a variation of lateral spacing from 200 to 300 μm. The pores are not limited to being circular in shape, and other preferred shapes are non-circular, elliptical and square.」(第10頁第9~21行)
(キ)「Preferably, the pores are introduced to the substrate by photo-chemical machining, laser machining, or hole punching, or a combination of these processes in succession. The pores can be introduced from one side or from both sides of the substrate. In addition, a pore from one side might link with more than one pore from the other side.」(第12頁第5~8行)
(ク)「Figures 8 to 12 show cross-sectional side views of the metallic substrate 1 of Figure 6 in which the size of the pores 4 increases in the direction of reactant flow 5. In the examples of Figures 9 to 12 the pores are provided with a porous filling material 9, 10 to provide a continuous smooth surface on at least one face of the substrate 1. A continuous smooth surface enables electrochemically active components to be provided on the substrate 1 easily, which is especially useful when relatively large pores 4 are used. If such a filling were not used, then covering such large pores with ceramic materials would normally result in the ceramic sagging across the pore, thus producing a non-flat surface which can subsequently lead to failure of the ceramic layers of the fuel cell due to the development of stress gradients arising from the fabrication process and during fuel cell operation. In this embodiment, the metallic substrate 1 is fabricated from ferritic stainless steel, and porous filling material 9,10 is CeO2 alloyed with 10-20 mol % Gd2O3 (CGO), the thermal expansion coefficient of which is a good match to ferritic stainless steel.
In certain embodiments, the pores are partially filled with a porous filling material 9 (Figure 9), are fully filled (Figure 10), or the porous filling material can extend above the surface of the metallic substrate 1 to form a porous layer 11 whilst partially filling the pores (Figure 11) or whilst fully filling the pores (Figure 12).」(第17頁第22行~第18頁第8行)
(ケ)「The metallic substrate described above can also be used in a high temperature electrolyser, in which a voltage is applied to the fuel cell allowing oxygen ions to be stripped from steam on one side to the other side, thus creating a hydrogen rich gas stream on one side and an oxygen rich gas stream on the other side. 」(第18頁第29行~32行)
[翻訳文:
(ア)「燃料電池は、アノード、電解質、カソードのアセンブリを介して燃料ガスと酸化剤ガスとの相互作用によって熱および電気を生成する。伝統的に、燃料ガスは、アノード電極に接触し、酸化剤ガス、通常は空気、は、カソード電極に接触する。固体酸化物形燃料電池の場合、カソード側の空気中の酸素イオンが取り除かれ、電子不透過性電解質を通過して、燃料ガスからの水素イオンと結合する。次いで、これは、アノード側とカソード側にわたって接続された負荷回路を介して電流を駆動することができる電圧を生成する。熱が、燃料電池の電気化学的作用からだけでなく、内部イオン流抵抗を有する燃料電池構成要素を通って流れるイオンの結果としても発生する。」(第1頁第22~30行)
(イ)「燃料電池および燃料電池スタックにおける熱勾配を低減するために、本発明の出願人らによって広範な燃料電池開発が行われており、その結果は、参考文献[2]に部分的に開示されている。この研究は、ガス流の経路に沿った燃料希釈ならびに結果として生じる温度および電流密度勾配を予測するために開発されたコンピュータモデルによって補完された。このモデルは、セル 正-電解質-負(PEN)構造の上下に位置する2つの相互接続プレートの間で繰り返される、いくつかの電気化学セルを含む燃料電池スタックを考慮する。図1はコフローSOFCスタックの概略側面図を示し、モデル化される単位セルは、100として示される。PEN構造は、20として示され、燃料および空気流は、それぞれ30および40として示される。このモデルで研究された燃料電池は、ステンレス鋼基材、10mol%のGd2O3ドープCeO2(CGO)電解質、Ni-CGOアノード、およびランタン-ストロンチウム-コバルト-酸化鉄系カソード(LSCF)を含む。」(第4頁第21行~第5頁第2行)
(ウ)「結論として、ガス流の経路に沿って局所的にアノード領域に送られる反応ガスの濃度を調整し、それにより、同じ経路に沿った電流密度および温度の変動を制御し、最小化する必要がある。
したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服し、改良された金属基材およびその製造方法を提供することである。」(第6頁第20~25行)
(エ)「本発明によれば、金属基材を含む、燃料電池、酸素発生器、または高温電解槽が提供され、金属基材が:
(i)金属基材中における、複数の孔を含む少なくとも1つの多孔性領域、この多孔率は、使用の際に基材にわたって通過しかつ/又は使用の際の低ガス流の領域を通過する反応体流の経路または複数の経路と実質的に一致する少なくとも1つの方向で変化し、
(ii)少なくとも1つの多孔性領域を境界付ける少なくとも1つの非多孔性領域、を有し、
燃料電池、酸素発生器、または高温電解槽の電極が、金属基材上に取り付けられている。」(第6頁第29行~第7頁第6行)
(オ)「他の実施形態では、孔は、また、基材の深さにわたって一定のサイズであるようには制限されず、金属基材を通って種々のサイズを有する。」(第9頁第8~9行)
(カ)「一実施形態では、基材が、約15~24重量%のCrおよび1つ以上の他の合金添加剤を含有するフェライト系ステンレス鋼のシートを含む。好ましい合金添加剤としては、Mn、Ti、Nb、Si、Ni、Al、ZrおよびLaが挙げられる。好ましくは、基材が約100~1000μmの厚さを有する。
基材の多孔性領域は、複数の孔(貫通穴部)を含む。孔は、5~500μmの範囲の固定横方向寸法、及び燃料流の経路に沿って50~1000μmの範囲で変化する間隔を有することができる。より好ましくは孔が10~200μmの固定横方向寸法を有し、横方向間隔は燃料流の経路に沿って100μm~500μmの範囲で変化する。さらにより好ましくは、孔が30μmの横方向寸法および200~300μmの横方向間隔の変化を有する。孔は、円形に限定されず、他の好ましい形状は、非円形、楕円形、および正方形である。」(第10頁第9~21行)
(キ)「好ましくは、孔は、光化学機械加工、レーザー機械加工、もしくは孔パンチング、またはこれらのプロセスの逐次的な組み合わせによって、基材に導入される。孔は、基材の片面または両面から導入することができる。加えて、一方の側からの孔は、他方の側からの2つ以上の孔と連結してよい。」)(第12頁第5~8行)
(ク)「図8~図12は、図6の金属基材1の側断面図であり、孔4のサイズが反応体フロー5の方向に増大している。図9~図12の例では、孔が多孔性充填材料9、10を備えることによって、基材1の少なくとも1つの面上に連続的な滑らかな表面が提供されている。連続的な滑らかな表面は、電気化学的な活性成分が基材1上に容易に提供されることを可能にし、これは、比較的大きな孔4が使用される場合に特に有用である。そのような充填物が使用されない場合、セラミック材料でそのような大きな孔を覆うことは、通常、孔にわたるセラミックのたるみをもたらし、そのようにして、平坦でない表面が生成され、これは、製造プロセスおよび燃料電池動作中に生じる応力勾配の発生に起因して、燃料電池のセラミック層の故障に後につながり得る。この実施形態では、金属基材1は、フェライト系ステンレス鋼から製造され、多孔性充填材9,10は、10~20モル%のGd2O3(CGO)と合金化されたCeO2であり、その熱膨張係数は、フェライト系ステンレス鋼に良好に適合する。
特定の実施形態では、孔が、多孔性充填材料9で部分的に充填され(図9)、完全に充填され(図10)、または多孔性充填材料が金属基材1の表面の上方に延在して、孔を部分的に充填しながら(図11)、または孔を完全に充填しながら(図12)、多孔性層11が形成されてよい。」(第17頁第22行~第18頁第8行)
(ケ)「上述の金属基材は、高温電解槽においても使用することができ、この高温電解槽においては、燃料電池に電圧が印加され、蒸気から酸素イオンが一方の側から他方の側へ引き抜かれることを可能にし、そのようにして、一方の側に水素に富むガス流が生成され、他方の側に酸素に富むガス流が生成される。」(第18頁第29行~32行)]
イ 上記記載より、金属基材に着目すると、引用文献1には次の事項が記載されている。
・上記(エ)によれば、金属基材は、燃料電池、酸素発生器または高温電解槽の電極が取り付けられる金属基材である。
・上記(カ)によれば、金属基材は、約15~24重量%のCr及び1つ以上の他の合金添加剤を含むフェライト系ステンレス鋼のシートを含み、約100~1000μmの厚さを有し、金属基材の多孔性領域は複数の貫通孔を含み、貫通孔は円形であり、横方向寸法は30μmであり、横方向間隔は200~300μmで変化する。
・上記(オ)によれば、貫通孔は基材の深さにわたって一定のサイズであるようには制限されず、金属基材を通って種々のサイズを有するのであるから、金属基材を通って断面の大きさが変化することが読み取れる。
・上記(キ)によれば、貫通孔は、光化学機械加工、レーザ機械加工、孔パンチング、または、これらのプロセスの逐次的な組み合わせによって金属基材に導入される。
ウ 引用発明1
以上のことより、引用文献1には、次の発明(以下、「引用発明1」という。)が記載されているものと認められる。
「燃料電池、酸素発生器または高温電解槽の電極が取り付けられる金属基材であって、
金属基材は、約15~24重量%のCr及び1つ以上の他の合金添加剤を含むフェライト系ステンレス鋼のシートを含み、約100~1000μmの厚さを有し、
金属基材の多孔性領域は複数の貫通孔を含み、貫通孔は円形であり、横方向寸法は30μmであり、横方向間隔は200~300μmで変化し、金属基材を通って断面の大きさが変化し、
貫通孔は、光化学機械加工、レーザ機械加工、孔パンチング、または、これらのプロセスの逐次的な組み合わせによって金属基材に導入される、
金属基材。」
(2)引用文献4
引用文献4には、以下の事項が記載されている(なお、翻訳文は、異議申立人によるものである。)。
「4.2.2. Fuel supply sub-system
Natural gas fuel is supplied through a suitable mass flow controller in the natural gas feed. The natural gas is assumed to be a mixture of 97% methane and 3% propane. The fuel is mixed with steam at a steam/carbon (S/C) ratio of 3.0 in the fuel mixer, and fed to the reformer R1. The reformer is heated by hot exhaust gas from the stack, with the excess fuel in the anode off-gas burned off in afterburner B1. Hot reformate from the reformer at around 650 ℃ is fed directly to the stacks with the fuel feed split equally between the two stacks. A conversion of hydrocarbons in excess of 95% is achieved in the reformer. Steam for the reformer is supplied via the evaporator EV1. This takes a supply of coldwater from the water tank, which is fed through a metering pump P1 to control the mass flow of water proportional to the mass flow of fuel, in order to achieve the desired steam/carbon ratio.The evaporator is a flash evaporator heated by the exhaustgas from the system.」
「4.2.4. Exhaust sub-system
The fuel exhausts from both stacks and the air exhaustfrom stack 2 are fed to the afterburner B1. This is a catalyticburner to consume the fuel not used within the stack. The hot gas from the burner is fed initially to heat the reformer.In practice, the reformer and catalytic afterburner would be integrated as a single unit. The exhaust gas is then fed to the steam generator EV1, and used to heat this to raise steam.After the evaporator, the exhaust gas is fed to the air preheater HX2, where most of its heat is recovered to preheat the air feed to the stack. Any residual heat in the exhaust gas is then effectively waste heat, which can be recovered and used for space heating or evaporative cooling as part of the combined heat and power system. The waste heat is recovered in heat exchanger HX3, where it is used to heat water supplied at 50 ℃ and heated to 90 ℃. The exhaust temperature is reduced to 55 ℃, which is below the dew-point of the gas mixture since it contains a significant mole fraction of steam. A percentage of the steam is therefore condensed out, releasing its latent heat of evaporation and improving the heat recovery. The condensate is returned to the water tank, thus reducing the demand for fresh water to feed the steam generator.」
[翻訳文:
「4.2.2. 燃料供給サブシステム
天然ガス燃料は、天然ガス給中の適切なマスフローコントローラを通して供給される。天然ガスは、97%のメタンと3%のプロパンとの混合物であると仮定される。燃料は、燃料ミキサーにおいて蒸気/炭素(S/C)比3.0で蒸気と混合され、変換器R1に供給される。変換器は、スタックからの高温の排気ガスによって加熱され、アノードオフガス中の過剰な燃料はアフターバーナーB1で燃焼される。約650℃の変換装置からの高温の変換物は、スタックに直接的に供給され、燃料供給は、2つのスタックの間で均等に分割される。95%を超える炭化水素の変換が、変換装置において達成される。変換器用の蒸気は、蒸発器EV1を介して供給される。これは、水タンクからの冷水の供給を受け、冷水は、燃料の質量流量に比例する水の質量流量を制御するために計量ポンプP1を通して供給され、それによって、所望の蒸気/炭素比が達成される。蒸発器は、システムからの燃焼排ガスによって加熱されるフラッシュ蒸発器である。」
「4.2.4.排気サブシステム
両スタックからの燃料排気及びスタック2からの空気排気は、アフターバーナーB1に供給される。これは、スタック内で使用されない燃料を消費するための触媒バーナーである。バーナーからの高温ガスは、最初に変換器を加熱するために供給される。実際には、変換器および触媒アフターバーナーが単一のユニットとして一体化される。次いで、排気ガスは、蒸気発生器EV1に供給され、これを加熱するために使用されて、蒸気が生成される。蒸発器の後、排気ガスは空気予熱処理器HX2に供給され、そこでその熱の大部分が回収されてスタックへの空気供給が予熱される。この場合、排気ガス中の任意の残留熱は実質的に排熱であり、これは、回収され、かつ統合された熱および電力システムの一部として、空間加熱または蒸発冷却に使用され得る。排熱は、熱交換器HX3で回収され、そこで50℃で供給される水を加熱するために使用され、90℃に加熱される。排気温度は55℃に下げられ、これは蒸気のかなりのモル分率を含有するので、ガス混合物の露点未満である。したがって、蒸気の割合が凝縮され、蒸発の潜熱を放出し、熱回収を改善する。凝集物は水タンクに戻され、それにより、蒸気発生器に供給するための真水の需要を低減する。」]
(3)引用文献5
ア 引用文献5には、以下の事項が記載されている。
(ア)「第1図(a)~(e)は本発明の電池の実施例である固体電解質型燃料電池の製作を示す説明図、第2図,及び第3図は別の実施例である基体(板)を示す説明図・・・である。
図において、1は固体電解質、2は空気極、3は燃料極、4は基体(板)、4aはグリーンシート、5は集電体、6はインターコネクター(セパレータ)、7は貫通孔、8は溝、9は溝付きセパレータ、10はセルである。」(第3頁右下欄第4-14行)
(イ)「この電池の前記の1)の工程において、第2図に示すように、グリーンシート4aにテーパー状の貫通孔7を設けて、以下同じ工程にて製作された固体電解質型電池は、この貫通孔7により、ガス透過性を高めることが出来る。」(第4頁右上欄第5-9行)
(ウ)第1図
[図:0001427966000001.jpg]
(エ)第2図
[図:0001427966000002.jpg]
イ 上記記載より、引用文献5には次の技術が記載されている。
「固体電解質型燃料電池において、燃料極3側の開口が小さいテーパー状の貫通孔7を基体4に設けることにより、ガス透過性を高める技術。」
(4)引用文献6
ア 引用文献6には、以下の事項が記載されている。
「【0001】
本発明は、液体電解質型燃料電池、好ましくはアルカリ型燃料電池(これには限定されない)及びかかる燃料電池に適した電極に関する。」
「【0016】
図1を参照すると、電極10がフェライト系ステンレス鋼のシートから成っている。シートは、厚さ0.3mmのものである。シートの大部分、即ち、中央領域12は、非常に多くの数の貫通穴14を生じさせるようレーザ穴あけにより穿孔されており、各穴の平均直径は、30μmであり、これら穴の離隔距離は、100~150μmであり、レーザ穴あけプロセスの結果として、各穴14は、実際には、その長さに沿って僅かにテーパしている。シート10の周辺周りの縁部15は、幅5mmのものであり、穴が設けられていない。(穴の寸法及び離隔距離は、ここでは例示として与えられており、変形例では、穴の平均直径は、100μm、穴の相互離隔距離は、50~100μmであってもよい。)
【0017】
貫通穴14の形成後、シート10は、熱処理を受け、この熱処理では、シート10を、30分~2時間の間、空気(酸素含有ガス)中に650~850℃の温度に保持して、導電性クロムマンガン酸化物スピネルの保護表面被膜を形成する。次に、有孔中央領域12の一方の表面を触媒混合物の被膜16で覆う。電極10をカソードかアノードかのいずれかで用いるのが良く、唯一の差異は、触媒混合物の組成にあり、確かに、触媒組成の中には、アノードとカソードの両方に適したものがある。触媒混合物のうちの少なくとも何割かは、穴14内に位置するのがよい。」
図1
[図:0001427966000003.jpg]
イ 上記記載より、引用文献6には次の技術が記載されている。
「燃料電池において、触媒混合物の被膜16側の開口が小さい、僅かにテーパした貫通穴14を電極10に設ける技術。」
3 当審の判断
(1)本件発明1について
ア 対比
本件発明1と引用発明1を対比すると、次のことがいえる。
(ア)引用発明1における「燃料電池、酸素発生器または高温電解槽」は、本件発明1でいう「電気化学素子」に相当する。また、引用発明1における「金属基材」は、「電極が取り付けられる」ものであり、本件発明1でいう「金属支持体」に相当する。
したがって、本件発明1と引用発明1とは、「電気化学素子の金属支持体」である点で一致する。
(イ)引用発明1における「金属基材」は、「フェライト系ステンレス鋼のシートを含み、約100~1000μmの厚さを有」するものであるから、1枚のシート状の金属により構成されるものといえ、本件発明1でいう「金属支持体」が、「全体として板状であり」、「1枚の金属の板により構成され」ることに相当する。また、引用発明1における「金属基材」は、「電極が取り付けられる」ものであり、「複数の貫通孔を含」むものであるから、電極が取り付けられる面である表側面と、反対側の裏側面と、を有し、複数の貫通孔は表側面から裏側面へ貫通するものといえ、本件発明1でいう「金属支持体」が、「電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有」することに相当する。
したがって、本件発明1と引用発明1とは、「前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され」る点では共通する。
但し、貫通空間について、本件発明1では、「表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下」であることを特定するのに対して、引用発明1では、「円形であり、横方向寸法は30μmであり」、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものである点で相違する。
(ウ)貫通空間について、本件発明1では、「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」することを特定するのに対して、引用発明1では、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものではあるものの、表側開口部と裏側開口部のどちらが大きい面積または直径を有するか定かではない点で相違する。
(エ)引用発明1における「貫通孔」は、「横方向間隔は200~300μmで変化」するものであり、本件発明1で特定する「表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下」である、という条件を充足している。
したがって、本件発明1と引用発明1とは、「前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下」である点で一致する。
(オ)引用発明1における「金属基材」は、「約100~1000μmの厚さを有」するものであり、本件発明1で特定する「厚さが0.1mm以上1.0mm以下」である、という条件を充足している。
したがって、本件発明1と引用発明1とは、「厚さが0.1mm以上1.0mm以下」である点で一致する。
(カ)引用発明1における「金属基材」は、「約15~24重量%のCr及び1つ以上の他の合金添加剤を含むフェライト系ステンレス鋼」からなるものであり、本件発明1でいう「材料がFe-Cr系合金である」ことに相当する。
したがって、本件発明1と引用発明1とは、「材料がFe-Cr系合金である金属支持体」である点で一致する。
すると、本件発明1と引用発明1との一致点及び相違点は以下の通りである。
[一致点]
「電気化学素子の金属支持体であって、
前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され、
前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、
厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、
材料がFe-Cr系合金である金属支持体。」
[相違点1]
貫通空間について、本件発明1では、「表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下」であることを特定するのに対して、引用発明1では、「円形であり、横方向寸法は30μmであり」、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものである点。
[相違点2]
貫通空間について、本件発明1では、「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」することを特定するのに対して、引用発明1では、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものではあるものの、表側開口部と裏側開口部のどちらが大きい面積または直径を有するか定かではない点。
イ 判断
事案に鑑み、まず、上記相違点2について検討する。
引用文献5には、固体電解質型燃料電池において、燃料極3側の開口が小さいテーパー状の貫通孔7を基体4に設けることにより、ガス透過性を高める技術が記載されている。(上記「2(3)イ」)
また、引用文献6には、燃料電池において、触媒混合物の被膜16側の開口が小さい、僅かにテーパした貫通穴14を電極10に設ける技術が記載されている。(上記「2(4)イ」)
ここで、引用発明1は、ガス流の経路に沿って局所的にアノード領域に送られる反応ガスの濃度を調整し、それにより、同じ経路に沿った電流密度および温度の変動を制御し、最小化するために(上記「2(1)ア(ウ)」)、金属基材の貫通孔の横方向寸法を30μmにして、横方向間隔を200~300μmで変化させたものであるから、アノード領域に送られる反応ガスの濃度に影響を及ぼして、反応ガスの濃度バランスを崩すような、引用文献5、6に記載された貫通孔をテーパ状にする技術をあえて適用すべき動機はないといえる。
また、仮に引用文献5、6に記載された技術を適用しても、ガス透過性が高まって燃料流路上流で必要以上に燃料を消費しないように、横方向間隔を300μmより広くする必要があることは明らかである。その場合、引用発明1の貫通孔の横方向間隔は300μm以上となり、本件発明1の「表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であ」ることを満たさなくなるので、たとえ引用発明1に引用文献5、6に記載された技術を適用しても、本件発明1の構成を得ることができない。したがって、この点においても上記相違点2に係る構成を得るために、引用発明1に引用文献5、6に記載された技術を適用すべき動機はないといえる。
そうすると、上記相違点2に係る構成は、引用発明1及び引用文献5、6に記載された技術に基づいて、当業者が容易になし得たものとはいえない。
よって、他の相違点について検討するまでもなく、本件発明1は、引用文献1に記載された発明及び引用文献5、6に記載された技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(2)本件発明2-5、7、9-11について
本件発明2-5、7、9-11は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、引用文献1に記載された発明及び引用文献5、6に記載された技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(3)本件発明6、8について
引用文献4(特に、[4.2.2.Fuel supply sub-system]、[4.2.4.Exhaust sub-system]、Fig.16)には、燃料電池の分野において、電気化学素子/モジュールと燃料変換器の間で還元性ガスを流通する電気化学装置を構成すること、及び、電気化学装置から排出される熱を再利用するエネルギーシステムを構成することの周知技術が記載されているが、本件発明1の上記相違点2に係る構成は記載されていない。
よって、本件発明6、8は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、引用文献1に記載された発明及び引用文献4-6に記載された技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(4)小括
以上のとおりであるから、当該取消理由通知(決定の予告)に記載した取消理由により、本件発明1-11に係る特許を取り消すことはできない。
第4 取消理由通知(決定の予告)において採用しなかった特許異議申立理由について
1 請求項1-11に係る特許に対する特許異議申立理由のうち、取消理由通知(決定の予告)において採用しなかった申立理由の概要は、以下のとおりである。
(1)申立理由1
請求項1-5、9-11に係る発明は、甲第1号証に記載された発明であるから、特許法第29条第1項第3号に該当し、請求項1-5、9-11に係る特許は、特許法第29条第1項の規定に違反してされたものである。
(2)申立理由2-1
請求項1、2、4、5、9-11に係る発明は、甲第1号証に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、請求項3、6-8に係る発明は、甲第1号証に記載された発明、及び、甲第2号証、甲第4号証、甲第5号証又は周知技術に基いて、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、請求項1-11に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものである。
(3)申立理由2-2
請求項1、2、4-6、11に係る発明は、甲第2号証に記載された発明及び周知技術(例えば甲第3号証及び甲第6号証)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り、請求項3、7-10に係る発明は、甲第2号証に記載された発明、及び、甲第1号証、甲第4号証、甲第5号証又は周知技術に基いて、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、請求項1-11に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものである。
(4)申立理由3
請求項1-11に係る発明について、発明の詳細な説明の記載が当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載されたものでないめ、請求項1-11に係る特許は、特許法第36条第4項第1号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
(5)申立理由4
請求項1-11に係る発明は明確でないため、請求項1-11係る特許は、特許法第36条第6項第2号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
(6)申立理由5
請求項1-11に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものでないため、請求項1-11に係る特許は、特許法第36条第6項第1号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
証拠方法
甲第1号証:国際公開第2008/003976号(取消理由通知(決定の予告)の引用文献1)
甲第2号証:Modelling of cells,stacks and systems based around metal-supported planar IT-SOFC cells with CGO electrolytes operating at 500-600℃; Journal of Power Sources 145 (2005) 336-352(取消理由通知(決定の予告)の引用文献4)
甲第3号証:Comprehensive Materials Processing Volume 9, 2014, Pages 115-175 (9.06 - Laser Drilling of Metallic and Nonmetallic Substrates)
甲第4号証:国際公開第2015/033103号
甲第4-2号証:特表2016-533016号公報(甲第4号証の日本語ファミリー特許出願の公報)
甲第5号証:国際公開第2008/015461号
甲第5-2号公報:特表2009-545944号公報(甲第5号証の日本語ファミリー特許出願の公報)
甲第6号証:特表2014-507769号
2 各号証の記載
(1)甲第1号証
甲第1号証の記載事項、引用発明1は、上記「第3 2(1)」に記載したとおりである。
(2)甲第2号証
ア 甲第2号証に記載された事項の特許異議申立人による翻訳文を以下に示す。
「要約
セレスパワー社(Ceres Power Ltd.)は、多孔性ステンレス鋼基材上への厚膜の正-電解質-負(PEN)構造の堆積及び電解質材料としてのガドリニアドープセリア(CGO)の使用に基づく、新規の固体酸化物燃料電池(SOFC)概念を開発した。」
「命名法
・・・
τholepitch 基板における孔間の半距離(m)」
「2.1.Ceres燃料電池の説明
Ceres金属担持SOFCの模式図を図1に示す。鋼基材は典型的には200~300μmの厚さの箔であり、直径10~30μmの小孔の配列をレーザー穿孔(レーザードリル加工)することによって、中央領域で多孔性とされている。箔の外周は穿孔(ドリル加工)されず、溶接、ろう付け、または圧縮ガスケットのいずれかによってセルをスタックへと封止するために使用される。
アノード層は、基板の上面上に堆積される。アノードは、典型的には、厚さ約15μmの多孔質ニッケル-CGO複合材料サーメットである。電解質層は、CGOの緻密な10~15μmの膜としてアノードの上に堆積される。電解質は、アノードのエッジを封止するためにアノードと重なる。最後に、カソード層が、電解質の上にわたって堆積される。カソードは、薄い電気化学的に活性なランタンストロンチウムコバルトフェライト(LSCF)/CGO複合層と、集電体としてのLSCFのより厚い層とからなる。使用される材料のさらなる詳細は、[1,4]に見ることができる。」
「表1
金属担持型IT-SOFCセルに関する金属担持IT-SOFC電気化学モデルにおける固定パラメータ
パラメータ 記述 値
τanode(m) アノード厚 1.5×10-5
τsubstrate(m) 基材厚 3.0×10-4
τholepitch(m) 基材孔間隔 1.25×10-4
・・・」
[図:0001427966000004.jpg]
イ 引用発明2
以上のことより、甲第2号証には多孔性ステンレス鋼基材に着目すると、次の発明(以下、「引用発明2」という。)が記載されているものと認められる。(括弧内は、甲第2号証の記載箇所を示す。)
「多孔性ステンレス鋼基材上への厚膜の正-電解質-負(PEN)構造の堆積に基づく固体酸化物燃料電池(SOFC)の多孔性ステンレス鋼基材であって(要約)、
多孔性ステンレス鋼基材は全体として板状であり(図1)、200~300μmの厚さの箔で、直径10~30μmの貫通小孔を有し(2.1、図1)、
多孔性ステンレス鋼基材の孔の間隔は、2.5×10-4mである(命名法、表1)、
多孔性ステンレス鋼基材。」
3 当審の判断
(1)申立理由1(特許法第29条第1項第3号)について
ア 本件発明1
(ア)本件発明1と引用発明1との対比
上記「第3 3(1)ア」によると、本件発明1と引用発明1との一致点及び相違点は以下の通りである。
[一致点]
「電気化学素子の金属支持体であって、
前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され、
前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、
厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、
材料がFe-Cr系合金である金属支持体。」
[相違点1]
貫通空間について、本件発明1では、「表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下」であることを特定するのに対して、引用発明1では、「円形であり、横方向寸法は30μmであり」、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものである点。
[相違点2]
貫通空間について、本件発明1では、「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」することを特定するのに対して、引用発明1では、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものではあるものの、表側開口部と裏側開口部のどちらが大きい面積または直径を有するか定かではない点。
(イ)判断
本件発明1と引用発明1とは相違点1、2を有しているので、本件発明1は、甲第1号証に記載された発明ではない。
なお、特許異議申立人は、「甲第1号証の図16b及び17bは、このような態様の詳細なものを記載しており、孔が、上面側(表側)で比較的小さく、底部側(後側)で比較的大きくなっている。甲第1号証では、図17bの表側及び裏側が規定されている。すなわち、充填材料が比較的小さい穴部を充填するために用いられており、このような態様によれば、「基材の多孔性領域に連続表面を提供するように堆積され、そのようにして、電極が基材上に容易に堆積され得るようになる」としている(19頁12~27行目)。したがって、図16b及び図17bの比較的小さい孔を有する記載の側は、電極が堆積される側であり、これは、対象特許の請求項1で記載される板状基材の表側に対応する。」と主張している。(特許異議申立書第59頁)
しかしながら、甲第1号証には孔について、図16a、図17a、図17c、図18a及び図18bの態様も記載されており、これらは孔が上面側(表側)で比較的小さく、底部側(後側)で比較的大きくなっているものでない。また、燃料電池、酸素発生器または高温電解槽において、電極が取り付けられる金属基材の孔を上面側(表側)で小さく、底部側(後側)で大きくすべき理由も示されていないことから、甲第1号証には、該金属基材の孔を上面側(表側)で小さく、底部側(後側)で大きくする技術思想が開示されているとはいえない。
よって、上記主張を採用することができない。
イ 本件発明2-5、9-11
本件発明1を引用する本件発明2-5、9-11は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、甲第1号証に記載された発明ではない。
(2)申立理由2-1(甲第1号証を主引例とする特許法第29条第2項)について
ア 本件発明1
(ア)本件発明1と引用発明1との対比
上記「第3 3(1)ア」によると、本件発明1と引用発明1との一致点及び相違点は以下の通りである。
[一致点]
「電気化学素子の金属支持体であって、
前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され、
前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、
厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、
材料がFe-Cr系合金である金属支持体。」
[相違点1]
貫通空間について、本件発明1では、「表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下」であることを特定するのに対して、引用発明1では、「円形であり、横方向寸法は30μmであり」、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものである点。
[相違点2]
貫通空間について、本件発明1では、「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」することを特定するのに対して、引用発明1では、「金属基材を通って断面の大きさが変化」するものではあるものの、表側開口部と裏側開口部のどちらが大きい面積または直径を有するか定かではない点。
(イ)判断
事案に鑑み、まず、上記相違点2について検討する。
引用発明1は、ガス流の経路に沿って局所的にアノード領域に送られる反応ガスの濃度を調整し、それにより、同じ経路に沿った電流密度および温度の変動を制御し、最小化するために(上記「2(1)ア(ウ)」)、金属基材の貫通孔の横方向寸法は30μmにして、横方向間隔は200~300μmで変化させたものであるから、アノード領域に送られる反応ガスの濃度に影響を及ぼして、反応ガスの濃度バランスを崩すような、貫通空間の裏側開口部を、表側開口部よりも大きい面積または直径とする構成をあえて採用すべき動機はないといえる。
そうすると、上記相違点2に係る構成は、引用発明1に基づいて、当業者が容易になし得たものとはいえない。
よって、他の相違点について検討するまでもなく、本件発明1は、引用文献1に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
イ 本件発明2、4、5、9-11
本件発明2、4、5、9-11は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、引用文献1に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
ウ 本件発明3、6-8
甲第2号証、甲第4号証及び甲第5号証には、上記相違点2に係る構成は記載されていない。また、特許異議申立人が、本件発明3、7に対して示した周知技術は、上記相違点2に関するものではない。
よって、本件発明3、6-8は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、引用文献1に記載された発明、及び、甲第2号証、甲第4号証、甲第5号証又は周知技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(3)申立理由2-2(甲第2号証を主引例とする特許法第29条第2項)について
ア 本件発明1
(ア)本件発明1と引用発明2との対比
a 引用発明2の「多孔性ステンレス鋼基材上への厚膜の正-電解質-負(PEN)構造の堆積に基づく固体酸化物燃料電池(SOFC)の多孔性ステンレス鋼基材」は、本件発明1の「電気化学素子の金属支持体」に相当する。
b 引用発明2の「多孔性ステンレス鋼基材は全体として板状であり、200~300μmの厚さの箔で」「貫通小孔を有」することは、本件発明1の「前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し」「前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され」ることに相当する。
c 引用発明2の「貫通小孔」は「直径10~30μm」であるから、面積が7.8×10-5mm2~7.1×10-4mm2 である。
そうすると、本件発明1は「前記貫通空間の前記表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下であ」るのに対して、引用発明2は「貫通小孔」は「直径10~30μm」であり、面積が7.8×10-5mm2~7.1×10-4mm2 である点で相違する。
d 本件発明1は「前記貫通空間の前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」するのに対して、引用発明2はそのような特定がない点で相違する。
e 甲第2号証の図1によると、貫通小孔の直径は一定のように見られるので、引用発明2の「孔の間隔は、2.5×10-4m」であることは、本件発明1で特定する「前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下」である、という条件を充足している。
f 引用発明2の「200~300μmの厚さ」の箔であることは、本件発明1で特定する「厚さが0.1mm以上1.0mm以下」である、という条件を充足している。
g 引用発明1の「多孔性ステンレス鋼基材」は、本件発明1の「材料がFe-Cr系合金である金属支持体」に相当する。
すると、本件発明1と引用発明2との一致点及び相違点は以下の通りである。
[一致点]
「電気化学素子の金属支持体であって、
前記金属支持体は全体として板状であり、前記金属支持体は、電極層が設けられる面を表側面として、前記表側面から裏側面へ貫通する複数の貫通空間を有し、前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され、
前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、
厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、
材料がFe-Cr系合金である金属支持体。」
[相違点3]
本件発明1は「前記貫通空間の前記表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下であ」るのに対して、引用発明2は「貫通小孔」は「直径10~30μm」であり、面積が7.8×10-5mm2~7.1×10-4mm2 である点。
[相違点4]
本件発明1は「前記貫通空間の前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」するのに対して、引用発明2はそのような特定がない点。
(イ)判断
上記相違点について検討する。
甲第2号証には、多孔性ステンレス鋼基材の貫通小孔について、表面側と裏面側で開口面積または直径を変えることについて記載も示唆もない。
仮に、引用発明2において、表面側と裏面側で開口面積または直径を変えて裏側開口部の面積または直径を大きくする場合、引用発明2における貫通小孔の面積も変わってしまうのが通常であるといえるが、そのような場合にも貫通小孔の面積が、本件発明1の表側開口部の面積のように3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下の範囲内となるようにすることまで当業者が容易になし得ることとはいえない。
また、特許異議申立人が周知技術の証拠として提出した甲第3号証及び甲第6号証にも、表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下で、且つ裏側開口部が、表側開口部よりも大きい面積または直径を有する燃料電池の電極が取り付けられる金属支持体は記載されていない。
したがって、上記相違点3、4に係る構成は、甲第2号証に記載された発明及び周知技術(例えば甲第3号証及び甲第6号証)に基いて、当業者が容易になし得たものとはいえない。
よって、本件発明1は、甲第2号証に記載された発明及び周知技術(例えば甲第3号証及び甲第6号証)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はない。
イ 本件発明2、4-6、11
本件発明2、4-6、11は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、甲第2号証に記載された発明及び周知技術(例えば甲第3号証及び甲第6号証)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はない。
ウ 本件発明3、7-10
甲第1号証、甲第4号証及び甲第5号証には、上記相違点3、4に係る構成は記載されていない。
よって、本件発明3、7-10は、本件発明1の構成を全て含み、更に他の構成を付加したものであるから本件発明1と同様の理由により、甲第2号証に記載された発明、及び、甲第1号証、甲第4号証、甲第5号証又は周知技術に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
(4)申立理由3(特許法第36条第4項第1号)について
ア 特許異議申立人の主張の概要
(ア)請求項1は、「裏側開口部が、前記表面開口部よりも大きい面積又は直径」を有することを規定している(以下でこの特徴を「比較的大きい裏側開口部」として言及することがある。)。
これに対して、明細書は、請求項1に記載されているこの特徴(「比較的大きい裏側開口部」)をどのようにして実施できるかについて具体的な記載をしていない。
また、明細書は、「比較的大きい裏側開口部」に関する実施例については何ら記載していない。明細書に記載されている実施例1~3は、すべて、表側開口部と裏側開口部とが同一の直径を有している。
(イ)明細書は、図7(及び段落0071~0073)において、異なる厚みを有する複数の金属板(第1金属板10及び第2金属板20)を重ねて形成される態様を記載しており、第2裏側開口部20eの直径D2が、第1表側開口部10dの直径D1よりも大きい(約8倍)態様を記載している。
しかしながら、この図7に記載の態様は、異なる厚みを有する複数の金属板を重ねることによって実現されている態様である。これに対して、対象特許の請求項1の金属支持体は、「1枚の金属の板」から形成されることを規定しており、対象特許の範囲は1枚の金属の板に限定されている。当業者には、1枚の金属の板から形成される金属基材において図7に記載されるような特徴をどのようにして実現すればよいのか全く指針を有しない。
(ウ)請求項1は、「裏側開口部が、前記表面開口部よりも大きい面積又は直径」を有することを規定している。この特徴は、裏側開口部が表側開口部に対して「どの程度」大きいかについて何ら特定していない。物理的な制限下でどの範囲が実現可能であるかという点、及びどの範囲が対象特許発明の技術的効果をもたらすかという点を考慮すると、請求項1は、無制限の範囲を含んでいる。例えば、ごく微小な程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には技術的効果は得られないと考えられるので、請求項1の規定は技術的意義を欠いている。また、きわめて大きい程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には、金属支持体の重大な強度低下が引き起こされ、「電気化学素子の支持体」として意味をなさないものになると考えられる。
よって、明細書等は、当業者が本件特許発明1~11を実施するために十分かつ明確に記載されていない。(特許異議申立書第83-86頁)
イ 当審の判断
(ア)の主張について
明細書には「この孔(貫通空間1c)は、レーザー加工、パンチング加工またはエッチング加工のいずれか、もしくは、それらの組合せによって、金属支持体1に形成されている。」(【0050】)と記載されている。これらの加工によって、請求項1に記載された「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」する「貫通空間」を作成できることは周知の事項である。
したがって、発明の詳細な説明の記載は、当業者が本件発明1を実施できる程度に明確かつ十分に記載されたものといえる。
よって、上記主張を採用できない。
(イ)の主張について
請求項1には「前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され」と特定されているので、異なる厚みを有する複数の金属板を重ねた図7に示された第3例は、本件発明1の実施例に含まれないことは明らかである。
よって、上記主張を採用できない。
(ウ)の主張について
上記(ア)で検討したように、請求項1に記載された「前記裏側面の開口部である裏側開口部が、前記表側開口部よりも大きい面積または直径を有」する「貫通空間」を作成することについて、発明の詳細な説明には当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載されている。
ここで、裏側開口部が表側開口部に対して「どの程度」大きいかについては、そもそも請求項1に記載されていない事項であり、発明の詳細な説明において、当業者が実施できる程度に明確かつ十分に記載する必要のないことであるから、上記主張を採用できない。
(5)申立理由4(特許法第36条第6項第2号)について
ア 特許異議申立人の主張の概要
当業者は、対象特許の請求項1に記載されている「裏側開口部が、前記表面開口部よりも大きい面積又は直径」という技術的事項の意義を明確に理解することができない。特に、当業者は、対象特許の発明の効果を得るために、裏側開口部が表側開口部よりもどの程度大きい必要があるのか(具体的な範囲)について理解することができない。(特許異議申立書第86頁)
イ 当審の判断
請求項1に記載されている「裏側開口部が、前記表面開口部よりも大きい面積又は直径を有し」は、裏側開口部の面積又は直径が、表面開口部の面積又は直径よりも大きいことであり、明確である。
ここで、特許異議申立人が主張する、裏側開口部が表側開口部よりも「どの程度」大きいかは、請求項1に係る発明の明確性と直接関係のないことである。
よって、上記主張を採用できない。
(6)申立理由5(特許法第36条第6項第1号)について
ア 特許異議申立人の主張の概要
(ア)本件発明1について
a 請求項1は、「裏側開口部が、前記表面開口部よりも大きい面積又は直径」を有することを規定している。請求項1のこの特徴は、裏側開口部が表側開口部に対して「どの程度」大きいかについて何ら特定していない。物理的な制限下でどの範囲が実現可能であるかという点、及びどの範囲が対象特許発明の技術的効果をもたらすかという点を考慮すると、対象特許の請求項1は、無制限の範囲を含んでいる。例えば、ごく微小な程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には技術的効果は得られないと考えられるので、対象特許の請求項1の規定は技術的意義を欠いている。また、きわめて大きい程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には、金属支持体の重大な強度低下が引き起こされ、「電気化学素子の支持体」として意味をなさないものになると考えられる。
b 表側開口部が「開口部」であるという要件を満たす範囲を考慮した場合にも、対象特許の請求項1に係る発明の範囲は広すぎると考えられる。
具体的には、対象特許の請求項1は、表側開口部が1.5×10-3mm2の面積(円形の穴部に関して直径約44μm)であり0.05mmの間隔で態様を包含する。この場合、表側開口部の間の間隔が約6μmになり、円形穴部の場合には支持体の表側の少なくとも60%が開口部になる((1.5×10-3/0.052)=0.6)。
請求項1は表側面に電極層が設けられることを規定しているが、開口部の割合がこのように高い表面に電極を提供することは不可能と考えられる。
したがって、本件発明1は、発明の課題を解決できない態様を含んでいる。
c 請求項1に記載されている表側開口部のサイズ、裏側開口部のサイズ、及び金属の板の厚みを一緒に考慮すると、対象特許の請求項1が実施できない態様を含むことが分かる。
すなわち、対象特許の請求項1は、裏側開口部が表側開口部よりも「大きい」ことを規定している。本件発明1に関する上記の例を参照すると、板の裏側面のすべてが「開口部」である結果となる。そのような支持体は、電気化学素子の支持体として全く機能しないものである。
しがって、請求項1は、「電気化学素子の金属支持体」として適していない態様を含んでいる。
d 明細書は、図7(及び段落0071~0073)において、異なる厚みを有する複数の金属板(第1金属板10及び第2金属板20)を重ねて形成される態様を記載しており、第2裏側開口部20eの直径D2が、第1表側開口部10dの直径D1よりも大きい(約8倍)態様を記載している。
したがって、当業者は、この特徴によってもたらされる技術的効果を得るためには、裏側開口部の直径を表側開口部の直径よりも約8倍大きくしなければならないと理解すると考えられる。(特許異議申立書第86-89頁)
(イ)本件発明2にいて
本件発明2は、表側開口部について、直径が20μm以上40μm以下の円形又は略円形であることを規定している。開口部の直径が40μmであるとして上記と同様に計算すると、金属支持体である金属の板の表側のうち50%超が開口部であることになる。請求項1は表側面に電極層が設けられることを規定しているが、開口部の割合がこのように高い表面に電極を提供することは不可能と考えられる。(特許異議申立書第89頁)
イ 当審の判断
(ア)本件発明1
aの主張について
本件発明の課題は、十分な強度と性能を確保しつつ、量産時の加工性とコストを改善した電気化学素子等を提供することであると認められる(【0005】)。
そして、明細書の【0007】には「表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上であるから、この金属支持体を用いると電気化学素子の電極層に十分な量の燃料ガス(または空気)を供給できるので、電気化学素子として十分な性能を確保することができ好適である。」、「また、表側開口部の面積が3.0×10-3mm2以下であると、金属支持体としての強度を十分に保ち、信頼性の高い電気化学素子とすることができると共に、貫通空間の加工コストを低減でき、しかも、複数の貫通空間を有する金属支持体上に電極層などの電気化学素子の構成要素を形成し易くなるので好適である。本特徴構成では、表側開口部の面積が1.5×10-3mm2以下であるため更に好適である。」、「なお、前記表側開口部の間隔が0.05mm以上であると好ましく、・・・このようにすることで、金属支持体としての強度をより高めることができる上に、複数の貫通空間を有する金属支持体上に電極層などの電気化学素子の構成要素をより形成し易くなるからである。また。前記表側開口部の間隔が0.3mm以下であると好ましく・・・このようにすることで、電気化学素子の電極層に十分な量の燃料ガス(または空気)を供給できるようになり、電気化学素子としての性能をより高めることができるからである。」、「更に、金属支持体の厚さが0.1mm以上1.0mm以下であるので、貫通空間の大きさを適切なものとしつつ、金属支持体の全体の強度を十分に保つことができるので、量産時の加工性を向上し、材料コストを低減できるので好適である。」、「更に、金属支持体の材料がFe-Cr系合金であるので、金属支持体の耐酸化性と高温強度を向上できる。」と記載されている。
以上の記載により、請求項1に記載された「前記貫通空間の前記表側面の開口部である表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下であり、」「前記表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり、厚さが0.1mm以上1.0mm以下であり、材料がFe-Cr系合金である」との特定により、本件発明1は、十分な強度と性能を確保しつつ、量産時の加工性とコストを改善した電気化学素子を提供できるものである。
そうすると、請求項1に裏側開口部が表側開口部に対して「どの程度」大きいかについてまで特定していなくても、本件発明1は上記課題を解決するための手段が反映されているといえる。
したがって、本件発明1は、発明の詳細な説明において、発明の課題が解決できることを当業者が認識できるように記載された範囲であるので、発明の詳細な説明に記載したものである。
なお、特許異議申立人は「ごく微小な程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には技術的効果は得られないと考えられる」と主張するが、上記のように請求項1に記載された特定により、本件発明1は技術的効果を得られるものである。
更に、特許異議申立人は「きわめて大きい程度で裏側開口部を表側開口部よりも大きくした場合には、金属支持体の重大な強度低下が引き起こされ、「電気化学素子の支持体」として意味をなさないものになると考えられる」と主張するが、電気化学素子の支持体として意味をなさないものは、本件発明1の「電気化学素子の金属支持体」といえないものであり、本件発明1の範囲として考慮する必要がないものである。
よって、上記主張を採用できない。
bの主張について
請求項1に記載された「表側開口部の面積が3.0×10-4mm2以上1.5×10-3mm2以下」であることと「表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下」であることは、独立したパラメータであり、表側開口部が1.5×10-3mm2の面積の場合に、表側開口部の間隔は0.05mm以上0.3mm以下のどれかの値であれば良いのであり、0.05mmの間隔であることが必須ではなく、そもそも表面に電極を提供することができず、電気化学素子の支持体として意味をなさないものは、本件発明1の「電気化学素子の金属支持体」といえないものであり、本件発明1の範囲に含まれないものであるといえる。
よって、上記主張を採用できない。
cの主張について
本件発明1は「表側開口部の間隔が0.05mm以上0.3mm以下であり」と特定されるので、特許異議申立人が主張する「板の裏側面のすべてが「開口部」である」ものは、排除されているし、そもそも電気化学素子の支持体として意味をなさないものは、本件発明1の「電気化学素子の金属支持体」といえないものであり、本件発明1の範囲に含まれないものであるといえる。
よって、上記主張を採用できない。
dの主張について
本件発明1には「前記金属支持体が1枚の金属の板により構成され」と特定されているので、異なる厚みを有する複数の金属板を重ねた図7に示された第3例は、本件発明1の実施例に含まれないことは明らかである。
よって、上記主張を採用できない。
(イ)本件発明2
電極を提供することは不可能な金属支持体は、本件発明1の「電気化学素子の金属支持体」といえないものであり、本件発明1の範囲として考慮する必要がないものである。
よって、上記主張を採用できない。
(7)まとめ
したがって、申立理由1-5によって、本件発明1-11に係る特許を取り消すことはできない。
第5 むすび
以上のとおりであるから、取消理由通知(決定の予告)に記載した取消理由及び特許異議申立書に記載した特許異議申立理由によっては、請求項1ないし11に係る特許を取り消すことはできない。さらに、他に請求項1ないし11に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり決定する。
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