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審決分類 審判 全部申し立て 2項進歩性  H01M
審判 全部申し立て 特36条4項詳細な説明の記載不備  H01M
管理番号 1384280
総通号数
発行国 JP 
公報種別 特許決定公報 
発行日 2022-05-27 
種別 異議の決定 
異議申立日 2021-12-16 
確定日 2022-03-24 
異議申立件数
事件の表示 特許第6888723号発明「リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。 
結論 特許第6888723号の請求項1〜11に係る特許を維持する。 
理由 第1 手続の経緯
本件の特許第6888723号(以下、「本件特許」という。)の請求項1〜11に係る特許についての出願(以下、「本願」という。)は、2018年(平成30年) 5月10日(優先権主張 2017年(平成29年) 5月11日、2018年(平成30年) 1月29日、日本国)を国際出願日とする出願である特願2019−517707号の一部を令和 2年 8月 5日に新たな出願(特願2020−133261号)としたものであって、令和 3年 5月24日にその特許権の設定登録がされ、同年 6月16日に特許掲載公報が発行され、その後、その請求項1〜11(全請求項)に係る特許について、令和 3年12月16日に特許異議申立人である前田 洋志(以下、「申立人」という。)により特許異議の申立てがされたものである。

第2 特許異議の申立てについて
1 本件特許発明
本件特許の請求項1〜11に係る発明(以下、それぞれ「本件特許発明1」〜「本件特許発明11」といい、総称して「本件特許発明」ということがある。)は、その特許請求の範囲の請求項1〜11に記載された事項により特定される次のとおりのものである。

「【請求項1】
下記(1)、(4)及び(6)を満たす炭素材料を含み、
ラマン分光測定のR値が0.1〜1.0であり、
粒度分布である{(D90/D10)/(D50)3}×1000が2.2以下であり、
前記炭素材料は、黒鉛粒子を前記黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなる材料である、リチウムイオン二次電池用負極材。
(1)CO2吸着量が0.10cm3/g〜0.40cm3/gである。
(4)界面活性剤を含んだ精製水中にて撹拌した後、さらに、超音波洗浄機で15分間超音波を照射したときに、超音波照射前のD10に対する超音波照射後のD10の割合(超音波照射後のD10/超音波照射前のD10)が0.90以上である。
(6)円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合が、炭素材料全体の0.3個数%以下である。
【請求項2】
前記炭素材料は、下記(5)を満たす、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
(5)円形度が0.6〜0.8で粒子径が10μm〜20μmの割合が、炭素材料全体の5個数%以上である。
【請求項3】
前記炭素材料は、下記(2)及び(3)の一方を満たす、請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
(2)亜麻仁油吸油量が50mL/100g以下である。
(3)250回タップ密度が1.00g/cm3超である。
【請求項4】
X線回折法より求めた平均面間隔d002が0.334nm〜0.338nmである、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
【請求項5】
前記炭素材料は、空気気流中における示差熱分析において、300℃〜1000℃の温度範囲に二つ以上の発熱ピークを有さない、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
【請求項6】
前記炭素材料の77Kでの窒素吸着測定より求めた比表面積が2m2/g〜8m2/gである、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
【請求項7】
前記炭素材料の273Kでの二酸化炭素吸着より求めたCO2吸着量の値をA、前記炭素材料の77Kでの窒素吸着測定より求めた比表面積の値をBとしたとき、下記(a)式で算出される単位面積あたりのCO2吸着量が0.01cm3/m2〜0.10cm3/m2である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材。
単位面積あたりのCO2吸着量(cm3/m2)=A(cm3/g)/B(m2/g)・・・(a)
【請求項8】
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材を製造するリチウムイオン二次電池用負極材の製造方法であって、核となる第一炭素材と、前記第一炭素材よりも結晶性の低い第二炭素材の前駆体と、を含む混合物を熱処理して前記炭素材料を製造する工程を含む、リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法。
【請求項9】
前記工程では、950℃〜1500℃にて前記混合物を熱処理する、請求項8に記載のリチウムイオン二次電池用負極材の製造方法。
【請求項10】
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用負極材を含む負極材層と、集電体と、を含む、リチウムイオン二次電池用負極。
【請求項11】
請求項10に記載のリチウムイオン二次電池用負極と、正極と、電解液とを含むリチウムイオン二次電池。」

2 異議申立理由の概要
申立人は、証拠方法として、後記する甲第1号証〜甲第7号証を提出し、以下の理由により本件特許の請求項1〜11に係る特許を取り消すべき旨主張している。
(1)申立理由1(進歩性
本件特許発明1〜11は、甲第1号証に記載された発明、及び甲第2号証〜甲第7号証の記載事項に基いて、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(以下、「当業者」という。)が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してされたものであり、同法第113条第2号により、取り消されるべきものである。

(2)申立理由2(実施可能要件
本件特許発明1〜11の「CO2吸着量」、「超音波照射後のD10/超音波照射前のD10」、「円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合」、「円形度0.6〜0.8で粒子径10μm〜20μmの割合」、「亜麻仁油吸油量」、及び「250回タップ密度」について、発明の詳細な説明の記載は、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえないから、同発明に係る特許は、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り、同法第113条第4号により、取り消されるべきものである。

<証拠方法>
甲第1号証:国際公開2015/037551号
甲第2号証:国際公開2014/050097号
甲第3号証:特開2014−165156号公報
甲第4号証:国際公開2012/137770号
甲第5号証:国際公開2012/015054号
甲第6号証:特開2000−90930号公報
甲第7号証:特開2014−132556号公報
(なお、上記甲第1号証〜甲第7号証を、以下、それぞれ「甲1」〜「甲7」という。)

3 本件特許明細書等の記載
本願の願書に添付した明細書及び図面(以下、「本件特許明細書等」という。)には、次の記載がある(下線は当審が付したものである。また、「・・・」は記載の省略を表す。以下、同様。)。
(1)「【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のような炭素材料の特性を考慮し、非晶質炭素と黒鉛とを複合化して高いエネルギー密度を維持しつつ入出力特性を高め、かつ黒鉛を非晶質炭素で被覆した状態とすることで表面の反応性を低減させ、初期の充放電効率を良好に維持しつつ入出力特性を高めた負極材も提案されている(例えば、特許文献3参照)。EVやHEV等に用いられるリチウムイオン二次電池においては、回生ブレーキの電力の充電と、モータ駆動用に放電するため、高い入出力特性が求められる。また、自動車は外気温の影響を受けやすく、特に夏場はリチウムイオン二次電池が高温状態に晒される。そのため、入出力特性と高温保存特性との両立が求められる。
【0007】
本発明の一態様では、入出力特性及び高温保存特性に優れるリチウムイオン二次電池を製造可能なリチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法及びリチウムイオン二次電池用負極を提供することを目的とする。
さらに、本発明の一態様では、入出力特性及び高温保存特性に優れるリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。」

(2)「【課題を解決するための手段】
【0008】
入出力特性を向上させる方法として、例えば、リチウムイオン二次電池用負極材の粒子径を小さくするとことが挙げられる。しかしながら、粒子径を小さくした場合、入出力特性を向上させることができる一方で、高温保存特性は悪化する傾向にある。本発明者らは、鋭意研究を行った結果、トレードオフの関係にある入出力特性と高温保存特性とを両立させる手段を見出した。」

(3)「【0029】
<リチウムイオン二次電池用負極材>
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態におけるリチウムイオン二次電池用負極材は、下記(1)及び(2)を満たす炭素材料を含む。
(1)CO2吸着量が0.10cm3/g〜0.40cm3/gである。
(2)亜麻仁油吸油量が50mL/100g以下である。
・・・
【0034】
以下、第1実施形態のリチウムイオン二次電池用負極材の構成について、より詳細に説明する。
【0035】
〔炭素材料〕
第1実施形態のリチウムイオン二次電池用負極材(以下、単に「負極材」とも称する。)は、上記(1)及び(2)を満たす炭素材料を含む。負極材中における炭素材料の含有率は、特に限定されず、例えば、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
【0036】
炭素材料は、粒度分布である{(D90/D10)/(D50)3}×1000が2.2以下であることが好ましい。これにより、入出力特性及び高温保存特性に優れる傾向にある。また、{(D90/D10)/(D50)3}×1000は、入出力特性により優れる点から、0.8以上であることが好ましく、1.2〜2.2であることがより好ましい。一方、{(D90/D10)/(D50)3}×1000は、高温保存特性により優れる点から、0.8以下が好ましく、0.5以下がより好ましい。なお、D10、D50及びD90はそれぞれ後述するように、炭素材料の粒子径分布において、小径側から体積累積分布曲線を描いた場合に、累積10%、累積50%及び累積90%となるときの粒子径である。
【0037】
炭素材料は、CO2吸着量が0.10cm3/g〜0.40cm3/gであることが好ましい。CO2は飽和蒸気圧が高く、また、CO2分子の運動エネルギーは極めて高いため、相互作用の弱い黒鉛骨格のベーサル面には吸着されにくい。しかし、格子欠陥等の部分に発生する凹凸、すなわちウルトラマイクロ孔には、極めて強い吸着相互作用によりCO2分子が吸着されることが分かっている。一方で格子欠陥は、格子の乱れがあり双極子モーメントが偏り極性を持ち、酸化還元反応の活性点となり電解液の分解反応活性であることが知られている。炭素材料のCO2吸着量が前述の範囲である場合、リチウムイオンが黒鉛相間の挿入脱離のサイトとなる個所は残しつつも、電解液等の過剰な分解反応を抑制することができると考えられる。電解液の分解物は活物質表面に過剰なSEI(Solid Electrolyte Interphase)膜を形成するため、入出力特性の抵抗成分となることも知られている。そのため、炭素材料のCO2吸着量を前述の範囲にし、電解液分解等の過剰な副反応を抑制することにより、優れた入出力特性及び高温保存特性が得られる。CO2吸着量は、後述の炭素材料の273Kでの二酸化炭素吸着より求めたCO2吸着量と同様であり、後述の実施例に記載の方法にて測定される値である。
・・・
【0041】
炭素材料の亜麻仁油吸油量は、50mL/100g以下である。また、炭素材料の亜麻仁油吸油量は、炭素材料の250回タップ密度を向上させ、リチウムイオン二次電池における入出力特性及びサイクル特性をより向上させる点から、48mL/100g以下であることが好ましく、47mL/100g以下であることがより好ましく、45mL/100g以下であることがさらに好ましい。また、炭素材料の亜麻仁油吸油量の下限は特に限定されず、例えば、35mL/100g以上であってもよく、40mL/100g以上であってもよい。
【0042】
本開示において、炭素材料の亜麻仁油吸油量は、JIS K6217−4:2008「ゴム用カーボンブラック‐基本特性‐第4部:オイル吸収量の求め方」に記載の試薬液体としてフタル酸ジブチル(DBP)ではなく、亜麻仁油(関東化学株式会社)を使用することにより測定することができる。対象炭素粉末に定速度ビュレットで亜麻仁油を滴定し、粘度特性変化をトルク検出器から測定する。発生した最大トルクの70%のトルクに対応する、炭素材料の単位質量当りの試薬液体の添加量を亜麻仁油吸油量(mL/100g)とする。測定器としては、株式会社あさひ総研の吸収量測定装置を用いて測定することができる。」

(4)「【0043】
炭素材料は、上記(1)及び(2)とともに、下記(3)及び(4)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(3)250回タップ密度が1.00g/cm3超である。
(4)界面活性剤を含んだ精製水中にて撹拌した後、さらに、超音波洗浄機で15分間超音波を照射したときに、超音波照射前のD10(前述の炭素材料の粒子径(D10)と同様)に対する超音波照射後のD10の割合(超音波照射後のD10/超音波照射前のD10)が0.90以上である。
【0044】
炭素材料が、上記(3)及び(4)の少なくとも一方を満たすことにより、入出力特性及びサイクル特性により優れるリチウムイオン二次電池を製造可能となる。
【0045】
詳述すると、上記(3)を満たすことにより、リチウムイオン二次電池用負極における目的の電極密度を得るために必要なプレス圧をより低くすることができる傾向にある。これにより、入出力特性により優れるリチウムイオン二次電池が製造可能となる傾向にある。さらに、上記(3)を満たすことにより、炭素材料と集電体との密着性により優れ、サイクル特性により優れるリチウムイオン二次電池を製造可能となる傾向にある。
【0046】
また、上記(4)を満たすことにより、炭素材料の超音波照射前後におけるD10の変化する割合が小さい。これにより、炭素材料同士の凝集がより抑制されており、炭素材料の円形度がより高くなる傾向にある。その結果、炭素材料の250回タップ密度に優れ、リチウムイオン二次電池用負極における入出力特性及びサイクル特性により優れる傾向にある。
【0047】
炭素材料の250回タップ密度は、リチウムイオン二次電池におけるサイクル特性及びエネルギー密度により優れる点から、1.02g/cm3以上であることがより好ましく、1.05g/cm3以上であることがさらに好ましい。
【0048】
炭素材料の250回タップ密度は、上記(1)及び(2)並びに後述する(5)及び(6)の少なくとも一方を満たす範囲内において、例えば、炭素材料の平均粒子径(D50)を大きくしたり、炭素材料の粒子径のD90/D10を小さくしたり、炭素材料の亜麻仁油吸油量を小さくしたりすること等によって、値が高くなる傾向にある。
【0049】
本開示において、炭素材料の250回タップ密度は、容量150cm3の目盛付き平底試験管(株式会社蔵持科学器械製作所、KRS−406)に試料粉末100cm3を投入し、前記目盛付き平底試験管に栓をし、この目盛付き平底試験管を5cmの高さから250回落下させた後の試料粉末の質量及び容積から求められる値を意味する。
【0050】
また、超音波照射後のD10/超音波照射前のD10は、炭素材料同士の凝集をさらに抑制し、かつ炭素材料の円形度をさらに高める点から、0.92以上であることがより好ましく、0.95以上であることがさらに好ましい。
なお、超音波照射後のD10/超音波照射前のD10の上限は、特に限定されず、例えば1.0以下であればよい。
【0051】
上記(4)における超音波照射後のD10の測定に用いる試料は以下のようにして得られる。
炭素材料0.06gと、質量比0.2%の界面活性剤(商品名:リポノールT/15、ライオン株式会社)を含む精製水とを、試験管(12mm×120mm、株式会社マルエム)に入れ、試験管ミキサー(Pasolina NS−80、アズワン株式会社)で20秒間撹拌する。その後、超音波洗浄機(US−102、株式会社エスエヌディ)に前記試験管が動かないように設置し、試験管内の溶液が浸かる程度まで超音波洗浄機に精製水を入れ、15分間超音波を照射(高周波出力100W及び発振周波数38kHz)する。これにより、超音波照射後のD10の測定に用いる試料が得られる。
炭素材料において、超音波照射前のD10及び超音波照射後のD10の測定方法は、前述の炭素材料の粒子径(D10)の測定方法と同様である。」

(5)「【0052】
炭素材料は、上記(1)及び(2)とともに、下記(5)及び(6)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。さらに、炭素材料は、上記(3)及び(4)の少なくとも一方を満たすことがより好ましい。
(5)円形度が0.6〜0.8で粒子径が10μm〜20μmの割合が、炭素材料全体の5個数%以上である。
(6)円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合が、炭素材料全体の0.3個数%以下である。
【0053】
上記の(5)及び(6)を満たすことにより、密度の均一性が高く、電気抵抗が低く、かつ密着性に優れた電極を製造することが可能となる傾向にある。
【0054】
上記の(5)を満たすことにより、粒子径が10μm以上の粗大粒子が一定量以上存在することになり、該粗大粒子は、電極表面から集電体周辺の粒子までプレス時の圧力を伝達し、粒子間の擦りによる圧力損失を抑制する役割を果たす、と考えられる。この圧力の伝達により、電極表面から集電体方向への深さ方向にて電極の密度の均一性を高めることができ、電極表面が過密かつ集電体周辺が過疎になること、すなわち、電極密度のばらつきが大きくなることにより、リチウムイオン、電解液等の循環が大きく低下し、入出力特性等の電池性能の低下に結びつくことが抑制される傾向にある。さらに、粒子の円形度が0.6〜0.8であることにより、粒子間の接触面積を増加させることができ、電極抵抗の低い電極が得られる傾向にある。
以上により、密度の均一性及び電気抵抗の低い電極を用いることにより、入出力特性により優れたリチウムイオン二次電池の作製が可能となる傾向にある。
【0055】
上記の(6)を満たすことにより、円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の粒子が一定量以下存在することになる。この粒子は、粒子径が比較的小さいため、分子間相互作用により凝集して塊状粒子を形成し易く、1次粒子間の空隙にもバインダ等の成分が吸収され易くなる。また、この粒子は、円形度が比較的小さいため、凹凸により吸油量が高くバインダを吸収し易い。このため、円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の粒子の存在率を一定量以下にして低くすることにより、バインダの局在化を抑制し、粒子径の比較的大きな粒子の表面のバインダ量が減少することによる炭素材料と集電体との密着性の低下を抑制でき、密着特性に優れた電極が得られる傾向にある。また、バインダの局在化が抑制されるため、バインダの必要量の増加が抑制され、容量の低下、抵抗成分増加による入出力特性の低下等も抑制できる傾向にある。同原理で、円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の粒子は第二炭素材の前駆体をより多く吸収しやすいため、この粒子の存在率を一定量以下とすることにより、炭素材料を炭素被覆する際に、粒子間での被覆量の差が生じることを抑制でき、より均一な被覆層が得られる傾向にある。さらに、粒子間での被覆量の差を抑制できるため、電極プレスの際に、より硬質な被覆量が多い箇所及び粒子と、より軟質な被覆量の少ない箇所及び粒子と、が生じることが抑制される。その結果、被覆量の少ない部分が負荷に耐えられずに亀裂が発生することによる比表面積の増加が抑制され、また亀裂発生による高活性化により、高温保存特性が低下することも抑制される傾向にある。
以上により、密着性に優れた電極を用いることにより、入出力特性、高温保存特性、サイクル特性等の寿命特性などにより優れたリチウムイオン二次電池の作製が可能となる傾向にある。
【0056】
炭素材料と集電体との密着性の点から、円形度が0.6〜0.8で粒子径が10μm〜20μmの割合が、炭素材料全体の5個数%〜20個数%であることが好ましく、7個数%〜15個数%であることがより好ましい。
【0057】
炭素材料と集電体との密着性の点から、円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合が、炭素材料全体の0.25個数%以下であることが好ましく、0.2個数%以下であることがより好ましい。
【0058】
本開示において、炭素材料の円形度及び所定の範囲の粒子径の割合は湿式フロー式粒子径・形状分析装置で測定することができる。例えば、粒子径を0.5μm〜200μmの範囲及び円形度を0.2〜1.0の範囲に設定して炭素材料の粒子径及び円形度を測定する。測定データから、円形度が0.6〜0.8で粒子径が10μm〜20μmの割合、及び円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合をそれぞれ算出する。
測定器としては、FPIA−3000(マルバーン社)を用いて測定することができる。本測定の前処理として、炭素材料0.06gと、質量比0.2%の界面活性剤(商品名:リポノールT/15、ライオン株式会社)を含む精製水とを、試験管(12mm×120mm、株式会社マルエム)に入れ、試験管ミキサー(Pasolina NS−80、アズワン株式会社)で20秒間撹拌した後、1分間超音波で撹拌してもよい。超音波洗浄機としては、株式会社エスエヌディのUS102(高周波出力100W、発振周波数38kHz)を用いることができる。」

(6)「【0075】
炭素材料としては、特に限定されず、例えば、黒鉛、低結晶性炭素、非晶質炭素、メソフェーズカーボン等が挙げられる。黒鉛としては、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化メソフェーズカーボン、黒鉛化炭素繊維等が挙げられる。炭素材料としては、リチウムイオン二次電池における充放電容量に優れ、かつ250回タップ密度に優れる点から、球形の黒鉛粒子であることが好ましく、球形人造黒鉛、球形天然黒鉛等であることがより好ましい。
また、球形の黒鉛粒子を用いることにより、黒鉛粒子同士の凝集を抑制でき、黒鉛粒子をより結晶性の低い炭素材(例えば、非晶質炭素)で被覆する場合に、好適に黒鉛粒子を被覆することができる。さらに、被覆時に凝集した炭素材料を用いて負極材組成物を作製するときに、撹拌により炭素材料の凝集がほぐれた際、前述の炭素材で被覆されていない領域が露出することが抑制される。その結果、リチウムイオン二次電池を作製した際、炭素材料の表面における電解液の分解反応が抑制されて初回効率の低下が抑制される傾向にある。
負極材に含まれる炭素材料は、1種単独であっても2種以上であってもよい。
【0076】
炭素材料としては、核としての第一炭素材と、第一炭素材の表面の少なくとも一部に存在し、第一炭素材より結晶性が低い第二炭素材と、を含むものであってもよい。第一炭素材及び第二炭素材は、第二炭素材の結晶性が第一炭素材の結晶性よりも低いという条件を満たすものであれば特に制限されず、例えば、前述の炭素材料の例示から適宜選択される。第一炭素材及び第二炭素材は、それぞれ1種単独であっても2種以上であってもよく、例えば、第二炭素材としては、非晶質炭素を単独で用いてもよい。
第一炭素材の表面に第二炭素材が存在することは、透過型電子顕微鏡観察で確認することができる。」

(7)「【0088】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態におけるリチウムイオン二次電池用負極材は、下記(1)及び(4)を満たす炭素材料を含む。
(1)CO2吸着量が0.10cm3/g〜0.40cm3/gである。
(4)界面活性剤を含んだ精製水中にて撹拌した後、さらに、超音波洗浄機で15分間超音波を照射したときに、超音波照射前のD10(前述の炭素材料の粒子径(D10)と同様)に対する超音波照射後のD10の割合(超音波照射後のD10/超音波照射前のD10)が0.90以上である。
【0089】
リチウムイオン二次電池用負極材が、上記(1)及び(4)を満たすことにより、入出力特性及びサイクル特性に優れるリチウムイオン二次電池を製造可能となる。
・・・
【0093】
炭素材料は、上記(1)及び(4)とともに、下記(2)及び(3)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(2)亜麻仁油吸油量が50mL/100g以下である。
(3)250回タップ密度が1.00g/cm3超である。
炭素材料が、上記(2)及び(3)の少なくとも一方を満たすことにより、入出力特性及びサイクル特性により優れるリチウムイオン二次電池を製造可能となる。
【0094】
炭素材料は、上記(1)及び(4)とともに、下記(5)及び(6)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。さらに、炭素材料は、上記(2)及び(3)の少なくとも一方を満たすことがより好ましい。
(5)円形度が0.6〜0.8で粒子径が10μm〜20μmの割合が、炭素材料全体の5個数%以上である。
(6)円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合が、炭素材料全体の0.3個数%以下である。
上記の(5)及び(6)を満たすことにより、密度の均一性が高く、電気抵抗が低く、かつ密着性に優れた電極を製造することが可能となる傾向にある。
【0095】
本開示の負極材の製造方法は、特に制限されない。上述した条件を満たす負極材を効率よく製造する点から、第一炭素材及び第二炭素材の前駆体を用いて炭素材料を製造する場合、以下の負極材の製造方法により製造することが好ましい。
【0096】
<リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法>
本発明の一実施形態におけるリチウムイオン二次電池用負極材の製造方法は、核となる第一炭素材と、前記第一炭素材よりも結晶性の低い第二炭素材の前駆体と、を含む混合物を熱処理して炭素材料を製造する工程を含む。
【0097】
上記方法によれば、上述した負極材を効率よく製造することができる。
上記方法において、第一炭素材、第二炭素材の前駆体及び炭素材料の詳細及び好ましい態様は、前述のリチウムイオン二次電池用負極材の項目にて説明したものと同様である。
【0098】
混合物を熱処理する際の温度は、リチウムイオン二次電池における入出力特性を向上させる点から、950℃〜1500℃であることが好ましく、1000℃〜1300℃であることがより好ましく、1050℃〜1250℃であることがさらに好ましい。混合物を熱処理する際の温度は、熱処理の開始から終了まで一定であっても、変化してもよい。」

(8)「【0118】
〔実施例1〕
(負極材の作製)
平均粒子径10μmの球形天然黒鉛(d002=0.336nm)100質量部とコールタールピッチ(軟化点90℃、残炭率(炭化率)50%)1質量部を混合した。次いで、混合物を窒素流通下、20℃/時間の昇温速度で950℃まで昇温し、950℃(焼成処理温度)にて1時間保持して炭素層被覆黒鉛粒子(炭素材料)とした。得られた炭素層被覆炭素粒子をカッターミルで解砕した後、350メッシュ篩で篩分けを行い、その篩下分を本実施例の負極材とした。得られた負極材については、下記方法により、平均面間隔d002の測定、R値の測定、N2比表面積の測定、平均粒子径(50%D)の測定、D90/D10の測定、{(D90/D10)/(D50)3}×1000の算出、250回タップ密度の測定及び超音波照射後のD10/超音波照射前のD10の測定を行った。また、得られた負極材について、円形度0.6〜0.8で粒子径10μm〜20μmの割合、及び円形度0.7以下で粒子径10μm以下の割合は、前述の方法により測定した。
各物性値を表2及び表3に示す。なお、表2及び表3中の炭素被覆量(%)は、球形天然黒鉛に対するコールタールピッチを使用した割合(質量%)を意味する。」

(9)「【0131】
〔実施例2〜13〕
実施例1において炭素被覆量と焼成温度を表3に示す値に変更し、かつ原料として用いる球形天然黒鉛を適宜変更して平均粒子径(D50)、D90/D10の測定及び{(D90/D10)/(D50)3}×1000の算出を表2に示す値としたこと以外は実施例1と同様にして負極材を作製した。作製した負極材について、実施例1と同様に各物性値を測定した。
各物性値を表2及び表3に示す。
【0132】
〔比較例1〜7〕
実施例1において炭素被覆量と焼成温度を表3に示す値に変更し、かつ原料として用いる球形天然黒鉛を適宜変更して平均粒子径(D50)、D90/D10の測定及び{(D90/D10)/(D50)3}×1000の算出を表2に示す値としたこと以外は実施例1と同様にして負極材を作製した。作製した負極材について、実施例1と同様に各物性値を測定した。
各物性値を表2及び表3に示す。」

(10)「【0133】
【表2】



(11)「【0134】
【表3】



(12)「【0135】
(入出力特性評価用のリチウムイオン二次電池の作製)
各実施例及び各比較例にて作製した負極材を用いて以下の手順で入出力特性評価用のリチウムイオン二次電池をそれぞれ作製した。
まず、負極材98質量部に対し、増粘剤としてCMC(カルボキシメチルセルロース、ダイセルファインケム株式会社、品番2200)の水溶液(CMC濃度:2質量%)を、CMCの固形分量が1質量部となるように加え、10分間混練を行った。次いで、負極材とCMCの合計の固形分濃度が40質量%〜50質量%となるように精製水を加え、10分間混練を行った。続いて、結着剤としてスチレンブタジエン共重合体ゴムであるSBR(BM400−B、日本ゼオン株式会社)の水分散液(SBR濃度:40質量%)を、SBRの固形分量が1質量部となるように加え、10分間混合してペースト状の負極材組成物を作製した。次いで、負極材組成物を、厚さ11μmの電解銅箔に単位面積当りの塗布量が10.0mg/cm2となるようにクリアランスを調整したコンマコーターで塗工して、負極材層を形成した。その後、ハンドプレスで1.3g/cm3に電極密度を調整した。負極材層が形成された電解銅箔を直径14mmの円盤状に打ち抜き、試料電極(負極)を作製した。
【0136】
作製した試料電極(負極)、セパレータ、対極(正極)の順にコイン型電池容器に入れ、電解液を注入して、コイン型のリチウムイオン二次電池を作製した。電解液としては、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)(ECとEMCとの体積比は3:7)の混合溶媒に、混合溶液全量に対してビニレンカーボネート(VC)を0.5質量%添加し、LiPF6を1mol/Lの濃度になるように溶解したものを使用した。対極(正極)としては、金属リチウムを使用した。セパレータとしては、厚み20μmのポリエチレン製微孔膜を使用した。作製したリチウムイオン二次電池を用いて、下記の方法により初回充放電特性、並びに出力特性(初期DCR及び高温貯蔵後DCR)の評価を行った。
【0137】
[入出力特性の評価]
(初回充放電特性の評価)
作製したリチウムイオン二次電池を、電流値0.2Cで電圧0V(V vs. Li/Li+)まで定電流充電し、次いで電流値が0.02Cとなるまで0Vで定電圧充電を行った。このときの容量を初回充電容量とした。
次いで、30分間休止後、電流値0.2Cで電圧1.5V(V vs. Li/Li+)まで定電流放電を行った。このときの容量を初回放電容量とした。
また、初回充電容量の値から初回放電容量の値を差し引いて不可逆容量を求めた。
各物性値を表4に示す。
なお、電流値の単位として用いた「C」とは、「電流値(A)/電池容量(Ah)」を意味する。
【0138】
上記リチウムイオン二次電池の直流抵抗(DCR)を測定してこの電池の出力密度を求めた。具体的には次の通りである。
また、各物性値を表4及び図12に示す。
【0139】
(25℃での初期DCRの測定)
上記リチウムイオン二次電池を25℃に設定した恒温槽内に入れ、充電:CC/CV 0.2C 0V 0.02C Cut、放電:CC 0.2C 1.5V Cutの条件にて1サイクル充放電を行った。
次いで、電流値0.2CでSOC 50%まで定電流充電を行った。
また、上記リチウムイオン二次電池を25℃に設定した恒温槽内に入れ、1C、3C、5Cの条件にて定電流充電を各10秒間ずつ行い、各定電流の電圧降下(ΔV)を測定し、下式を用いて、直流抵抗(DCR)を測定し、初期DCRとした。
DCR[Ω]={(3C電圧降下ΔV−1C電圧降下ΔV)+(5C電圧降下ΔV−3C電圧降下ΔV)}/4
【0140】
(−30℃での初期DCRの測定)
上記リチウムイオン二次電池を25℃に設定した恒温槽内に入れ、充電:CC/CV 0.2C 0V 0.02C Cut、放電:CC 0.2C 1.5V Cutの条件にて1サイクル充放電を行った。
次いで、電流値0.2CでSOC 50%まで定電流充電を行った。
また、上記リチウムイオン二次電池を−30℃に設定した恒温槽内に入れ、0.1C、0.3C、0.5Cの条件にて定電流充電を各10秒間ずつ行い、各定電流の電圧降下(ΔV)を測定し、下式を用いて、直流抵抗(DCR)を測定し、初期DCRとした。
DCR[Ω]={(0.3C電圧降下ΔV−0.1C電圧降下ΔV)+(0.5C電圧降下ΔV−0.3C電圧降下ΔV)}/0.4
【0141】
[高温貯蔵維持率及び高温貯蔵回復率の評価]
作製したリチウムイオン二次電池を、25℃に設定した恒温槽内に入れ、電流値0.2Cで電圧0V(V vs Li/Li+)まで定電流充電し、次いで電流値が0.02Cとなるまで0Vで定電圧充電を行った。次いで、30分間休止後、電流値0.2Cで電圧1.5V(V vs. Li/Li+)まで定電流放電を行った。この充放電を2回繰り返し後、電流値0.2Cで電圧0V(V vs. Li/Li+)まで定電流充電し、次いで電流値が0.02Cとなるまで0Vで定電圧充電を行い、この電池を60℃に設定した恒温槽に入れ、5日間保存した。
その後、25℃に設定した恒温槽内に入れ、60分間放置し、電流値0.2Cで電圧1.5V(V vs. Li/Li+)まで定電流放電を行った。次いで、上記条件で充放電を1回繰り返した。
高温貯蔵維持率及び高温貯蔵回復率を次式から算出した。
高温貯蔵維持率(%)=(60℃、5日間保存後、25℃にて1回目の放電容量)/(25℃にて2回目の放電容量)×100
高温貯蔵回復率(%)=(60℃、5日間保存後、25℃にて2回目の放電容量)/(25℃にて2回目の放電容量)×100
【0142】
負極材に含まれる炭素材料の平均粒子径(D50)と、出力特性との関係を図9に示す。図9では、実施例2〜11のリチウムイオン二次電池における出力特性(−30℃での初期DCR(Ω))を示している。図9より、平均粒子径が17μm以下である場合に出力特性により優れ、さらに、炭素被覆量が3%である場合に出力特性により優れている傾向にある。
【0143】
次に、平均粒子径10μmの球形天然黒鉛を用いた場合において、炭素被覆量と出力特性との関係を図10に示す。図10では、実施例2、3、12〜14のリチウムイオン二次電池における出力特性(−30℃での初期DCR(Ω))を示している。図10より、炭素被覆量が3%付近にて出力特性に優れている傾向にある。
【0144】
【表4】


【0145】
表2〜表4の結果から、各実施例及び各比較例における炭素材料の各パラメータと、出力特性又は高温貯蔵維持率との関係を示すグラフを作製した。結果を図1〜図8に示す。図1、図3、図5及び図7では、DCR(Ω)の値が小さいほど出力特性に優れることを示しており、図2、図4、図6及び図8では、高温貯蔵維持率の値が大きいほど高温保存特性に優れることを示している。
【0146】
表4及び図3〜図12に示すように、実施例1〜13では、比較例1〜7に比べて出力特性及び高温保存特性に優れている傾向が示された。特に、平均粒子径が同程度の実施例と比較例とを比較した場合、実施例において、出力特性及び高温保存特性に優れている傾向が示された。
実施例の中でも、平均粒子径が18μm以下である実施例1〜7は、さらに出力特性に優れている傾向にある。」

4 各甲号証の記載事項、及び引用発明
(1)甲1の記載事項、及び甲1に記載された発明
ア 甲1の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲1には、「電気化学素子用複合粒子の製造方法」(発明の名称)に関し、次の記載がある。
(ア)「[0007] 本発明の目的は、高濃度、高粘度のスラリー組成物を用いて粒度分布が狭い複合粒子を得ることができる電気化学素子用複合粒子の製造方法を提供することである。」

(イ)「[0015] また、上述したリチウムイオン二次電池の正極の対極としての、リチウムイオン二次電池の負極に用いる負極活物質としては、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、活性炭、熱分解炭素などの低結晶性炭素(非晶質炭素)、グラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)、カーボンナノウォール、カーボンナノチューブ、あるいはこれら物理的性質の異なる炭素の複合化炭素材料、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、バナジウム酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物、ポリアセン等が挙げられる。これらのなかでも、グラファイト、活性炭を用いることが好ましい。なお、上記に例示した電極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。
[0016] リチウムイオン二次電池の電極に用いる電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。また、リチウムイオン二次電池用の正極活物質及び負極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに好ましくは2〜20μmである。さらに、リチウムイオン二次電池用の正極活物質及び負極活物質のタップ密度は、特に制限されないが、正極では2g/cm3以上、負極では0.6g/cm3以上のものが好適に用いられる。」

(ウ)「[0021] また、本発明に用いる電極活物質(正極活物質または負極活物質)の粒度分布は、電極活物質の粒度分布の体積基準の積算量が小さい方から90%の粒子径(D90)と、体積基準の積算量が小さい方から10%の粒子径(D10)との比(D90/D10)は1.0〜5.0、好ましくは1.0〜3.0である。また、この比(D90/D10)が大きすぎると、液体微粒化工程において用いる細孔が閉塞する虞がある。」

(エ)「[0025] 本発明で用いる分散型の粒子状結着剤は、粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状結着剤としては、例えば、ラテックスのごとき粒子状結着剤が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られるものが挙げられる。」

(オ)「[0054] 以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。尚、本実施例における部および%は、特記しない限り重量基準である。
実施例及び比較例において各種測定は以下のように行った。
[0055] (粉体の流動性)
流動性の測定は、パウダテスタP−100(ホソカワミクロン社製)を使用し、振動台の上に、上から目開き250μm、150μm、76μmの順で篩をセットした。振動振り巾を1.0mm、振動時間を60秒とし、実施例及び比較例で製造した複合粒子2gを静かにのせて振動させた。振動停止後、それぞれの篩に残った重量を測定した。また、次式に従って凝集度を算出し、下記の評価基準に従って評価を行った。結果を表1に示す。
(上段のふるいに残った粉体量)÷5(g)×100 ・・・a
(中段のふるいに残った粉体量)÷5(g)×100×0.6・・・b
(下段のふるいに残った粉体量)÷5(g)×100×0.2・・・c
a+b+c=凝集度(%)として算出した。
[評価基準]
A:0%以上10%未満
B:10%以上30%未満
C:30%以上50%未満
D:50%以上70%未満
E:70%以上
[0056] (複合粒子の形状)
ランダムに抜き取った20個の複合粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、走査型電子顕微鏡写真像より複合粒子の短軸径と長軸径を測定した。複合粒子の短軸径をLs、長軸径をLl、La=(Ls+Ll)/2とし、(1−(Ll−Ls)/La)×100の値を球形度(%)として算出し、球形度が80%以上の複合粒子の個数を数え下記の評価基準に従って評価を行った。結果を表1に示す。
[評価基準]
A:18個以上
B:14個以上18個未満
C:10個以上14個未満
D:6個以上10個未満
E:6個未満
[0057] (成形性)
実施例及び比較例で得られた電極を、幅方向(TD方向)10cm、長さ方向(MD方向)1mにカットし、カットした電極について、TD方向に均等に3点、及びMD方向に均等に5点の合計15点(=3点×5点)の膜厚測定を行い、膜厚の平均値A及び平均値から最も離れた値Bを求めた。そして、平均値A及び最も離れた値Bから、下記式(1)にしたがって、厚みムラを算出し、下記評価基準にて成形性を評価した。厚みムラが小さいほど、成形性に優れていると判断できる。結果を表1に示す。
厚みムラ(%)=(|A−B|)×100/A …(1)
[評価基準]
A:厚みムラが5%未満
B:厚みムラが5%以上、10%未満
C:厚みムラが10%以上、15%未満
D:厚みムラが15%以上」

(カ)「[0060] (実施例1)
(スラリー組成物の調製)
電極活物質としての人造黒鉛(平均粒子径:20μm、D90/D10=2)100部、粘度調整剤としてエーテル化度が0.8のカルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」ということがある。)水溶液(第一工業製薬社製「BS−H」)を固形分換算で1.0部、及び粒子状結着剤としてのスチレン−ブタジエンゴム(SBR)の水分散液(商品名「BM−451B」、日本ゼオン社製)を固形分換算で1.5部を混合し、さらにイオン交換水を適量加え、ディスパーにて混合分散して固形分濃度25%、B型粘度計を用いて温度25℃、60rpmにおいて測定した粘度が300mPa・sのスラリー組成物を調製した。なお、以下において、スラリー組成物の粘度は、B型粘度計を用いて温度25℃、60rpmにて測定した値である。
[0061] (複合粒子の製造)
上記にて得られたスラリー組成物を、25μmの目開きを有するメッシュストレーナーに通した後に、図1に示す細孔2を用いて送液圧力1MPa、送液距離0.7mmの条件でスラリー組成物を送液し、100μmの細孔径を有する細孔2の吐出口4からスラリー組成物を連続的な液柱として吐出させた。吐出されたスラリー組成物は、液柱から液滴に分裂した。また、液滴を乾燥させることにより複合粒子を得た。ここで、乾燥させる際には、まず第1乾燥工程として熱風温度150℃にて複合粒子の含有水分量が10%になるまで乾燥し、さらに第2乾燥工程として熱風温度100℃にて複合粒子の含有水分量が0.1%以下になるまで乾燥した。得られた複合粒子の平均体積粒子径は100μmであった。
[0062] (負極の製造)
上記にて得られた電気化学素子用複合粒子を、ロールプレス機(押し切り粗面熱ロール、ヒラノ技研工業社製)のロール(ロール温度25℃、プレス線圧4.0kN/cm)に、集電体としての銅箔とともに供給し、成形速度20m/分で、集電体としての銅箔上に、シート状に成形し、厚さ60μmの負極活物質層を有する負極を得た。
[0063] (正極の製造)
正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO2;以下、「LCO」と略記することがある。)100部に、正極用結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF;クレハ化学社製「KF−1100」)を固形分換算量2部加え、さらに、アセチレンブラック(電気化学工業社製「HS−100」)を6部、N−メチルピロリドン20部を加えて、プラネタリーミキサーで混合して正極用スラリーを得た。この正極用スラリーを厚さ18μmのアルミニウム箔に塗布し、120℃で30分乾燥した後、ロールプレスして厚さ60μmの正極を得た。
[0064] (リチウムイオン二次電池の製造)
上記にて得られた正極を直径13mmの円盤状に、また、上記にて得られた負極を直径14mmの円盤状に、それぞれ切り抜いた。そして、13mmの円盤状の正極上に、径18mm、厚さ25μmの円盤状のポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ、14mmの円盤状の負極をこの順に積層し、これをポリプロピレン製パッキンを設置したステンレス鋼製のコイン型外装容器(直径20mm、高さ1.8mm、ステンレス鋼厚さ0.25mm)中に収納した。次いで、この容器中に電解液(溶媒:エチレンカーボネート/ジエチルカーボネート=1/2(20℃での容積比)、電解質:1MのLiPF6)を空気が残らないように注入し、ポリプロピレン製パッキンを介して外装容器に厚さ0.2mmのステンレス鋼のキャップをかぶせて固定し、電池缶を封止して、直径20mm、厚さ約2mmのコイン型のリチウムイオン二次電池(コインセルCR2032)を製造した。」

(キ)「[0082]
[表1]



イ 甲1に記載された発明
上記アに摘記した甲1の記載事項を総合勘案し、特に、実施例1に着目すると、甲1には、次の発明が記載されていると認められる。

「電極活物質としての人造黒鉛(平均粒子径:20μm、D90/D10=2)100部、粘度調整剤としてエーテル化度が0.8のカルボキシメチルセルロース水溶液(第一工業製薬社製「BS−H」)を固形分換算で1.0部、及び粒子状結着剤としてのスチレン−ブタジエンゴム(SBR)の水分散液(商品名「BM−451B」、日本ゼオン社製)を固形分換算で1.5部を混合し、さらにイオン交換水を適量加え、ディスパーにて混合分散して固形分濃度25%、B型粘度計を用いて温度25℃、60rpmにおいて測定した粘度が300mPa・sのスラリー組成物を調製し、
得られたスラリー組成物を、25μmの目開きを有するメッシュストレーナーに通した後に、細孔2を用いて送液圧力1MPa、送液距離0.7mmの条件でスラリー組成物を送液し、100μmの細孔径を有する細孔2の吐出口4からスラリー組成物を連続的な液柱として吐出させてスラリー組成物を液柱から液滴に分裂させ、液滴を乾燥させることにより得られた平均体積粒子径が100μmの電気化学素子用複合粒子であって、
上記にて得られた電気化学素子用複合粒子は、ロールプレス機(押し切り粗面熱ロール、ヒラノ技研工業社製)のロール(ロール温度25℃、プレス線圧4.0kN/cm)に、集電体としての銅箔とともに供給し、成形速度20m/分で、集電体としての銅箔上に、シート状に成形し、厚さ60μmの負極活物質層を有する負極を得、これをコイン型のリチウムイオン二次電池の製造に用いるものである、電気化学素子用複合粒子。」(以下、「甲1発明」という。)

(2)甲2の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲2には、次の記載がある。
ア 「[0001] 本発明は、リチウムイオン二次電池負極用炭素材およびその製造方法並びに用途に関する。より詳細に、本発明は、初期効率が高く且つ高い放電容量と優れたサイクル特性を有するリチウムイオン二次電池を得ることができる負極用の活物質として有用な炭素材およびその製造方法、並びに用途に関する。」

イ 「[0006]・・・
本発明の目的は、初期効率が高く且つ高い放電容量と優れたサイクル特性を有するリチウムイオン二次電池を得ることができる負極用の活物質として有用な炭素材およびその製造方法、並びに用途を提供することである。」

ウ 「[0012] 以下、本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池負極用炭素材(以下、単に「炭素材」ということがある。)を説明する。
本発明の一実施形態に係る炭素材は、比表面積が、通常、1.5m2/g以上6.5m2/g以下、好ましくは1.5m2/g以上5m2/g以下、より好ましくは1.5m2/g以上4m2/g以下、さらに好ましくは1.5m2/g以上3m2/g以下である。比表面積は、窒素吸着に基づきBET法で算出されるものである。測定装置としては、例えばNOVA−4200e(QUANTANCHROME INSTRUMENTS社製)が挙げられる。比表面積が広すぎると電解液との副反応が起きやすくなり初期効率が低下する傾向がある。比表面積が狭すぎると電解液との接触面積が減りリチウムイオンの挿入がスムーズに進み難くなりサイクル特性などが低下する傾向がある。
・・・
[0014] 本発明の一実施形態に係る炭素材は、ラマンR値が、通常、0.1以上0.4以下、好ましくは0.1以上0.3以下、より好ましくは0.1以上0.2以下である。ラマンR値は、波長514.5nmのアルゴンイオンレーザーによるラマン分光測定における1350〜1370cm-1の領域に存在するピークの強度IDと、1570〜1630cm-1の領域に存在するピークの強度IGとの比ID/IGである。R値が低すぎると、リチウムイオンの挿入または脱離に関わるエッジが少なすぎ、電池特性が低下する傾向がある。R値が高すぎると充放電時に副反応が生じやすい傾向がある。
・・・
[0016] 本発明の一実施形態に係る炭素材は、X線回折において回折角42.7度〜43.7度の範囲に回折ピークが存在しないものである。言い換えると、本発明の一実施形態に係る炭素材は、六方晶100回折線のピーク面積(P1)と菱面体晶101回折線のピーク面積(P2)の合計に対する菱面体晶101回折線のピーク面積(P2)の割合(P2/(P1+P2))が、0である。すなわち、本発明の一実施形態に係る炭素材は、六方晶黒鉛のみからなるものであり、菱面体晶黒鉛を含有しないものである。このような炭素材を用いると、リチウムイオンの炭素層間への挿入がスムーズになり、急速充放電特性に優れるリチウムイオン二次電池が得られやすい。
[0017] 本発明の一実施形態に係る炭素材は、d002が、通常、0.337nm以下、好ましくは0.3367nm以下である。d002がこのような数値範囲にある場合は挿入または脱離できるリチウムイオン量が多くなり、電池の重量当たりのエネルギー密度が高くなる傾向がある。
また、本発明の一実施形態に係る炭素材は、Lcが、好ましくは20nm以上1000nm以下である。Lcがこのような数値範囲にある場合は重量当たりのエネルギー密度やつぶれ性が良好になる傾向がある。
なお、d002およびLcは、粉末X線回折における002回折線に基づいて算出した値である。
[0018] 本発明の一実施形態に係る炭素材は、熱重量−示差熱分析において500℃以上1000℃未満の領域に多くとも1つのピークしかない。また、本発明の好ましい実施形態に係る炭素材は、熱重量−示差熱分析において600℃以上800℃以下の領域にピークが存在せず且つ800℃以上1000℃未満の領域にピークが一つだけ存在する。
熱重量−示差熱分析は、空気流通雰囲気中で測定(TG−DTA測定)が行われる。示差熱分析(DTA)における発熱分解ピークは、炭素骨格構造の広がりを示しており、発熱分解ピークの現れる温度が高いものほど炭素骨格構造が発達した高結晶性炭素材料である。一般的に炭素骨格が規則的に配列していない非晶質炭素は800℃以下の領域で発熱ピークが観察される。炭素骨格が高度に発達した黒鉛では800℃以上の領域で発熱ピークが観察される。」

(3)甲3の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲3には、次の記載がある。
ア 「【0009】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、出入力特性に優れた非水電解液二次電池、および非水電解液二次電池の負極板の製造方法を提供することを目的とする。」

イ 「【0046】
また、黒鉛粉末の表面近傍に十分な量の電解液を保持するためには、局所的に黒鉛粉末間の空隙が小さくなっている状態を避ける、すなわち前記負極合剤層の密度は層内で均等であることが望ましい。特に、異なる物性を有する二種類以上の黒鉛粉末を混合すると、充填性が向上し、局所的に黒鉛粉末が密に充填された状態になりやすい。このような異粒子混合による局所的な充填性向上を回避するため、本発明の黒鉛粉末としては、上述の吸油量値に加えて、球形に近い円形度0.5以上のものを90%以上含むようにすることが望ましい。前記の球形に近く充填性の高い円形度0.5以上の黒鉛粉末に対して、充填性の低い円形度0.5未満の黒鉛粉末が10%より多く含まれると、負極合剤層内で局所的に充填性が低下するため、負極合剤層内に粗密が生じてしまう。また、充填性の低い円形度が0.5未満の黒鉛粉末を主として用いる場合、前記黒鉛粉末の平均粒子径が3μm未満の微小なものになると、黒鉛粉末が局所的に密に充填されてしまう。ここで、本発明の目的とする入出力特性の優れた電池においては、負極集電体から負極合剤層の表面までの距離を短くする、すなわち負極合剤層の厚みを薄くすることが必要で、最小で30μmまで薄く設計するため、前記黒鉛粉末の平均粒子径は大きくとも30μmとすることが望ましい。よって、前記の円形度が0.5未満の黒鉛粉末を主として用いる場合は、さらに黒鉛粉末の平均粒子径が3μm以上から30μm以下のものを用いることが望ましい。」

(4)甲4の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲4には、次の記載がある。
ア 「[0001] 本発明は、非水電解質二次電池、特にリチウムイオン二次電池の負極板における負極活物質として有用な、改質天然黒鉛粒子に関する。」

イ 「[0009]本発明は、上記の問題を解決し、接着強度に優れた負極板をもたらすことができる天然黒鉛材料を提供することを課題とする。・・・」

ウ 「[0024] 本発明では、黒鉛粒子の大きさを評価する場合には、光散乱回折法により求めた体積基準の粒度分布におけるメジアン径としての「平均粒径」を用いる。この粒度分布は、例えば、(株)堀場製作所製レーザー回折/散乱式粒度分布計(LA−910)により測定することができる。」

エ 「[0053] (3)タップ密度
本発明に係る改質天然黒鉛粒子は、容積100cm3の容器を用いてタッピング回数180回として測定されるタップ密度が、1.0g/cm3以上1.4g/cm3以下であることが好ましい。
[0054] タップ密度が1.0g/cm3以上であることで、負極板中の負極活物質の充填密度が高くなる。タップ密度は好ましくは1.05g/cm3以上である。原料黒鉛に球形化処理を施したのみの黒鉛粒子は、表面が粗なため、タップ密度は高まりにくい。タップ密度は、より高いほうが好ましいが、現実的には1.4g/cm3が上限である。
[0055] (4)亜麻仁油吸収量
本発明に係る改質天然黒鉛粒子は、概ねJIS K6217−4:2008に規定されるオイル吸収量測定方法に準拠して、アブソープドメータを用いて測定される亜麻仁油吸収量が20cm3/100g以上50cm3/100g以下であることが好ましい。
[0056] 原料黒鉛に球形化処理を施したのみの黒鉛粒子は、その表面が過度に粗であるため、亜麻仁油吸収量が高くなる傾向がある。亜麻仁油吸収量が過度に高いと、バインダの利用効率が低下し、容量を高めることが困難となる。したがって、亜麻仁油吸収量は50cm3/100g以下であることが好ましい。吸油量はより小さいほうが好ましいが、現実的には20cm3/100gが下限である。」

オ 「[0080] ii)平均粒径(表1ではd50と表記)
(株)堀場製作所製レーザー回折/散乱式粒度分布計(LA−910)を用いて光散乱回折法により各黒鉛粒子の体積基準の粒度分布を求めた。得られた粒度分布におけるメジアン径を各黒鉛粒子の平均粒径とした。」

(5)甲5の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲5には、次の記載がある。
ア 「[0005] 本発明は、エネルギー密度が大きく、入出力特性、寿命特性及び熱安定性に優れたリチウムイオン二次電池、並びにそれを得るためのリチウムイオン二次電池用負極材、及び該負極材を用いてなるリチウムイオン二次電池用負極を提供することを目的とするものである。」

イ 「[0013] 前記負極材に含まれる炭素材料の体積平均粒子径(50%D)は、1μm〜40μmである。体積平均粒子径が1μm未満の場合、比表面積が大きくなり、リチウムイオン二次電池の初回充放電効率が低下すると共に、粒子同士の接触が悪くなり入出力特性が低下する。一方、体積平均粒子径が40μmを超える場合、電極面に凸凹が発生して電池の短絡が生じやすくなる傾向があると共に、粒子表面から内部へのLiの拡散距離が長くなるためリチウムイオン二次電池の入出力特性が低下する傾向がある。前記炭素材料の体積平均粒子径は、初回充放電容量及び入出力特性の点で、3μm〜35μmであることが好ましく、5μm〜25μmがより好ましい。
前記体積平均粒径(50%D)は、粒子径分布において、小径側から体積累積分布曲線を描いた場合に、累積50%となる粒子径として与えられる。前記体積平均粒子径(50%D)は、界面活性剤を含んだ精製水に試料を分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、(株)島津製作所製SALD−3000J)で測定することができる。」

ウ 「[0026] 前記負極材に含まれる炭素材料の77Kでの窒素吸着測定より求めた比表面積(以下、N2比表面積と呼ぶ場合がある)が0.5m2/g〜25m2/gであることが好ましく、0.5m2/g〜15m2/gがより好ましく、0.8m2/g〜10m2/gであることがさらに好ましい。N2比表面積が上記範囲内であれば、良好な入出力特性と初回効率のバランスを維持することができる傾向がある。なお、窒素吸着での比表面積は、77Kでの窒素吸着測定より得た吸着等温線からBET法を用いて求めることができる。N2比表面積は、例えば、前記負極材に含まれる炭素材料の体積平均粒子径を大きくすること、前記負極材に含まれる炭素材料への熱処理温度を高くすること、前記負極材に含まれる炭素材料の表面を改質すること等で値が小さくなる傾向があり、この性質を利用してN2比表面積を上記範囲内に設定することができる。またN2比表面積を大きくすると、発熱ピークが低温側に移動する傾向がある。
[0027] 前記負極材に含まれる炭素材料の273Kでの二酸化炭素吸着より求めた吸着量(以下、CO2吸着量と呼ぶ場合がある)が0.1cm3/g〜5.0cm3/gであることが好ましく、0.1cm3/g〜3.0cm3/gであることがより好ましい。CO2吸着量が0.1cm3/g以上であれば、入出力特性に優れる傾向がある。一方、CO2吸着量が5.0cm3/g以下であれば、電解液との副反応により生じる不可逆容量が減少し初回効率の低下が抑えられる傾向がある。なお、二酸化炭素吸着での吸着量は、測定温度273K、相対圧P/P0=3.0×10−2(P=平衡圧、P0=26142mmHg(3.49MPa))での値を用いた。CO2吸着量は、例えば、前記負極材に含まれる炭素材料の体積平均粒子径を大きくすること、前記負極材に含まれる炭素材料への熱処理温度を高くすること、炭素材料として結晶性の異なる複数の炭素材料を選択して且つ低結晶性炭素材料の量を少なくすること等で値が小さくなる傾向があり、この性質を利用してCO2吸着量を上記範囲内に設定することができる。またCO2吸着量を大きくすると、発熱ピークが低温側に移動する傾向がある。
[0028] 前記負極材に含まれる炭素材料のタップ密度が0.3g/cm3〜2.0g/cm3であることが好ましく、0.5g/cm3〜2.0g/cm3であることがより好ましく、0.5g/cm3〜1.3g/cm3であることが特に好ましい。タップ密度が0.3g/cm3以上の場合、負極を作製する際に多くの有機系結着剤を必要とせず、その結果作製するリチウムイオン二次電池のエネルギー密度が大きくなる傾向があり、タップ密度が2.0g/cm3以下の場合、入出力特性が良好となる傾向がある。また、前記複数の異なる性質又は構造の炭素材料として、結晶性の異なる炭素材料を用いた場合、上記範囲内のタップ密度であれば、低結晶炭素と結晶性炭素が分散した負極材中に電解液が浸透する適度な細孔が存在し、これによって充放電反応が促進され負極抵抗が減少し良好な入出力特性が得られるため、好ましい。
[0029] タップ密度は、例えば、負極材に含まれる炭素材料の体積平均粒子径を大きくすること等によって、値が高くなる傾向があり、この性質を利用してタップ密度を上記範囲内に設定することができる。
なおタップ密度は、前記負極材全体としては、例えば、前記炭素材料に加えて、後述する金属粉末等を含有させることにより、0.3g/cm3〜3.0g/cm3としてもよい。
本発明におけるタップ密度とは、容量100cm3のメスシリンダーに試料粉末100cm3をゆっくり投入し、メスシリンダーに栓をし、このメスシリンダーを5cmの高さから250回落下させた後の試料粉末の質量及び容積から求められる値を意味する。」

エ 「[0037]・・・
前記負極材に含まれる炭素材料は、前述した各物性を示す炭素材料を含む限り、如何なる種類及び形態も採り得る。
前記炭素材料としては、黒鉛(例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化メゾフェーズカーボン、黒鉛化炭素繊維等)、低結晶性炭素、及びメゾフェーズカーボン等の炭素材料を挙げることができる。充放電容量が大きくしやすいことから、黒鉛であることが好ましい。黒鉛の場合には、鱗片状、球状、塊状等、いずれの形態であってもよい。中でも球形の黒鉛が高タップ密度を得られる点から好ましい。これらの炭素材料から前述した物性を備えた炭素材料を適宜選択すればよい。これらの炭素材料は1種単独で、又は2以上を組み合わせて用いることができる。
[0038] また、上記炭素材料は、核となる炭素相とその被覆層となる別種の炭素相で構成された複合材料としてもよい。すなわち、核となる第一の炭素相と、該第一の炭素相の表面に存在し、該第一の炭素相よりも結晶性が低い第二の炭素相とを含む炭素材料とすることができる。このような結晶性の異なる複数の炭素相から構成された炭素材料とすることにより、所望の物性又は性質を効果的に発揮可能な炭素材料とすることができる。
[0039] 核となる前記第一の炭素相としては、前述した黒鉛(例えば、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化メゾフェーズカーボン、黒鉛化炭素繊維)等の炭素材料を挙げることができる。
前記第二の炭素相としては、第一の炭素相よりも結晶性が低いものであれば特に制限はなく、所望の性質に応じて適宜選択される。好ましくは、熱処理により炭素質を残し得る有機化合物(炭素前駆体)から得られる炭素相であり、例えば、エチレンヘビーエンドピッチ、原油ピッチ、コールタールピッチ、アスファルト分解ピッチ、ポリ塩化ビニル等を熱分解して生成するピッチ、ナフタレン等を超強酸存在下で重合させて作製される合成ピッチ等が挙げられる。また、熱可塑性の高分子化合物として、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール等の熱可塑性合成樹脂を用いることもできる。また、デンプンやセルロース等の天然物を用いることもできる。」

オ 「[0044] 前記負極材の好ましい形態の一例としては、第一の炭素相としての核となる黒鉛材料と、該黒鉛材料の表面に配置された第二の炭素相としての低結晶性炭素層を有する複合化した炭素材料を含む。
核となる炭素材料は、平均面間隔d002が0.335nm〜0.340nmの範囲の黒鉛材料であることが、充放電容量が大きくなる点で好ましい。d002が0.335nm〜0.338nmの範囲、特に0.335nm〜0.337nmの範囲の黒鉛材料を用いた場合、充放電容量が330nAh/g〜370mAh/gと大きく望ましい。」

(6)甲6の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲6には、次の記載がある。
ア 「【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質2次電池に係わり、特にリチウムイオン二次電池の負極用炭素材に関する。」

イ 「【0018】(測定法)
(1)体積基準平均粒径(D50)、体積分率10%時の粒径D10と、体積分率90%時の粒径D90、及び4μm以下の粒子の体積含有率の測定
界面活性剤にポリオキシエチレン(20)ソルピタンモノラウレートの2vol%水溶液を約1cc用い、これを予め炭素質粉末に混合し、しかる後にイオン交換水を分散媒として、堀場製作所社製レーザ−回折式粒度分布計「LA−700」にて、体積基準平均粒経D50(メジアン)及び、当該測定値を得た。」

ウ 「【0022】(実施例1)(表1)に示す炭素粉末(試料No.1〜9)を負極材料に用いて、円筒形セルを作製し、低温における高率放電特性、充放電サイクル特性、不可逆容量を測定した。」

エ 「【0024】図1に渦巻状電極群構成の円筒形セルの断面図を示す。図1において、帯状の正極1と負極2とを徽孔性ポリエチレン膜からなるセパレータ3を介して渦巻状に巻回して電極群が構成される。」

オ 「【0026】負極2は供試炭素粉末にアクリル系結着剤溶液を加えて混合したペーストを集電体である銅箔の両面に塗着、乾燥しその後、ロールプレスし、所定の寸法に裁断したものである。負極2の銅箔には負極リード片5がスポット溶接されている。巻回した電極群の下面に底部絶縁板6を装着して、ニッケル鉄鋼板製のセルケース7内に収容した後、負極リード片5をセルケース7の内底面にスポット溶接する。その後電極群上に上部絶縁板8を載置してからセルケース7の閉口部の所定位置に溝入れし、所定量の非水電解液を注入、合浸させる。非水電解液としてはエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比1:1の混合溶液に六フッ化リン酸リチウムを1mol/1の濃度に溶解させた有機電解液を用いた。その後、周縁にガスケット9が熔着された封口板9の内底面に正極リード片4をスポット溶接する。封口板10をセルケース7の開口部にガスケット9を介して放め込んで、セルケース7の上縁を内方向にカールして封口すればセルは完成する。」

カ 「【0036】(実施例2)実施例1で評価した負極用炭素粉末(試料No.1−9)をそれぞれ核として、ナフサ分解時に得られる石油系タールピッチを炭素前駆体として用いて炭素化後5重量%になるよう被覆後、不活性ガス気流(Ar、N2等)の下、最終的に1200℃で熱処理した。その後、室温まで冷却後、粉砕機を用いて解砕し、一定の粒経分布をもった炭素系複合粉末を得た。こうして核の表面上に新しい炭素質物の表層を形成させた複層構造の炭素質粉末(試料No.10−18)を作成し、負極用供試粉末とした。
【0037】実施例1と同様に、試料No.10−18の評価用の電池を各5セル作製し(J〜R)、同様の電池性能を測定した。その結果をまとめて(表3)に示す。」

キ 「




(7)甲7の記載事項
本願の優先権主張の日前に公知となった甲7には、次の記載がある。
ア 「【0008】
そこで、本発明では、黒鉛質材料に比べて大きい(002)面の平均層面間隔を有しつつ、保存特性および充放電容量に優れたアルカリ金属イオン電池用負極材料を提供する。」

イ 「【0014】
<負極材料>
本実施形態に係る負極材料は、リチウムイオン電池やナトリウムイオン電池などのアルカリ金属イオン電池に用いられる炭素質の負極材料であって、線源としてCuKα線を用いたX線回折法により求められる(002)面の平均層面間隔d002(以下、「d002」とも呼ぶ。)が0.370nm以上であり、好ましくは0.372nm以上であり、より好ましくは0.374nm以上である。d002が上記下限値以上であると、リチウムなどのアルカリ金属イオンのドープ・脱ドープの繰り返しによる結晶構造の破壊が抑制されるため、負極材料の充放電サイクル特性を向上させることができる。
平均層面間隔d002の上限は特に限定されないが、通常は0.400nm以下であり、好ましくは0.395nm以下であり、より好ましくは0.390nm以下である。d002が上記上限値以下であると、負極材料の不可逆的容量を抑制することができる。
このような、平均層面間隔d002を有する炭素質の材料は、一般的に、難黒鉛化性の炭素と呼ばれている。」

ウ 「【0036】
(炭酸ガスの吸着量)
本実施形態に係る負極材料は、炭酸ガスの吸着量の上限値が、好ましくは10ml/g未満であり、より好ましくは8.5ml/g未満であり、さらに好ましくは6.5ml/g未満である。炭酸ガスの吸着量が上記上限値未満の場合、負極材料の保存特性をより一層向上させることができる。
また、本実施形態に係る負極材料は、炭酸ガスの吸着量の下限値が、好ましくは0.05ml/g以上であり、より好ましくは0.1ml/g以上である。炭酸ガスの吸着量の下限値が上記下限値以上の場合、充電容量をより一層向上させることができる。
なお、炭酸ガスの吸着量の測定は、真空乾燥機を用いて、負極材料を130℃で3時間以上真空乾燥を行ったものを測定試料とし、Micromeritics Instrument Corporation社製ASAP−2000Mを使用して行うことができる。」

5 当審の判断
(1)申立理由1(進歩性)について
ア 本件特許発明1について
(ア)本件特許発明1と甲1発明との対比
a 本件特許発明1と甲1発明とを対比すると、甲1発明の「人造黒鉛」を用いて得られ、「コイン型のリチウムイオン二次電池の」「負極」に用いるものである「電気化学素子用複合粒子」は、本件特許発明1の「黒鉛粒子」を含む「炭素材料」である「リチウムイオン二次電池用負極材」に相当する。

b そうすると、本件特許発明1と甲1発明とは、「黒鉛粒子を含む炭素材料である、リチウムイオン二次電池用負極材」である点で一致し、以下の点で相違する。

(相違点1)
リチウムイオン二次電池用負極材について、本件特許発明1は、「ラマン分光測定のR値が0.1〜1.0であ」るのに対して、甲1発明は、ラマン分光測定のR値が不明である点。

(相違点2)
リチウムイオン二次電池用負極材について、本件特許発明1は、「粒度分布である{(D90/D10)/(D50)3}×1000が2.2以下であ」るのに対して、甲1発明は、その値が不明である点。

(相違点3)
炭素材料について、本件特許発明1は、「炭素材料は、黒鉛粒子を前記黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなる材料である」のに対して、甲1発明は、黒鉛粒子を含むものの、当該黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなるものか否か不明である点。

(相違点4)
炭素材料について、本件特許発明1は、「(1)CO2吸着量が0.10cm3/g〜0.40cm3/gであ」り、「(4)界面活性剤を含んだ精製水中にて撹拌した後、さらに、超音波洗浄機で15分間超音波を照射したときに、超音波照射前のD10に対する超音波照射後のD10の割合(超音波照射後のD10/超音波照射前のD10)が0.90以上であり」、「(6)円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合が、炭素材料全体の0.3個数%以下である」を満たすものであるのに対して、甲1発明は、上記(1)、(4)及び(6)を満たすものか否か不明である点。

(イ)相違点についての判断
事案に鑑みて、上記相違点3について検討する。
a 上記4(1)ア(イ)に摘記したとおり、甲1の[0015]には、「リチウムイオン二次電池の負極に用いる負極活物質としては、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、活性炭、熱分解炭素などの低結晶性炭素(非晶質炭素)、グラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)、カーボンナノウォール、カーボンナノチューブ、あるいはこれら物理的性質の異なる炭素の複合化炭素材料、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、バナジウム酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物、ポリアセン等が挙げられる。これらのなかでも、グラファイト、活性炭を用いることが好ましい。なお、上記に例示した電極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。」とは記載されているものの、これらの内、人造黒鉛等を核として、その表面を結晶性の低い非晶質炭素等で被覆した炭素材料を用いることまでは、記載乃至示唆されているとはいえない。

b また、上記4(5)オに摘記したとおり、甲5の[0044]には、負極材の好ましい形態の一例として、「第一の炭素相としての核となる黒鉛材料と、該黒鉛材料の表面に配置された第二の炭素相としての低結晶性炭素層を有する複合化した炭素材料を含む」こと、すなわち、黒鉛粒子を前記黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなる炭素材料とすることが記載されてはいるものの、甲1発明の「電気化学素子用複合粒子」にこのようなコア・シェル構造の炭素材料を適用することにより、甲1に係る発明が解決しようとする課題である「高濃度、高粘度のスラリー組成物を用いて複合粒子を得ることができる電気化学素子用複合粒子の製造方法を提供する」(上記4(1)ア(ア)参照。)ことを解決し得ない可能性もあることから、甲1発明に甲5に記載の上記コア・シェル構造の炭素材料を適用する動機付けも見いだすことはできない。

c また、甲2〜甲4、甲6、甲7の各記載事項を参照しても、甲1発明の「電気化学素子用複合粒子」を「黒鉛粒子を前記黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなる材料」とする動機付けを見いだすことはできない。

d そして、本件特許発明1は、その炭素材料が「黒鉛粒子を前記黒鉛粒子よりも結晶性の低い炭素材で被覆してなる材料」であることを前提として、さらに、「ラマン分光測定のR値」、「粒度分布である{(D90/D10)/(D50)3}×1000」、「CO2吸着量」、「(超音波照射後のD10/超音波照射前のD10)」、及び「円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合」が所定の数値範囲であることを特定することにより、出力特性及び高温保存特性に優れたものとなることが、実施例により実証されている(上記3(12)参照)ところ、そのような効果は、甲1発明、及び甲2〜甲7の記載事項からは予測困難なものと認められる。

e そうすると、その余の相違点について検討するまでもなく、本件特許発明1は、甲1発明、及び甲2〜甲7に記載事項に基いて、当業者が容易に想到し得たものとはいえない。

イ 本件特許発明2〜11について
本件特許発明2〜11は、本件特許発明1の発明特定事項をすべて備えたものであるから、本件特許発明1が甲1発明、及び甲2〜甲7の記載事項に基いて、当業者が容易に想到し得たものとはいえない以上、同様に、甲1発明及び甲2〜甲7の記載事項に基いて、当業者が容易に想到し得たものとはいえない。

ウ 小括
したがって、本件特許発明1〜11は、甲1に記載された発明、及び甲2〜甲7に記載された事項に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるとはいえないから、申立理由1によって、同発明に係る特許を取り消すことはできない。

(2)申立理由2(実施可能要件)について
ア 本件特許発明1〜11の「CO2吸着量」、「超音波照射後のD10/超音波照射前のD10」、「円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合」、「円形度0.6〜0.8で粒子径10μm〜20μmの割合」、「亜麻仁油吸油量」、及び「250回タップ密度」について、本件特許明細書等の発明の詳細な説明の【0118】には、本件特許発明1〜11の一態様である実施例1の負極材の作製方法が記載されるとともに、同じく【0131】には、実施例2〜13について、「実施例1において炭素被覆量と焼成温度を表3に示す値に変更し、かつ原料として用いる球形天然黒鉛を適宜変更して平均粒子径(D50)、D90/D10の測定及び{(D90/D10)/(D50)3}×1000の算出を表2に示す値としたこと以外は実施例1と同様にして負極材を作製した。」との記載もある(上記3(8)、3(9)参照)。

イ また、本件特許明細書等の【0037】、【0041】〜【0042】、【0048】〜【0051】、【0055】〜【0058】(上記3(3)、3(4)、3(5)参照)には、上記「CO2吸着量」、「超音波照射後のD10/超音波照射前のD10」、「円形度が0.7以下で粒子径が10μm以下の割合」、「円形度0.6〜0.8で粒子径10μm〜20μmの割合」、「亜麻仁油吸油量」、及び「250回タップ密度」について、それらの測定方法等が記載されている。

ウ そうすると、当業者であれば、本件特許明細書等の実施例1、及び実施例2〜13の記載を参照することにより、本件特許発明1〜11に係る「リチウムイオン二次電池用負極材」、「リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法」、「リチウムイオン二次電池用負極」、及び「リチウムイオン二次電池」を製造乃至実施することは可能であるといえる。

エ したがって、本件特許発明1〜11について、本件特許明細書等の発明の詳細な説明の記載は、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるから、申立理由2によって、同発明に係る特許を取り消すことはできない。

6 むすび
以上のとおりであるから、申立人による特許異議の申立ての理由によっては、請求項1〜11に係る特許を取り消すことはできない。
また、他に請求項1〜11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。

 
異議決定日 2022-03-14 
出願番号 P2020-133261
審決分類 P 1 651・ 536- Y (H01M)
P 1 651・ 121- Y (H01M)
最終処分 07   維持
特許庁審判長 平塚 政宏
特許庁審判官 粟野 正明
渡部 朋也
登録日 2021-05-24 
登録番号 6888723
権利者 昭和電工マテリアルズ株式会社
発明の名称 リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極材の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池  
代理人 特許業務法人太陽国際特許事務所  

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