电化学领域IPC分类修订概况分析

眭乐萍 梁欢

摘 要：【目的】近年来，电化学领域发展较快，急需新的IPC分类号以匹配行业发展。【方法】对比该领域修订前后的分类变化，明晰新增加的技术细节，对比相关案例分类。【结果】修订后的电化学领域，其IPC分类号能够更加合理、准确地对该领域的技术方案进行分类。【结论】厘清电化学领域的技术分支，有助于专利行业的从业人员理解该领域的技术分支，进而提高检索效率。

关键词：IPC；
C25B；
电解；
电化学；
分类号

中图分类号：TM91；
G255.53   文献标志码：A    文章编号：1003-5168（2024）08-0131-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.08.026

General Analysis of IPC Classification Revision in Electrochemistry Field

SUI Leping LIANG Huan

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office， CNIPA， Chengdu 610213， China）

Abstract：
[Purposes] In recent years， the field of electrochemistry has developed rapidly， and new IPC classification numbers are urgently needed to match the development of the industry. [Methods] This paper compares the classification changes in this field before and after the revision， clarifies the newly added technical details， and compares the classification of related case. [Findings] In the revised electrochemical field， its IPC classification number can more reasonably and accurately classify the technical schemes in this field. [Conclusions] This paper clarifies the technical branches in the field of electrochemistry， which is helpful for practitioners in the patent industry to understand the technical branches in this field and improve the retrieval efficiency.

Keywords：
IPC; C25B; electrolysis; electrochemical; classification number

0 引言

国际专利分类体系（IPC）是各国知识产权局或其他用户检索专利文献的有效工具。在技术演化过程中，当技术发展到一定程度，原有的IPC分类体系无法切合地描述技术主题，或IPC分类表无法涵盖新的技术主体时，就需要对IPC分类表进行修订，以适应新技术的发展。

通常，IPC分类修订的原因有以下几个：①具有较大文献量的专利分类；
②具有大量专利申请的专利分类；
③当前IPC中未涵盖的新兴技术；
④由于技术演化导致原分类结构检索效率较低，修订后的分类能够提高检索效率［1］。

在 “双碳”目标的驱动下，国内可再生能源发电成本大幅下降，电解水制氢（即绿氢）技术备受关注。近年来，与电解水制氢工艺、电极材料、制氢设备等相关的研究明显增多，通过电解的方式生产“绿氨”“绿醇”及其他有机化合物的研究也非常活跃，这些新兴技术均归属于电化学领域中C25B电解领域的研究内容。

C25B电解领域主要涉及无机化合物或非金属的电解生产、有机化合物的电解生产、电解槽及其组合件、电极的结构及组成、隔膜或间隔元件、电解槽的操作或维护6个部分。该领域的主要申请人是大型企业、高校和科研院所。

可见，无论是从政策角度还是市场角度来看，电解领域由于其绿色、低碳的特性，受到了各大申请主体的青睐，使得该领域专利数量激增，技术演化较快，原始的IPC分类体系无法准确描述其技术主题。因此，C25B电解领域的IPC修订是大势所趋。

1 C25B电解领域IPC分类修订前后对比

2021年1月，新的IPC分类表［2］对C25B电解领域的分类标准进行了修订，在原有分类的基础上进行了细分和重构。修订后的IPC分类表能够更加清晰地展示电解领域的技术分支，更好地帮助本领域技术人员进行分类和检索。以下对电解领域的修订内容进行详细分析。

对于C25B1 无机化合物或非金属的电解生产和C25B3有机化合物的电解生产，在2006.01版的IPC分类表［3］中，并没有以产物和工艺的形式进行划分，而是笼统地对部分主要产物或电解方法进行了归类；
随着电解法绿色、环保的优势不断突出，电解产物种类不断增多，在2021.01版的IPC分类中均以产物或工艺的方式对其进行了重构。

对于C25B1无机化合物或非金属的电解生产：从产物来看，一点组的产物增加了电解产生碳、电解产生一氧化碳或合成气、电解产生氟或其化合物、电解产生氨、电解产生硅。新增加的二点组、三点组、四点组中包括电解蒸气制备氢或氧（C25B1/042）、电解产生混合的氢气和氧气（C25B1/044）、电解产生氟或其化合物（C25B1/245）。从电解生产工艺来看，在没有新的IPC分类之前，若一件专利的改进点在于无机化合物或非金属的电解工艺，且没有与之相对应的产物，则只能将其分到C25B1/00大组中；
而2021.01版IPC分类表新增加了对电解工艺改进的技术分支C25B1/50，另外，如果是与光催化结合的电解工艺，则可继续细分至C25B1/55光电解工艺中。

对于C25B3有机化合物的电解生产，从产物来看，2006.01版分类表仅有有机金属化合物一种。在没有新的IPC分类之前，如果需要进一步对有机产物进行划分，通常需要进一步给出C07C或C07D的副分类号。而在实际分类中，对于大多数电解法生产有机化合物的专利申请，分类员通常仅给出C25B3/00作为主分类号，而无其他副分类号，导致在审查过程中，仅通过分类号无法直接看出电解产物的种类。而有机化合物用关键词检索时，存在命名不统一、难以检索全面的问题。而2021.01版新修订的IPC分类表对有机化合物的种类做出了细分，进一步增加了无环或碳环烃、杂环化合物、含氧化合物、含氮化合物、含卤素的化合物。按照新增加的IPC分类号，在不给出C07C或C07D的副分类号的基础上，不仅能看出产物的制备方法，还能进一步了解产物的种类。另外，在电解工艺的改进方面，新修订的IPC分类表增加了光电解、二氧化碳还原与电解结合的复合电解工艺。

电解设备及其部件是实现绿色转型的重要载体。以电解水制氢为例，其电解槽形状、结构、零部件，电极，隔膜，电解液组成及控制系统等，均是降低设备成本、提高能源转化效率的关键。而关于电解槽及其零部件等的改进主要集中在C25B9、C25B11、C25B13、C25B15中。随着电解设备改进工艺的不断细化，2006.01版本的分类表已无法覆盖当前专利文献的技术领域，因此，2021.01版IPC分类表对上述分类号进行了进一步的技术细分。

对于C25B9电解槽及其构件，2006.01版的IPC分类表并没有对电解槽的形状、使用环境、结构进行分类。随着电解槽应用场景的增加、电解产物种类的增多，对于电解槽的改进也覆盖到了方方面面。因此，2021.01版的IPC分类表对于电解槽及其构件的结构，在2006.01版的基础上删除了原有的2个一点组，增加了7个一点组、7个二点组、4个三点组技术分支。具体包括以形状或类型为特征的电解槽、压力电解槽、共用导管电解槽、熔浴电解槽、具有电解液循环的单个电解槽、电解槽的构成部件等。

对于C25B11电极，在2006.01版的IPC分类表中，仅有2个一点组、6个二点组、2个三点组作为技术分支。随着电解、电催化领域的不断发展，析氢、析氧、全解水、CO2还原、合成氨等领域发展势头迅猛，而不同产物的生产对电极的需求各不相同，对于电极结构的研究也不断深入。在未进行IPC分类号的修订之前，大多数涉及电极结构的专利申请仅能分到C25B11/02以形状或类型为特征或C25B11/04以材料为特征的一点组中，无法对其进行细分，不利于技术工艺的归类及检索。因此，2021.01版的IPC分类表在原有的2个一点组的基础上，对电极的结构进行了细分，新修订的电极IPC分类号包括7个二点组、10个三点组、11个四点组、13个五点组、2个六点组。可见，近年来电极的种类、材质、结构技术演进较快，也意味着电极性能对于电解效率的提高具有重要作用。

对于C25B13隔膜或间隔元件，隔膜是电解槽的关键部件之一，起到隔离阴阳极板防止短路、将产物气体隔开、避免气体混合的作用。以电解水制氢为例，隔膜的厚度、亲水性、孔隙率、孔径分布等对电解槽的电耗和所产氢气的纯度有较大影响［4］。因此，随着电解领域的不断发展，对于隔膜的研究也不断细化。2021.01版的IPC分类号在C25B13部分增加了1个二点组C25B13/05以无机材料为特征的隔膜元件、1个三点组C25B13/07以陶瓷为基料的隔膜元件。

对于C25B15电解槽的操作或维护，随着各种传感器的不断应用，将其用于控制电解过程中各参数的控制，是当前电解槽操作和维护的主要手段。在2006.01版的IPC分类表中，一点组C25B15/02工艺控制或调节中并没有下位的技术分支，而在2021.01版的IPC分类表中，在原有的基础上，在C25B15/02工艺控制或调解中增加了2个二点组、1个三点组、3个四点组、1个五点组。具体设置了对电解槽的加热或冷却、电解生产过程中的测量或分析，包括电解质参数、温度、浓缩、pH、导电性的工艺控制。

2 案例分析

案例1：CN202110735339.6

发明名称：一种石墨烯的制备方法及石墨烯

案情介绍：本申请以石墨为阴极和阳极，在恒定电压下，将盐溶液中的阴离子插入层状的石墨中，使石墨层与石墨层之间膨胀，提高电压，嵌入石墨烯层中的阴离子发生分解，产生气体，促进石墨层分裂，剥离得到石墨烯。

案例分析：该技术方案有两个发明构思：一是电解制备石墨烯；
二是采用石墨作为电极。按照2006.01版的IPC分类表，由于该版分类号并没有电解生产碳作为产物的分类号，因而仅能将其分入C25B1/00无机化合物或非金属的电解生产，并根据电极材料分入C25B11/12以碳为基料的电极。

修订后的2021.01版IPC分类表，对于电解产物和电极的种类均增加了细分领域，具体如下：

C25B1/00 无机化合物或非金属的电解生产

C25B1/01· 产物

C25B1/135··碳

C25B11/00电极

C25B11/04·以材料为特征的

C25B11/042·· 由单一材料形成的电极

C25B11/043··· 碳，例如金刚石或石墨烯

根据新版的IPC分类表，主分类号可以选择C25B1/135电解生产碳材料，并辅以C25B11/043单一碳作为电极的副分类号。可见，相比于原有的分类体系，新修订的分类表能够更加直接地明确技术方案的电解产物及所采用的电极材料。

案例2：CN202011484914.1

发明名称：紧凑型便携式氢氧仪

案情简介：本申请以水为原料，可直接电解生产常压的氢/氧混合气，并提供一种便携式氢氧仪，包括在壳体内依次设置用于供电的电池模块，用于产生氢气、氧气的电解池模块，用于过滤水分的水过滤池以及对气体进一步过滤的多级过滤挡板。充分利用壳体内部空间，高效地制备出氢/氧混合气，实现能耗低、成本低、结构紧凑、便携安全、无噪音等设计目标。

案例分析：该技术方案有3个发明构思：一是通过电解水产生氢/氧混合气体；
二是采用圆柱形电解槽；
三是通过监测电解过程中的水位高度来进行补液。按照2006.01版的IPC分类表，根据发明构思仅能将其分入主分类号C25B1/04通过电解水法生产氢或氧，并增加副分类号C25B9/00电解槽或其组合件，以及C25B15/02电解槽工艺控制或调节。然而上述3个分类号均无法准确反映本申请的发明构思。

修订后的2021.01版IPC分类，对于无机化合物的电解生产、电解槽及其组合件，以及电解槽的操作或维护均增加了细分领域，具体如下：

C25B1/00 无机化合物或非金属的电解生产

C25B1/01· 产物

C25B1/02··氢或氧

C25B1/04··· 通过电解水

C25B1/044····产生混合的H2和O2

C25B9/00电解槽或其组合件

C25B9/01· 以形状或类型为特征的电解槽

C25B9/015·· 圆柱形电解槽

C25B15/00电解槽的操作或维护

C25B15/02· 工艺控制或调节

C25B15/023·· 电解生产过程中的测量、分析或测试

C25B15/025··· 电解质参数

根据新版的IPC分类表，可以选择C25B1/04电解产生氢气和氧气的混合气作为主分类号，并根据说明书附图中电解池的圆柱形结构和通过监测电解过程中水位的高度进行控制，依次增加C25B9/015和C25B15/025作为副分类号。可见，新版的分类方法相对于原分类方法能够更好地体现申请文件的发明构思。

3 C25B电解领域IPC修订的原因分析

3.1 政策导向

2020年9月，我国首次提出碳排放力争在2030年达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在“双碳”政策的引导下，各大企业均加快转型步伐，推进绿色低碳产业布局，促进绿色低碳工艺技术革新。这些政策的落地，促使电解领域迎来了新一波的研究热潮。

3.2 领域技术重叠

从电解槽设备来看，其控制系统与G01N密不可分，分离纯化设备与B01D紧密结合，电解槽与风电、光电系统耦合时，又涉及H02M、H02J等电学相关领域；
隔膜的材料与高分子领域息息相关；
用于电极的催化剂材料与B01J、C23C领域有技术交叉。可见，电解领域是一门多学科、多技术交叉的领域，涉及众多前沿热点，技术演变较快，高校、科研院所申请数量较多。

3.3 专利数量激增

对C25B领域近年来的专利申请情况进行检索。经统计，全球涉及C25B的专利数量，从2014年的1 033件增长到了2022年的4 736件。九年来增长了四倍多，导致原始相关分类号下文献数量太多，无法覆盖全部的技术领域，也造成了不利于归类检索的问题。

4 结论

本文结合相关案例，对2021年1月新发布的IPC分类表中C25B电解领域修订的分类号进行了详细研究。结果表明，修订后的电解领域IPC分类号能够更加合理、准确地对该领域技术方案进行分类。同时，简要分析了该领域修订IPC分类号的原因，有助于明晰电解领域的技术分支，在检索该领域相关案件时，提高检索效率。

参考文献：

［1］ 许景龙.基于IPC分类修订的技术演化研究［D］.北京：中国科学院大学（中国科学院文献情报中心），2020.

［2］国际专利分类表（2021.01版）［EB/OL］.（2023-05-26）［2023-09-20］.https：//www.cnipa.gov.cn/art/2023/5/26/art_3161_185369.html.

［3］国际专利分类表（2006.01版）［EB/OL］.（2023-05-26）［2023-09-20］.https：//www.cnipa.gov.cn/art/2023/5/26/art_3161_185352.html.

［4］ 郭雅婷，邓甜音，刘艳莹，等.碱性电解水制氢隔膜和阳极材料性能研究［J］.综合智慧能源，2022，44（5）：64-68.

（栏目编辑：刘静雅）

收稿日期：2023-10-19

作者简介：眭乐萍（1991—），女，硕士，知识产权师，研究方向：电化学领域专利审查；
梁欢（1991—），女，硕士，知识产权师，研究方向：生物领域专利审查（等同于第一作者）。

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