CPC分类体系在H01M技术领域的检索应用

国家知识产权局专利局 郑伟伟 邓 隽

本文对H01M领域IPC和CPC分类体系进行了比较和分析，并通过具体案例探讨了CPC分类体系在H01M领域分类和检索中的应用，合理、灵活地运用CPC分类号，能够有效提高检索效率。

“联合专利分类体系（Cooperative Patent Classification）”，简称CPC分类体系，是由欧洲专利局（EPO）和美国专利商标局（USPTO）在原有的欧洲专利分类（ECLA）体系的基础上，参照WIPO分类标准和IPC分类的结构，并融入美国专利分类（UC）的成功实践而共同开发建立的一个新分类体系。CPC分类体系具有兼容IPC、细分条目多、分类信息多、修订更新快、文献范围广、一致性较好等特点。

在IPC和CPC专利分类体系中电池相关专利申请通常被分入H01M（用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组）小类中。本文对该H01M领域的CPC分类号（2020.02版）进行了梳理，通过与该领域的IPC分类号（2020.01版）进行对比分析了该领域CPC分类体系的特点，并结合实际案例探讨CPC分类在H01M领域分类和检索实践中的应用（数据截止日期2021年01月14日）。

1 H01M领域CPC分类体系特点

1.1 细分分类位置多、细分体系完善

在IPC分类体系中，H01M小类共包括H01M2/00（非活性部件的结构零件或制造方法）、H01M4/00(电极)、H01M6/00(一次电池，及其制造)、H01M8/00(燃料电池，及其制造)、H01M10/00(二次电池，及其制造)、H01M12/00(混合电池，及其制造)、H01M14/00(未包含在H01M 6/00-H01M 12/00各组中的电化学电流或电压发生器，及其制造)和H01M16/00(不同类型电化学发生器的结构组合)八个大组，并对各个大组进行了进一步细分。IPC分类体系的H01M小类下的细分条目共计381条。

在CPC分类体系中，H01M小类保留了现有的IPC分类体系下的八个大组，并在IPC分类体系的基础上对上述八个大组进行了大量的细分，具体包括对“主干”分类号的细分以及新增“2000”系列分类号。CPC分类体系的H01M小类下的细分条目为1007条。可见，相比于IPC分类体系，在H01M小类中，CPC分类体系增加了相当数量的细分条目。具体而言，在H01M2/00、H01M4/00、H01M6/00、H01M8/00、H01M10/00、H01M12/00、H01M14/00、H01M16/00八个大组中分别增加了133、167、37、148、74、3、1、2条细分。由上可知，CPC分类体系在H01M小类的主干分类中的新增细分条目主要集中在H01M2/00、H01M4/00、H01M8/00和H01M10/00四个大组中。

对于新增细分小组条目数最多的H01M4/00大组的细分小组H01M4/04(电极的一般制造方法)二位点组进行分析，结果如表1所示。

表1 IPC、CPC分类体系H01M4/04细分条目及文献标引量

由表1可知，在IPC分类体系中并未对该小组进行细分，经统计该分类位置下的文献数量达46724件，显然同一IPC分类号标引了电极的多种不同的制备工艺，该分类号已经难以精确表达发明实质，单纯利用分类号进行检索噪音较大。因此，在检索过程中需要进一步采用关键词对具体制备工艺进行进一步限定，由于制备工艺关键词提取困难，表达方式多样，因此导致较大的漏检概率。

CPC分类体系对该H01M4/04二位点组的层级结构进行了细分，增设了7个三位点组、23个四位点组、9个五位点组和2个六位点组，共计41个细分条目，从具体制备工艺维度对该分类位置进行了进一步细分，提高了文献位置精度，使专利文献的层次和所述范围更加清晰。由于CPC分类体系具有更多的细分条目，因此大大降低了IPC原有二位点组下的文献数量，由表2可知，除H01M4/0404、H01M4/0402小组外，其余下位点组的文献量均在4200件以下，且大多在2700件以下。同时由于CPC分类体系对电极的制造方法分类更加精确，使得其相应下位点组能够更加精确的表达发明构思，例如“H01M4/0421”，其类名“涉及气相沉积的”充分反映了电极材料沉积的具体方法，因此能够进一步减少对关键词的依赖度，避免了因关键词扩展不全导致的漏检可能性。

表2 CPC新增（更深层的）2000系列及其标引量

1.2 新增2000系列分类号

在CPC分类体系中，2000系列分类号与主干CPC分类号类似，但是2000系列分类号为小类类号后面接有以“2”开头的4位数字。2000系列分类号用于对“附加信息”进行分类，旨在标识已使用主干分类号分类的发明技术主题信息的其他要素，相对于使用主干分类号进行分类，使用2000系列分类号进行分类可以分得更准确，或者可以反映出发明主题的另一方面。2000系列分类号共包括两种类型，其一是（更深层的）2000系列，其二是垂直2000系列。

在H01M的CPC分类体系中增设了多个（更深层的）2000系列，如表2所示。（更深层的）2000系列依附于更高层级的主干组，涉及该组更为细化的技术内容，它们提供对所考虑的技术主题的“更深层的细分”。例如表2中的H01M2002/0205，其对“用于小尺寸的电池或电池组的电池箱”这一技术主题的更深层的细分，具体为特定形状的电池箱，即“不包括在组H01M2/0207-H01M2/0235形状的电池箱”。

与（更深层的）细分2000系列分类号不同，垂直2000系列分类号并不依附于更高层级上的单个主干组，它们通常与待选小类的多个组有关，可以为分类提供更多维度，它们与主干的分类路线相“垂直”。在H01M领域中，CPC分类体系增设了四个垂直细分2000系列H01M2200/00（一、二次电池的安全装置）、H01M2220/00（电池的特殊应用）、H01M2250/00（燃料电池的特殊应用，燃料电池系统的特殊性能）和H01M2300/00（电解质）作为附加信息，且对每个2000系列分类号进行了细分。其分别从电池的安全装置、特殊应用、电解质等多个角度对技术主题进行标引。上述四组2000系列垂直分类号丰富了表达电池电解液、安全装置和应用的维度。表3列出了H01M2200/00大组及其细分点组及其相应标引量，其对一次、二次电池的安全装置从安全装置的具体类型的角度进行了进一步细分，例如H01M2200/103能够准确表达采用保险丝来作为电池安全装置，显然其能够更准确表达发明构思，使电池的信息更加完整，作为主干分类号H01M2/34(具有防止不按要求使用或放电的措施的)的补充，更能快速、有效地锁定相关文献，提高检索效率。

表3 H01M2200/00下位点组及其标引

1.3 分类定义影响分类位置

分类定义是IPC分类表2006年第8版才引入的概念，其包括七个部分，如表4所示。其提供了涉及分类条目的附加信息，用于详细地解释分类位置范围，明晰分类条目，但并不改变分类条目的范围。

表4 IPC和CPC分类定义组成

CPC的分类定义组成与IPC相同，但是其分类定义体系更加完整详细，且进一步增强了分类定义的作用，扩大了分类定义的使用范围，其将作为分类依据而影响分类结果，还有助于提高分类质量与一致性。在CPC分类体系下，H01M小类及其大组以及相关小组均给出了分类定义，且在H01M小类的分类定义中涵盖了上述分类定义的七个部分。

在H01M小类的CPC分类定义中，通过定义陈述解释了该位置包含的内容。例如：H01M4/00大组的定义陈述规定：该位置包括：具有活性物质的一次、二次和混合型电池电极，以及具有催化活性的燃料电池电极；电极的制造工艺、活性材料、载体或集电极的物质选择，电极中作为添加剂的活性物质，例如粘合剂、导电材料。

在H01M小类的CPC分类定义中，详细解释了该分类位置与其他分类位置之间的关系，例如：用于电池及其制备的特定化合物入C01、C07和C08以及H01M，H01M小类不包括化学化合物本身的制备，其由C01（无机化学）、C07（有机化学）和C08（有机高分子化合物）涵盖，用于测试蓄电池或多个蓄电池的电气状况的装置如G01R31/36，并且与策略、测试或指示状态的装置相结合的蓄电池入H01M10/48，不产生能量的电化学方法或设备如C25。

分类定义中的限制性参见可以提供与本小类/组相关技术主题的分类位置，以“本小类/组不包括”开头，指明本小类/组分类范围不包括的技术主题。

信息性参见指明任何可能对检索有益的技术主题的分类位置，而这些技术主题不包括在本小类/组的分类范围内。

分类的特殊规则指示了本小类/组中使用的特殊规则，例如H01M8/06小组中的分类特殊规则中规定：在一个系统中包括燃料电池和重整器，如果发明信息涉及重整器，则重整器分入C01B3/02下位组，同时燃料电池（次要方面）分入H01M8/06作为附加信息，如果发明信息在于整个系统，则发明信息分入H01M8/06及其下位组。显然分类特殊规则会对分类结果产生重要影响。

2 CPC分类原则在电池领域中的应用

CPC分类原则包括利于检索原则、整体分类原则、功能与应用原则、多重分类原则，其中利于检索原则是最重要的原则，其主要体现在技术主题的确定。在IPC分类体系中，主要是根据权利要求结合说明书以及附图来确定若干需要分类的技术主题；而在CPC分类体系中，主要依据说明书和附图来确定需要分类的技术主题，权利要求只是参考；因此为了利于检索，即使权利要求中未要求保护，只要对检索可能有用，也应当给出相应的CPC分类号。下面通过一个实际案例来探索CPC分类规则在分类号确定中的应用，以期对实际审查工作提供参考和帮助。

案情介绍：

发明构思：提供一种电解液添加剂，该添加剂是含有可质子化的氮原子且可被水解的化合物，进一步减少电化学电池电解液的水含量，改善电池的性能。

权利要求：电解液，包含非质子溶剂、作为导电盐的锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂是含有可质子化的氮原子且可被水解的化合物。

IPC分类体系根据本申请的权利要求仅对该电解液添加剂，及其功能进行了相应的分类。最终确定的分类号为H01M10/0567(以添加剂为特征的)、H01M10/42（使用或维护二次电池或二次半电池的方法及装置）。可见，IPC分类体系主要是以权利要求作为依据对文献进行分类的。

而在CPC分类体系中，由于本发明为电化学电池的非水电解液添加剂。且在说明书中记载了电化学电池可以为一次电池也可以为二次电池，其中非水电解液一次电池涉及H01M6/16小组，该小组内容包括溶剂的选择、添加剂的选择、溶质的选择，而非水电解液二次电池涉及H01M10/05小组，该小组内容包括不同类型的电池、电解质材料的选择、构造或制造。且H01M6/大组的分类定义的分类特殊规则中限定了“非水性一次和二次电池的分类：当它涉及一次和二次电池或者如果不能确定，给出两个小组：H01M6/162-H01M6/188和H01M10/056-H01M10/0569”。本发明的发明构思在于提供一种非水电解液添加剂，据此进一步将范围确定在H01M6/168（按添加剂区分的）和H01M10/0567(以添加剂为特征的)点组。

进一步地，根据H01M10大组下的分类定义的分类特殊规则中规定：电解液添加剂H01M10/0567是作为例如安全的作用时，应同时给出H01M10/4235。具体到本发明，其说明书中明确记载了其要解决的技术问题是防止由于水存在而生成的氢氟酸与电化学电池各部件发生反应，导致电池压力升高。显然，本发明的电解液添加剂是作为安全作用的，因此H01M10/4235同样是确定的分类位置。

最后，本申请的说明书中还涉及溶剂的组合，考虑该技术主题有利于后续检索，因此基于利于检索原则，CPC分类体系还使用H01M2300/00系列给出了溶剂的分类信息。

最终确定的全面分类结果为：H01M10/0567，H01M10/4235、H01M6/168和H01M2300/0037。

可见，CPC分类体系对于有利于检索的信息均给出了相应的分类号，有助于快速定位相关文献，提高检索效率。

3 IPC和CPC分类体系在电池领域的检索实践

3.1 案情介绍

【发明名称】：圆柱形锂离子二次电池。

【背景技术】：圆柱形锂离子电池通常包括圆柱形电极组件、与电极组件结合的圆柱形罐、注入到罐内以允许锂离子移动的电解质、以及联接到罐的一侧以防止电解质的泄露和电极组件分离的盖组件。但是其存在一个问题是圆柱形罐在组装工序期间存在由于施加的外部冲击而被破坏的可能，且在电池使用过程中当内部产气时破裂压力不可控。

【技术问题】：圆柱形罐在组装工序由于施加的外部冲击而破壳，破裂压力不可控。

【技术方案】：本发明提供一种圆柱形锂离子二次电池，其包括圆柱形罐，圆柱形罐的底部具有厚度梯度的安全排出口。

【权利要求】：一种圆柱形锂离子二次电池，包括：圆柱形罐；电极组件，其与电解质一起被容纳在圆柱形罐内；以及盖组件，其密封所述圆柱形罐，其中，所述圆柱形罐具有圆形的底面部分和从所述底面部分延伸到所述盖组件的侧面部分，且具有厚度梯度的安全排出口形成在所述底面部分上。

【发明构思概括】：通过在圆柱形罐的底面设置具有厚度梯度的安全排出口，以在控制圆柱形罐的破裂压力的同时，防止该圆柱形罐由于组装工序期间施加的外部冲击而被破坏。

【相关附图】：如图1所示。

图1 相关附图

3.2 IPC检索过程

本案例的技术领域是锂离子电池外壳，其发明点为：圆柱形罐底部具有厚度梯度的安全排出口。据此，检索要素确定为“圆柱形罐”、“罐底部具有厚度梯度的安全排出口”。本案例给出的IPC分类号为H01M2/02（电池箱、套或罩）、H01M2/12（便于气体外泄的排气塞或其他机械装置），由于对H01M2/02、H01M2/12没有细分，需要结合关键词进行检索。

3.3 CPC检索过程

尝试寻找合适的CPC分类号进行检索，本发明涉及气体外泄方式，根据该发明点确定相关的CPC分类号为：H01M2/12(便于气体外泄的排气塞或其他机械装置)，具体涉及采用在壳体底部设置可破裂的薄层的方式实现，根据该发明点确定其相关CPC分类号为H01M2/12的下位点组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）；进一步地，本发明涉及一种圆柱形外壳，由此确定其相关的CPC分类号为H01M2/022(圆柱形或圆形电池箱)。

在VEN中利用CPC分类号进行检索：

3.4 检索结果分析

对比分析IPC分类检索和CPC分类检索的检索结果。可见，IPC分类检索和CPC分类检索均检到了多篇对比文件。但是由于IPC分类号没有细分，检索结果需要进行多次缩限才能达到可阅读的文献量，不利于检索效率的提高。

而通过CPC分类号进行检索，由于CPC分类位置准确、分类细致、分类号下文献量少等特点，仅通过CPC分类号即可获得有效检索结果，且检索结果的浏览量低、检索效率高。

进一步将IPC分类检索的检索结果和CP分类检索的检索结果进行对比。发现虽然两种检索策略均获得了多篇对比文件，但是两者所检索到的对比文件中仅一个相同，即EP2083461A1，其余对比文件均各不相同，差异较大。IPC检索结果中有大量的日本文献，而CPC分类检索中并未命中。其原因在于日本文献没有进行CPC分类号的标引，如果该日本文献没有EP或US同族文献时，使用CPC分类号将无法将其检出。这也提示我们在检索过程中不能过度依赖CPC分类号，否则将导致漏检，要及时根据检索情况调整检索策略。

以两个检索结果都命中的对比文件EP2083461A1为例，其说明书部分公开了本申请权利要求1的全部技术特征。其附图如图2所示。

图2 附图

4 结语

通过对H01M领域的CPC和IPC分类情况进行对比，可以看出，由于CPC分类体系相对于IPC分类体系更全面、更细致，可以有效克服IPC分类号检索噪音较大的问题，且由于其细分分类号更精确，可以有效减少关键词提取不准确或扩展不全导致的漏检问题。CPC分类定义作为分类依据，影响分类结果，在检索过程中要充分利用CPC分类定义，以便于确定准确的CPC分类号，进而有效提高检索效率。