CPC分類體系在H01M技術領域的檢索應用

國家知識產權局專利局 鄭偉偉 鄧 雋

本文對H01M領域IPC和CPC分類體系進行了比較和分析，并通過具體案例探討了CPC分類體系在H01M領域分類和檢索中的應用，合理、靈活地運用CPC分類號，能夠有效提高檢索效率。

“聯合專利分類體系（Cooperative Patent Classification）”，簡稱CPC分類體系，是由歐洲專利局（EPO）和美國專利商標局（USPTO）在原有的歐洲專利分類（ECLA）體系的基礎上，參照WIPO分類標準和IPC分類的結構，并融入美國專利分類（UC）的成功實踐而共同開發建立的一個新分類體系。CPC分類體系具有兼容IPC、細分條目多、分類信息多、修訂更新快、文獻范圍廣、一致性較好等特點。

在IPC和CPC專利分類體系中電池相關專利申請通常被分入H01M（用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組）小類中。本文對該H01M領域的CPC分類號（2020.02版）進行了梳理，通過與該領域的IPC分類號（2020.01版）進行對比分析了該領域CPC分類體系的特點，并結合實際案例探討CPC分類在H01M領域分類和檢索實踐中的應用（數據截止日期2021年01月14日）。

1 H01M領域CPC分類體系特點

1.1 細分分類位置多、細分體系完善

在IPC分類體系中，H01M小類共包括H01M2/00（非活性部件的結構零件或制造方法）、H01M4/00(電極)、H01M6/00(一次電池，及其制造)、H01M8/00(燃料電池，及其制造)、H01M10/00(二次電池，及其制造)、H01M12/00(混合電池，及其制造)、H01M14/00(未包含在H01M 6/00-H01M 12/00各組中的電化學電流或電壓發生器，及其制造)和H01M16/00(不同類型電化學發生器的結構組合)八個大組，并對各個大組進行了進一步細分。IPC分類體系的H01M小類下的細分條目共計381條。

在CPC分類體系中，H01M小類保留了現有的IPC分類體系下的八個大組，并在IPC分類體系的基礎上對上述八個大組進行了大量的細分，具體包括對“主干”分類號的細分以及新增“2000”系列分類號。CPC分類體系的H01M小類下的細分條目為1007條。可見，相比于IPC分類體系，在H01M小類中，CPC分類體系增加了相當數量的細分條目。具體而言，在H01M2/00、H01M4/00、H01M6/00、H01M8/00、H01M10/00、H01M12/00、H01M14/00、H01M16/00八個大組中分別增加了133、167、37、148、74、3、1、2條細分。由上可知，CPC分類體系在H01M小類的主干分類中的新增細分條目主要集中在H01M2/00、H01M4/00、H01M8/00和H01M10/00四個大組中。

對于新增細分小組條目數最多的H01M4/00大組的細分小組H01M4/04(電極的一般制造方法)二位點組進行分析，結果如表1所示。

表1 IPC、CPC分類體系H01M4/04細分條目及文獻標引量

由表1可知，在IPC分類體系中并未對該小組進行細分，經統計該分類位置下的文獻數量達46724件，顯然同一IPC分類號標引了電極的多種不同的制備工藝，該分類號已經難以精確表達發明實質，單純利用分類號進行檢索噪音較大。因此，在檢索過程中需要進一步采用關鍵詞對具體制備工藝進行進一步限定，由于制備工藝關鍵詞提取困難，表達方式多樣，因此導致較大的漏檢概率。

CPC分類體系對該H01M4/04二位點組的層級結構進行了細分，增設了7個三位點組、23個四位點組、9個五位點組和2個六位點組，共計41個細分條目，從具體制備工藝維度對該分類位置進行了進一步細分，提高了文獻位置精度，使專利文獻的層次和所述范圍更加清晰。由于CPC分類體系具有更多的細分條目，因此大大降低了IPC原有二位點組下的文獻數量，由表2可知，除H01M4/0404、H01M4/0402小組外，其余下位點組的文獻量均在4200件以下，且大多在2700件以下。同時由于CPC分類體系對電極的制造方法分類更加精確，使得其相應下位點組能夠更加精確的表達發明構思，例如“H01M4/0421”，其類名“涉及氣相沉積的”充分反映了電極材料沉積的具體方法，因此能夠進一步減少對關鍵詞的依賴度，避免了因關鍵詞擴展不全導致的漏檢可能性。

表2 CPC新增（更深層的）2000系列及其標引量

1.2 新增2000系列分類號

在CPC分類體系中，2000系列分類號與主干CPC分類號類似，但是2000系列分類號為小類類號后面接有以“2”開頭的4位數字。2000系列分類號用于對“附加信息”進行分類，旨在標識已使用主干分類號分類的發明技術主題信息的其他要素，相對于使用主干分類號進行分類，使用2000系列分類號進行分類可以分得更準確，或者可以反映出發明主題的另一方面。2000系列分類號共包括兩種類型，其一是（更深層的）2000系列，其二是垂直2000系列。

在H01M的CPC分類體系中增設了多個（更深層的）2000系列，如表2所示。（更深層的）2000系列依附于更高層級的主干組，涉及該組更為細化的技術內容，它們提供對所考慮的技術主題的“更深層的細分”。例如表2中的H01M2002/0205，其對“用于小尺寸的電池或電池組的電池箱”這一技術主題的更深層的細分，具體為特定形狀的電池箱，即“不包括在組H01M2/0207-H01M2/0235形狀的電池箱”。

與（更深層的）細分2000系列分類號不同，垂直2000系列分類號并不依附于更高層級上的單個主干組，它們通常與待選小類的多個組有關，可以為分類提供更多維度，它們與主干的分類路線相“垂直”。在H01M領域中，CPC分類體系增設了四個垂直細分2000系列H01M2200/00（一、二次電池的安全裝置）、H01M2220/00（電池的特殊應用）、H01M2250/00（燃料電池的特殊應用，燃料電池系統的特殊性能）和H01M2300/00（電解質）作為附加信息，且對每個2000系列分類號進行了細分。其分別從電池的安全裝置、特殊應用、電解質等多個角度對技術主題進行標引。上述四組2000系列垂直分類號豐富了表達電池電解液、安全裝置和應用的維度。表3列出了H01M2200/00大組及其細分點組及其相應標引量，其對一次、二次電池的安全裝置從安全裝置的具體類型的角度進行了進一步細分，例如H01M2200/103能夠準確表達采用保險絲來作為電池安全裝置，顯然其能夠更準確表達發明構思，使電池的信息更加完整，作為主干分類號H01M2/34(具有防止不按要求使用或放電的措施的)的補充，更能快速、有效地鎖定相關文獻，提高檢索效率。

表3 H01M2200/00下位點組及其標引

1.3 分類定義影響分類位置

分類定義是IPC分類表2006年第8版才引入的概念，其包括七個部分，如表4所示。其提供了涉及分類條目的附加信息，用于詳細地解釋分類位置范圍，明晰分類條目，但并不改變分類條目的范圍。

表4 IPC和CPC分類定義組成

CPC的分類定義組成與IPC相同，但是其分類定義體系更加完整詳細，且進一步增強了分類定義的作用，擴大了分類定義的使用范圍，其將作為分類依據而影響分類結果，還有助于提高分類質量與一致性。在CPC分類體系下，H01M小類及其大組以及相關小組均給出了分類定義，且在H01M小類的分類定義中涵蓋了上述分類定義的七個部分。

在H01M小類的CPC分類定義中，通過定義陳述解釋了該位置包含的內容。例如：H01M4/00大組的定義陳述規定：該位置包括：具有活性物質的一次、二次和混合型電池電極，以及具有催化活性的燃料電池電極；電極的制造工藝、活性材料、載體或集電極的物質選擇，電極中作為添加劑的活性物質，例如粘合劑、導電材料。

在H01M小類的CPC分類定義中，詳細解釋了該分類位置與其他分類位置之間的關系，例如：用于電池及其制備的特定化合物入C01、C07和C08以及H01M，H01M小類不包括化學化合物本身的制備，其由C01（無機化學）、C07（有機化學）和C08（有機高分子化合物）涵蓋，用于測試蓄電池或多個蓄電池的電氣狀況的裝置如G01R31/36，并且與策略、測試或指示狀態的裝置相結合的蓄電池入H01M10/48，不產生能量的電化學方法或設備如C25。

分類定義中的限制性參見可以提供與本小類/組相關技術主題的分類位置，以“本小類/組不包括”開頭，指明本小類/組分類范圍不包括的技術主題。

信息性參見指明任何可能對檢索有益的技術主題的分類位置，而這些技術主題不包括在本小類/組的分類范圍內。

分類的特殊規則指示了本小類/組中使用的特殊規則，例如H01M8/06小組中的分類特殊規則中規定：在一個系統中包括燃料電池和重整器，如果發明信息涉及重整器，則重整器分入C01B3/02下位組，同時燃料電池（次要方面）分入H01M8/06作為附加信息，如果發明信息在于整個系統，則發明信息分入H01M8/06及其下位組。顯然分類特殊規則會對分類結果產生重要影響。

2 CPC分類原則在電池領域中的應用

CPC分類原則包括利于檢索原則、整體分類原則、功能與應用原則、多重分類原則，其中利于檢索原則是最重要的原則，其主要體現在技術主題的確定。在IPC分類體系中，主要是根據權利要求結合說明書以及附圖來確定若干需要分類的技術主題；而在CPC分類體系中，主要依據說明書和附圖來確定需要分類的技術主題，權利要求只是參考；因此為了利于檢索，即使權利要求中未要求保護，只要對檢索可能有用，也應當給出相應的CPC分類號。下面通過一個實際案例來探索CPC分類規則在分類號確定中的應用，以期對實際審查工作提供參考和幫助。

案情介紹：

發明構思：提供一種電解液添加劑，該添加劑是含有可質子化的氮原子且可被水解的化合物，進一步減少電化學電池電解液的水含量，改善電池的性能。

權利要求：電解液，包含非質子溶劑、作為導電鹽的鋰鹽和添加劑，其特征在于，所述添加劑是含有可質子化的氮原子且可被水解的化合物。

IPC分類體系根據本申請的權利要求僅對該電解液添加劑，及其功能進行了相應的分類。最終確定的分類號為H01M10/0567(以添加劑為特征的)、H01M10/42（使用或維護二次電池或二次半電池的方法及裝置）。可見，IPC分類體系主要是以權利要求作為依據對文獻進行分類的。

而在CPC分類體系中，由于本發明為電化學電池的非水電解液添加劑。且在說明書中記載了電化學電池可以為一次電池也可以為二次電池，其中非水電解液一次電池涉及H01M6/16小組，該小組內容包括溶劑的選擇、添加劑的選擇、溶質的選擇，而非水電解液二次電池涉及H01M10/05小組，該小組內容包括不同類型的電池、電解質材料的選擇、構造或制造。且H01M6/大組的分類定義的分類特殊規則中限定了“非水性一次和二次電池的分類：當它涉及一次和二次電池或者如果不能確定，給出兩個小組：H01M6/162-H01M6/188和H01M10/056-H01M10/0569”。本發明的發明構思在于提供一種非水電解液添加劑，據此進一步將范圍確定在H01M6/168（按添加劑區分的）和H01M10/0567(以添加劑為特征的)點組。

進一步地，根據H01M10大組下的分類定義的分類特殊規則中規定：電解液添加劑H01M10/0567是作為例如安全的作用時，應同時給出H01M10/4235。具體到本發明，其說明書中明確記載了其要解決的技術問題是防止由于水存在而生成的氫氟酸與電化學電池各部件發生反應，導致電池壓力升高。顯然，本發明的電解液添加劑是作為安全作用的，因此H01M10/4235同樣是確定的分類位置。

最后，本申請的說明書中還涉及溶劑的組合，考慮該技術主題有利于后續檢索，因此基于利于檢索原則，CPC分類體系還使用H01M2300/00系列給出了溶劑的分類信息。

最終確定的全面分類結果為：H01M10/0567，H01M10/4235、H01M6/168和H01M2300/0037。

可見，CPC分類體系對于有利于檢索的信息均給出了相應的分類號，有助于快速定位相關文獻，提高檢索效率。

3 IPC和CPC分類體系在電池領域的檢索實踐

3.1 案情介紹

【發明名稱】：圓柱形鋰離子二次電池。

【背景技術】：圓柱形鋰離子電池通常包括圓柱形電極組件、與電極組件結合的圓柱形罐、注入到罐內以允許鋰離子移動的電解質、以及聯接到罐的一側以防止電解質的泄露和電極組件分離的蓋組件。但是其存在一個問題是圓柱形罐在組裝工序期間存在由于施加的外部沖擊而被破壞的可能，且在電池使用過程中當內部產氣時破裂壓力不可控。

【技術問題】：圓柱形罐在組裝工序由于施加的外部沖擊而破殼，破裂壓力不可控。

【技術方案】：本發明提供一種圓柱形鋰離子二次電池，其包括圓柱形罐，圓柱形罐的底部具有厚度梯度的安全排出口。

【權利要求】：一種圓柱形鋰離子二次電池，包括：圓柱形罐；電極組件，其與電解質一起被容納在圓柱形罐內；以及蓋組件，其密封所述圓柱形罐，其中，所述圓柱形罐具有圓形的底面部分和從所述底面部分延伸到所述蓋組件的側面部分，且具有厚度梯度的安全排出口形成在所述底面部分上。

【發明構思概括】：通過在圓柱形罐的底面設置具有厚度梯度的安全排出口，以在控制圓柱形罐的破裂壓力的同時，防止該圓柱形罐由于組裝工序期間施加的外部沖擊而被破壞。

【相關附圖】：如圖1所示。

圖1 相關附圖

3.2 IPC檢索過程

本案例的技術領域是鋰離子電池外殼，其發明點為：圓柱形罐底部具有厚度梯度的安全排出口。據此，檢索要素確定為“圓柱形罐”、“罐底部具有厚度梯度的安全排出口”。本案例給出的IPC分類號為H01M2/02（電池箱、套或罩）、H01M2/12（便于氣體外泄的排氣塞或其他機械裝置），由于對H01M2/02、H01M2/12沒有細分，需要結合關鍵詞進行檢索。

3.3 CPC檢索過程

嘗試尋找合適的CPC分類號進行檢索，本發明涉及氣體外泄方式，根據該發明點確定相關的CPC分類號為：H01M2/12(便于氣體外泄的排氣塞或其他機械裝置)，具體涉及采用在殼體底部設置可破裂的薄層的方式實現，根據該發明點確定其相關CPC分類號為H01M2/12的下位點組H01M2/1241（以可破裂的薄膜或薄弱部件的形式，例如截止于尖刺元件刺穿）；進一步地，本發明涉及一種圓柱形外殼，由此確定其相關的CPC分類號為H01M2/022(圓柱形或圓形電池箱)。

在VEN中利用CPC分類號進行檢索：

3.4 檢索結果分析

對比分析IPC分類檢索和CPC分類檢索的檢索結果。可見，IPC分類檢索和CPC分類檢索均檢到了多篇對比文件。但是由于IPC分類號沒有細分，檢索結果需要進行多次縮限才能達到可閱讀的文獻量，不利于檢索效率的提高。

而通過CPC分類號進行檢索，由于CPC分類位置準確、分類細致、分類號下文獻量少等特點，僅通過CPC分類號即可獲得有效檢索結果，且檢索結果的瀏覽量低、檢索效率高。

進一步將IPC分類檢索的檢索結果和CP分類檢索的檢索結果進行對比。發現雖然兩種檢索策略均獲得了多篇對比文件，但是兩者所檢索到的對比文件中僅一個相同，即EP2083461A1，其余對比文件均各不相同，差異較大。IPC檢索結果中有大量的日本文獻，而CPC分類檢索中并未命中。其原因在于日本文獻沒有進行CPC分類號的標引，如果該日本文獻沒有EP或US同族文獻時，使用CPC分類號將無法將其檢出。這也提示我們在檢索過程中不能過度依賴CPC分類號，否則將導致漏檢，要及時根據檢索情況調整檢索策略。

以兩個檢索結果都命中的對比文件EP2083461A1為例，其說明書部分公開了本申請權利要求1的全部技術特征。其附圖如圖2所示。

圖2 附圖

4 結語

通過對H01M領域的CPC和IPC分類情況進行對比，可以看出，由于CPC分類體系相對于IPC分類體系更全面、更細致，可以有效克服IPC分類號檢索噪音較大的問題，且由于其細分分類號更精確，可以有效減少關鍵詞提取不準確或擴展不全導致的漏檢問題。CPC分類定義作為分類依據，影響分類結果，在檢索過程中要充分利用CPC分類定義，以便于確定準確的CPC分類號，進而有效提高檢索效率。