CN110177477A - 用于气溶胶递送设备的可充电锂离子电池 - Google Patents

用于气溶胶递送设备的可充电锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种气溶胶递送设备，其包括被配置成保持气溶胶前体组合物的储集器、加热元件、以及与包括加热元件的电负载连接的电源。电源包括可充电锂离子电池，该可充电锂离子电池具有碳基阳极、电化学活性阴极以及与阳极和阴极接触的非水电解质，非水电解质包括溶解在碳酸酯溶剂或溶剂混合物中的锂盐。气溶胶递送设备还包括微处理器，其配置成以激活模式操作，在激活模式下，微处理器被配置成从电源引导电力到加热元件，并且由此控制加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。

Description

用于气溶胶递送设备的可充电锂离子电池
技术领域
本公开涉及诸如吸烟制品之类的气溶胶递送设备，并且更具体地涉及可利用电热来生成气溶胶的气溶胶递送设备(例如，通常被称为电子烟的吸烟制品)。吸烟制品可被配置成加热气溶胶前体以形成供人体消耗的可吸入物质，该气溶胶前体可结合由烟草制得或来源于烟草的材料或以其他方式结合烟草。
背景技术
多年来已经提出许多吸烟设备作为对需要燃烧烟草以供使用的吸烟产品的改进品或替代品。这些设备中的许多设备已被设计成提供与香烟、雪茄或烟斗吸烟相关的感觉，但不递送由于烟草燃烧而产生的大量不完全燃烧物和热解产物。为了这个目的，已提出了众多吸烟产品、风味产生器和药用吸入器，其利用电能来蒸发或加热挥发性材料，或尝试在不燃烧烟草至很大程度的情况下提供香烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉。参看例如阐述于在Collett等人的美国专利第8881737号，Griffith Jr.等人的美国专利申请公开第2013/0255702号，Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号，Sears等人的美国专利申请公开第2014/0096781号，Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0096782号和Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号以及Watson等人于2016年7月28日提交的美国专利申请第15/222615号中描述的背景技术中陈述的各种替代的吸烟制品、气溶胶递送设备和热生成源，所述文献全部以引用的方式并入本文中。另见，例如Counts等人的美国专利第5388594号和Robinson等人的美国专利第8079371号的背景部分中描述的产品和加热配置的各种实施例以引用的方式并入本文中。
然而，期望提供一种具有改进的电子器件(诸如可以扩展设备的可用性)的气溶胶递送设备。
发明内容
本公开涉及气溶胶递送设备、形成这种设备的方法以及这种设备的元件。本公开包括但不限于以下示例实施方式。
示例实施方式1：一种气溶胶递送设备，其包括：至少一个壳体,该至少一个壳体将配置成保持气溶胶前体组合物的储集器包围在内；加热元件；电源，该电源与包括所述加热元件的电负载连接，电源包括具有碳基阳极、电化学活性阴极以及与阳极和阴极接触的非水电解质的可充电锂离子电池(LiB)，该非水电解质包括溶解在碳酸酯溶剂或溶剂混合物中的锂盐；以及微处理器，该微处理器配置成以激活模式操作，在该激活模式下，微处理器被配置成从电源引导电力到加热元件，并且由此控制加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例实施方式2：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中碳基阳极被配置成内部可逆地嵌入锂离子并在表面可逆地嵌入锂金属，电化学活性阴极被配置成内部可逆地嵌入锂离子，并且非水电解质的锂盐是六氟磷酸盐，并且电化学活性阴极中可逆地嵌入锂离子的容量与碳基阳极中以六氟磷酸盐形式可逆地嵌入锂离子的容量之比等于或大于2:1。
示例实施方式3：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中电源还包括能够从可充电LiB进行充电并且被配置成向电负载提供电力的超级电容器，并且其中被配置成从电源引导电力至加热元件的微处理器包括被配置成从超级电容器引导电力至加热元件的情况。
示例实施方式4：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中电源还包括在超级电容器和电负载之间连接至超级电容器的DC-DC转换器。
示例实施方式5：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中电源还包括在LiB与超级电容器之间连接至LiB的电阻器。
示例实施方式6：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中电源还包括：DC-DC转换器，该DC-DC转换器连结至超级电容器，位于超级电容器与电负载之间；以及电阻器，该电阻器连接在LiB与DC-DC转换器之间。
示例实施方式7：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中电源还包括能够与充电器进行连接的端子，充电器能够对可充电LiB进行充电。
示例实施方式8：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中气溶胶递送设备还包括动作传感器，该动作传感器配置成检测该气溶胶递送设备的规定动作，该规定动作指示该气溶胶递送设备的脆弱性，该动作传感器被配置成将该规定动作转换为电信号，其中微处理器或动作传感器被配置成基于该电信号识别脆弱性和与该脆弱性相关联的操作，并且微处理器被配置成控制该气溶胶递送设备的至少一个功能元件来执行所述操作，由此响应于检测到该脆弱性而执行该操作。
示例实施方式9：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中被配置成控制至少一个功能元件的微处理器包括被配置成关闭电源的情况，由此响应于检测到该气溶胶递送设备的脆弱性而关闭该电源。
示例实施方式10：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的气溶胶递送设备，其中气溶胶前体组合物包括甘油和尼古丁。
示例实施方式11：一种与料筒耦合或者能够与料筒耦合的控制主体，该料筒配备有加热元件且包含气溶胶前体组合物，控制主体与料筒耦合或者能够与料筒耦合以形成气溶胶递送设备，在气溶胶递送设备中，加热元件被配置为激活并且蒸发所述气溶胶前体组合物的组分，该控制主体包括：电源，当控制主体与料筒耦合时，该电源与包括加热元件的电负载连接，该电源包括具有碳基阳极、电化学活性阴极以及与阳极和阴极接触的非水电解质的可充电锂离子电池(LiB)，该非水电解质包括溶解在碳酸酯溶剂或溶剂混合物中的锂盐；以及微处理器，该微处理器配置成以激活模式操作且在激活模式下，该控制主体与料筒耦合，在该激活模式下的微处理器被配置成从电源引导电力到加热元件，并且由此控制加热元件以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。
示例实施方式12：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中碳基阳极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子且在表面可逆地嵌入锂金属，电化学活性阴极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子，并且非水电解质的锂盐是六氟磷酸盐，并且其中电化学活性阴极中可逆地嵌入锂离子的容量与碳基阳极中以六氟磷酸盐形式嵌入锂离子的容量之比等于或大于2:1。
示例实施方式13：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中电源还包括能够从可充电LiB进行充电并且被配置成向电负载提供电力的超级电容器，并且其中被配置成从电源引导电力至加热元件的微处理器包括被配置成从超级电容器引导电力至加热元件的情况。
示例实施方式14：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中电源还包括在超级电容器和电负载之间连接至超级电容器的DC-DC转换器。
示例实施方式15：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中电源还包括在LiB与超级电容器之间连接至该LiB的电阻器。
示例实施方式16：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中电源还包括：DC-DC转换器，该DC-DC转换器在超级电容器与电负载之间连接至超级电容器；以及电阻器，该电阻器连接在LiB与DC-DC转换器之间。
示例实施方式17：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中电源还包括能够与充电器进行连接的端子，该充电器能够对可充电LiB进行充电。
示例实施方式18：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中控制主体还包括动作传感器，该动作传感器配置成检测气溶胶递送设备的规定动作，该规定动作指示气溶胶递送设备的脆弱性，动作传感器被配置成将规定动作转换为电信号，其中微处理器或动作传感器被配置成基于该电信号识别脆弱性和与脆弱性相关联的操作，并且控制部件被配置成控制该气溶胶递送设备的至少一个功能元件来执行操作，由此响应于检测到脆弱性而执行该操作。
示例实施方式19：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中被配置成控制至少一个功能元件的微处理器包括被配置成关闭电源的情况，由此响应于检测到该气溶胶递送设备的脆弱性而关闭该电源。
示例实施方式20：任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任一组合的控制主体，其中气溶胶前体组合物包括甘油和尼古丁。
通过阅读以下详细描述连同下文简要描述的附图，本公开的这些和其他特征、方面和优点将是显而易见的。本公开包含阐述于本公开中的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，而不管这类特征或元件是否在本文中所描述的特定示例实施方式中明确地组合或以其它方式引用。本公开旨在从整体上阅读，使得本公开的任何可分离的特征或元件在其方面和示例实施方式中的任何一个应当被视为可组合的，除非本公开的上下文另有明确说明。
因此，将理解，本发明内容是仅出于概述一些示例实施方式以便提供本公开的一些方面的基本理解的目的而提供的。因此，将理解，以上所描述的示例实施方式仅是示例，且不应解释为以任何方式限制本公开的范围或精神。通过结合附图所做出的以下详细描述，其它实施例、方面和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式示出了一些所描述的实施例的原理。
附图说明
因此，已经以前述总括方式对本公开作了描述，现在参照附图，这些附图不一定按比例绘制，且在附图中：
图1图示根据本公开的示例实施方式的包括耦合至控制主体的料筒的气溶胶递送设备的侧视图；
图2是根据各种示例实施方式的气溶胶递送设备的局部剖视图；
图3图示根据各种示例实施方式的气溶胶递送设备的控制主体和料筒的各种元件；
图4图示根据示例实施方式的可充电锂离子电池(LiB)的图；以及
图5图示根据示例实施方式的用于气溶胶递送设备的包括可充电LiB的电源的图。
具体实施方式
现在将在下文中参考本公开的示例实施方式更充分地描述本公开。描述这些实施例以使得本公开透彻且完整，且将本公开的范围充分传达给所属领域的技术人员。实际上，本公开能以许多不同形式来具体化，且不应解释为限于本文中所阐述的实现方案；相反，提供这些实现方案，使得本公开将满足适用的法律要求。如在说明书和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一(a/an)”、“所述(the)”及类似用语包括多个指示物。此外，虽然这里可以参考定量测量、值、几何关系等，但除非另有说明，否则这些参考中的任何一个或多个(如果不是全部)可以是绝对的或近似的，以说明可以发生的可接受的变化，诸如由于工程公差等引起的变化。
如下文中所描述的，本公开的实施例涉及气溶胶递送设备。根据本公开的气溶胶递送设备使用电能来加热材料(优选无需将材料燃烧到任何显著程度)以形成可吸入物质；并且这类系统的部件具有制品的形式，最优选的是视为手持式设备的充分紧凑型。即，优选的气溶胶递送设备的部件的使用不导致在主要由于烟草燃烧或热解的副产物产生的气溶胶的意义上的烟雾的产生，相反，那些优选系统的使用导致由于其中结合的某些组分的挥发或蒸发所引起的蒸汽的产生。在一些实施例中，气溶胶递送设备的部件可以被表征为电子烟，并且那些电子烟最优选地结合烟草和/或来源于烟草的组分，且因此以气溶胶形式递送来源于烟草的组分。
某些优选的气溶胶递送设备的气溶胶生成件可以提供通过点燃和燃烧烟草(并因此吸入烟草烟雾)而抽吸香烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和呼气仪式，味道或风味的类型，感官效果，身体感觉，使用仪式，诸如由可见气溶胶提供的那些视觉线索等)，而其任何组分没有任何实质程度的燃烧。例如，本公开的气溶胶生成件的用户像使用传统类型的吸烟制品的吸烟者那样拿着并使用所述气溶胶生成件，在所述气溶胶生成件的一个端部上抽吸以吸入由所述气溶胶生成件产生的气溶胶，并以所选择的时间间隔吸入或抽入烟雾等等。
尽管在本文中在与诸如所谓的“电子烟”之类的气溶胶递送设备相关联的实施方式中总体上对这些系统进行了描述，但应当理解，各机制、部件、特征和方法能以许多不同的形式被具体化并且与各种制品相关联。例如，在本文所提供的描述中可以与传统吸烟制品(例如，香烟，雪茄，烟斗等)、加热不燃烧的香烟、以及本文中公开的任何制品的相关包装相结合。由此，应该理解的是，本文公开的机构、部件、特征、和方法的描述仅通过示例的方式根据与气溶胶递送设备有关的实施例来讨论，并且可以在各种其他产品和方法中被体现和使用。
本公开的气溶胶递送设备还可以被表征为蒸气产生制品或药物递送制品。因此，这种制品或设备可以被用于提供一种或多种可吸入形式或状态的物质(例如，风味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以基本上呈蒸气形式(即，在低于临界点的温度下呈气相的物质)。替代地，可吸入物质也可以是气溶胶形式(即，气体中细固体颗粒或液滴的悬浮液)。为简单起见，不管是否可见且不管是否是可能被视为烟雾状的形式，本文中所使用的术语“气溶胶”意图包括适合于人类吸入的形式或类型的蒸气、气体和气溶胶。
在使用中，本公开的气溶胶递送设备可能会承受个人在使用传统类型的吸烟制品(例如，通过点燃和吸入烟草而使用的香烟、雪茄或烟斗)中采用的物理动作中的许多动作。例如，本公开的气溶胶递送设备的用户可以像拿着传统类型的吸烟制品那样拿着该制品，在该制品的一端上抽吸以吸入由该制品产生的气溶胶，在选定的时间间隔抽吸等等。
本公开的气溶胶递送设备通常包括设置在外部主体或外壳(可以被称为壳体)内的数个部件。外部主体或外壳的总体设计可以变化，并且可限定气溶胶递送设备的总体尺寸和形状的外部主体的型式或配置可以变化。通常，类似于香烟或雪茄的形状的细长主体可由单个一体式壳体形成，或所述细长壳体可由两个或更多个可分离的主体形成。例如，气溶胶递送设备可以包括基本上呈管状的细长外壳或主体，就像常规香烟或雪茄的形状。在一个实施例中，气溶胶递送设备的所有部件被包含在一个壳体内。替代地，气溶胶递送设备可以包括两个或更多个相接合且可分离的壳体。例如，气溶胶递送设备可以在一端具有控制主体，该控制主体具备包含一个或多个可重复使用的部件(例如，诸如充电电池和/或超级电容器的蓄电池、以及用于控制该制品的操作的各种电子器件)的壳体，并且在另一端具有能可移除地耦合且包含一次性部分(例如，一次性含香料筒)的外部主体或外壳。鉴于本文提供的进一步公开，在单个壳体类型的单元内或多件式可分离的壳体类型的单元内的部件的更特定的型式、配置和布置将显而易见。另外，当考虑到可商购的电子气溶胶递送设备时，各种气溶胶递送设备的设计和部件布置都可以运用。本公开的气溶胶递送设备最优选地包括以下部件的某个组合：电源(即，电力源)、至少一个控制部件(例如，用于诸如通过控制流过电源到制品的其他部件的电流来致动、控制、调节和停止用于产生热量的功率，例如单独地或作为微控制器的一部分的微处理器)、加热器或热量生成构件(例如，电阻加热元件或其他部件，其单独地或与一个或多个其它元件组合，通常可以被称为“雾化器”)、气溶胶前体组合物(例如，通常在施加足够热量时能够产生气溶胶的液体，诸如通常被称为“烟汁(smoke juice)”、“电子烟液(e-liquid)”以及“电子烟汁(e-juice)”的成分)以及允许在气溶胶递送设备上抽吸以吸入气溶胶的嘴端区或尖端(例如，贯穿制品的预定空气流路，以使得可以在抽吸时从此处吸取生成的气溶胶)。本发明公开的气溶胶递送设备中的部件排列是可变的。在特定的实施例中，气溶胶前体组合物可以位于气溶胶递送设备的一个端部附近，其可以被配置为定位在接近用户的嘴部，以使向用户递送气溶胶实现最大化。然而，不排除其他配置。通常地，加热元件可以被定位成充分靠近气溶胶前体组合物，使得来自加热元件的热量可以使气溶胶前体(以及同样会递送给用户的一种或多种香料、药物等)挥发从而形成气溶胶以递送给用户。当加热元件加热气溶胶前体组合物时，气溶胶以适合消费者吸入的物理形式被形成、释放或生成。应该注意的是，前述术语意味着可以互换，使得对释放(release,releasing,releases,或released)的引用包括形式或生成(form或generate,forming或generating,forms或generates,以及formed或generated)。特别地，可吸入物质以蒸气或气溶胶或其混合物的形式被释放，其中这些术语在本文中也可被互换地使用，除非另有说明。
如上所述，气溶胶递送设备可以包含电池或其他电力源以提供足以向气溶胶递送设备提供各种功能的电流，诸如加热器的供电、控制系统的供电、指示器的供电等。电源可以采用各种实施例。优选地，电源能够递送充足的电力以快速地加热加热元件来用于气溶胶的形成，并且为气溶胶递送设备供电所期望的持续时间。优选地，电源的尺寸设计为方便地装配在气溶胶递送设备内，使得可以容易地操纵气溶胶递送设备。另外，优选的电源具有足够轻的重量以不减损期望的吸烟体验。
鉴于下文中提供的进一步的公开内容，本公开的气溶胶递送设备内的部件的更具体的型式、配置以及布置将是显而易见的。此外，在考虑可商购的电子气溶胶递送设备时，各种气溶胶递送设备部件的选择和布置都是可以理解的。本公开的关于气溶胶递送设备内的部件的型式、配置和安排、以及可商购的电子气溶胶递送设备，可在2016年10月12日提交的Sur等人的美国专利No.15/291771中找到,所述文献全部以引用的方式并入本文中。
图1图示根据本公开的各种实施例的包括控制主体102及料筒104的气溶胶递送设备100的侧视图。具体地说，图1图示相互耦合的控制主体和料筒。控制主体和料筒以功能性关系可拆卸地配置。可以利用各种机构将料筒连接到控制主体，从而产生螺纹接合、压入配合接合、过盈配合、磁性接合等等。在一些实施例中，当料筒和控制主体组装在一起时，气溶胶递送设备基本上是棒状、基本上是管状或基本上是圆柱形状。气溶胶递送设备可以具有基本上矩形、长菱形、三角形的横截面，可以是多面形等等，其中的部分可以使其与基本上扁平的电源或薄膜电源(诸如，包括扁平电池的电源)更好地兼容。
料筒和控制主体可包括由多种不同材料中的任意材料形成的分离的单独的壳体或外部主体。壳体可由任何适合的结构上牢固的材料形成。在一些示例中，壳体可由诸如不锈钢、铝等等之类的金属或合金形成。其它适合的材料包括各种塑料(例如，聚碳酸酯)、金属电镀塑料(metal-plating over plastic)、陶瓷等等。
在一些实施例中，气溶胶递送设备100的控制主体102和料筒104之一或双方可以被称为一次性的或可重复使用的。例如，控制主体可具有可替换电池或可充电电池，且因此可与任何类型的充电技术结合，包括连接到典型的壁式插座、连接到汽车充电器(即，点烟器插座)、连接到计算机(诸如，通过通用串行总线(USB)缆线或连接器)、连接到光伏电池(有时称为太阳能电池)或太阳能电池的太阳能电池板、或连接到RF-DC转换器。另外，在一些实施例中，料筒可包括本发明所引用的Chang等人的美国专利第8910639号中公开的一次性料筒。
图2更具体地图示根据一些实施例实现的气溶胶递送设备100。如在其中所示的剖视图中所见，气溶胶递送设备包括各自具有多个部件的控制主体102和料筒104。图2中图示的部件是会出现在控制主体和料筒中的部件的代表，并不旨在限制本公开所涵盖的部件的范围。如图所示，例如，控制主体可由控制主体壳206形成，该控制主体壳可包括以下各种电子部件的一个或多个：控制部件208(例如单独或作为微控制器的一部分的微处理器)、流量传感器210、电源212及一个或多个发光二极管(LEDs)214、(多个)启用量子点的LEDs等等，且这些部件的配置方式可变。电源可包括例如电池(一次性的或可再充电的)、可充电的超级电容器、可充电的固态电池(SSB)、可充电的锂离子电池(LiB)等或它们的某种组合。在Sur等人于2015年10月21提交的美国专利申请第14/918926号中提供了合适的电源的一些示例，该文献通过引用的方式结合于此。LED可以是气溶胶递送设备可以配备的合适的视觉指示器的一个示例。除了诸如LED、启用量子点的(多个)LED之类的视觉指示器之外或作为对诸如LED之类的视觉指示器的替代，可包括诸如音频指示器(例如，扬声器)、触觉指示器(例如，振动电机)之类的其他指示器。
料筒104可由料筒壳216将配置成保存气溶胶前体组合物的储集器218包围在内来形成，且该料筒壳216包括加热器222(有时称为加热元件)。在各种配置中，该结构可被称为储罐(tank)，并且相应地，术语“料筒”、“储罐”等可互换地用于指代将气溶胶气体组合物的储集器包围起来并包括加热器的外壳或其他壳体。
如图所示，在一些示例中，储集器218可以与液体输送元件220处于流体连通，该液体输送元件220被适配成芯吸(wick)或以其他方式将存储在储集器壳体中的气溶胶前体组合物输送到加热器222。在一些示例中，在储集器与加热器之间可以设置阀门，其被配置成用于控制从储集器传送或递送到加热器的气溶胶前体组合物的量。
可以采用当流过电流时产生热量的材料的各种示例来形成加热器222。这些示例中的加热器可以是诸如导线线圈、微型加热器之类的电阻加热元件。可以形成加热元件的示例材料包含康泰尔(Kanthal；FeCrAl)、镍铬合金(Nichrome)、不锈钢、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、掺杂有铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、石墨和石墨基材料(例如，碳基发泡体和纱线)以及陶瓷(例如，正或负温度系数陶瓷)。在下文进一步描述可用于本公开的气溶胶递送设备的加热器或加热构件的实施例，且这些实施例可被包含在诸如如本文所描述的设备中。
在料筒壳216中可以存在开口224(例如，在烟嘴端)以允许从料筒104排出所形成的气溶胶。
料筒104还可以包括一个或多个电子部件226，其可以包括集成电路、存储器部件(例如EEPROM，闪存存储设备)、传感器等。电子部件可适合于通过有线或无线方式与控制部件208和/或外部设备进行通信。电子部件可以位于料筒或其底座228内的任何位置处。
尽管控制部件208和流量传感器210被单独示出，但是可以理解各种电子部件包括该控制部件和该流量传感器也可以组合在支撑并且电连接这些电子部件的电子电路板(PCB)上。进一步，电子电路板(PCB)在图1的图示中以长度上平行于控制主体的中心轴线的方式水平地设置。在一些示例中，空气流量传感器可包括其自身的电子电路板(PCB)或其可附接到的其它底座元件。在一些示例中，可利用柔性电路板。柔性电路板可以被配置成各种形状，包括基本上管状的形状。在一些示例中，柔性电路板可与加热器衬底组合、层叠到加热器衬底上或形成加热器衬底的部分或全部。
控制主体102和料筒104可以包括适于促进它们之间的流体接合的部件。如图2所示，控制主体可以包括其中具有空腔232的耦合器230。料筒的底座228能够适合于接合耦合器且可包括适配空腔的突出部234。这类接合可促进控制主体与料筒之间的稳定连接，以及在控制主体中的电源212和控制部件208与料筒中的加热器222之间建立电连接。进一步，控制主体壳206可包括进气口236，所述进气口236可以是外壳上的连接到耦合器的凹口，该凹口允许耦合器周围的空气通过并进入外壳中，接着在外壳内穿过耦合器的空腔232并通过突出部234进入料筒中。
对于可用于本公开的耦合器和底座已在本发明所引用的参考文献Novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号中描述。例如，如图2中所见的耦合器230可以划定被配置成与底座228的内周边240配合的外周边238。在一个示例中，底座的内周边所划定的半径大体上等于或稍微大于耦合器的外周边的半径。进一步的，耦合器可以在外周边上划定一个或多个突起242，该突起被配置成与底座的内周边上所划定的一个或多个凹槽244相接合。然而，也可采用各种其它的结构、形状和部件的示例来将底座耦合到耦合器。在一些示例中，料筒104的底座与控制主体102的耦合器之间的连接可以是大体上永久性的，然而在其它示例中，可以是可拆连接，使得例如控制主体可与一次性和/或可替换的一个或多个其它料筒一起重复使用。
图2中图示的储集器218如前文所述，可以是容器，也可以是纤维储集器。例如，在这个示例中，储集器可以包括一层或多层非织造纤维，最终形成为环绕在料筒壳216内部的管状。气溶胶前体组合物可以被保持在储集器中。例如，液体组分可以吸附的方式保持在储集器中。储集器可以与液体传输元件220流体连接。在这个示例中，液体传输元件可以经由毛细管作用将存储在储集器中的气溶胶前体组合物传输到采用金属线圈形式的加热器222。因此，加热器与液体输送元件采用加热布置。在下文进一步描述可用于本公开的气溶胶递送设备的储集器和输送元件的实施例，且这类储集器和/或输送元件可以包括在如本文中所描述的的设备中。具体来说，如下文进一步描述的加热构件和输送元件的特定组合可包括在如本文中所描述的设备中。
在使用时，当用户在气溶胶递送设备100上抽吸时，流量传感器210检测到气流，并且加热器222被激活以使气溶胶前体组合物的组分蒸发。在气溶胶递送设备的烟嘴端抽吸会使周围空气进入进气口236并穿过耦合器230中的空腔232和底座228的突出部234中的中央开口。在料筒104中，被抽吸的空气与所形成的蒸气组合而形成气溶胶。在气溶胶递送设备的烟嘴端将气溶胶从加热器抽、吸或以其他方式带走且从开口224吸出。
在一些示例中，气溶胶递送设备100还可以另外包括多种软件控制的功能。例如，气溶胶递送设备可以包括配置成检测电源输入、电源端子上的负载和充电输入的电源保护电路。电源保护电路可以包括短路保护、欠压锁定和/或过电压充电保护、电池温度补偿。气溶胶递送设备还可以包括用于环境温度测量的部件，且其控制部件208可以配置成控制至少一个功能元件，防止在充电开始之前或在充电期间的环境温度低于某一温度(例如，0℃)或高于某一温度(例如，45℃)时进行电源充电，尤其是任何电池的充电。
来自电源212的电力传递可以根据电力控制机制随设备100每次喷烟的过程而变化。设备可以包括“长时喷烟”安全计时器，使得在用户或因部件故障(例如，流量传感器210)引起设备试图连续喷烟的情况下，控制部件208可以控制至少一个功能元件以在一段时间(例如，四4秒)之后自动终止喷烟。进一步，设备多次喷烟之间的时间间隔可以限制为小于一段时间(例如，100秒)。如果气溶胶递送设备的控制部件或在气溶胶递送设备上运行的软件变得不稳定而不能在适当的时间间隔(例如，八秒)内提供监视(watchdog)安全计时器的服务，则该计时器可以自动地重置该气溶胶递送设备。在流量传感器210有缺陷或者以其他方式出故障的情况下，可以提供进一步的安全保护，诸如，通过永久地禁用气溶胶递送设备以便防止无意的加热。在压力传感器故障使得设备被连续激活而没有在四秒最长喷烟时间之后停止的情况下，喷烟限制开关可以停用设备。
气溶胶递送设备100可以包括喷烟跟踪算法，一旦所附接的料筒已达到限定数量的喷烟(基于根据料筒中的电子烟液进料计算出的可用喷烟的数量)，就锁定加热器。气溶胶递送设备可以包括睡眠、待机或低功率模式功能，由此可以在所定义的不使用时段之后自动切断电力传递。可以利用控制部件208监测电源212的寿命期间内的所有充电/放电循环，从而提供进一步的安全保护。在电源已达到相当于预定次数(例如，200)的完全放电和完全充电循环之后，可以清楚其已耗尽，并且控制部件可以控制至少一个功能元件来防止电源的进一步充电。
根据本公开的气溶胶递送设备的各种部件可以从本领域中描述的并且可商购的部件中选择。在Peckerar等人的美国专利第9484155号中描述了可根据本公开而使用的电池的示例，该文献通过引用以其整体结合于此。
当期望气溶胶生成时(例如，在使用期间抽吸时)，气溶胶递送设备100可以包含流量传感器210、其它传感器或用于控制提供给加热器222的电力的检测器。如此，例如提供一种当在使用期间不抽吸气溶胶递送设备时断开加热器的供电而在抽吸期间接通电源以致动或触发加热器加热的方式或方法。感测或检测机构的其它代表性类型、其结构和配置、其部件以及其操作的一般方法描述于Sprinkel,Jr.的美国专利第5261424号、McCafferty等人的美国专利第5372148号以及Flick的PCT专利申请公开第WO 2010/003480号中，这些文献全部通过引用的方式并入本发明中。
气溶胶递送设备100最优选地包含用于在抽吸期间控制加热器222的电力大小的控制部件208或其它控制机构。在Gerth等人的美国专利第4735217号、Brooks等人的美国专利第4947874号、McCafferty等人的美国专利第5372148号、Fleischhauer等人的美国专利第6040560号、Nguyen等人的美国专利第7040314号、Pan的美国专利第8205622号、Collet等人的美国专利申请公开第8881737号、Ampolini等人的美国专利第9423152号、Fernando等人的美国专利第9439454以及Henry等人的美国专利申请公开第2015/0257445号中描述了电子部件的代表性类型其结构和配置、其特征以及其操作的一般方法，这些文献全部通过引用并入本发明中。
用于支持气溶胶前体的衬底、储集器或其他部件的代表性类型描述于Newton的美国专利第8528569号、Chapman等人的美国专利申请公开第2014/0261487号、Davis等人的美国专利申请公开第2015/0059780号以及Bless等人的美国专利申请公开第2015/0216232号中，这些文献全部通过引用的方式并入本发明中。另外，某些类型的电子烟内的各种芯吸材料以及那些芯吸材料的配置和操作阐述于Sears等人的美国专利第8910640号中，该文献通过引用的方式包含在本发明中。
气溶胶前体组合物又称为蒸气前体组合物，可包括多种组分，例如包括多元醇(例如，丙三醇、丙二醇或其混合物)、尼古丁、烟草、烟草提取物和/或调味剂。代表性类型的气溶胶前体组分和制剂在Robinson等人的美国专利第7217320号、Chong等人的美国专利第9254002号、Collett等人的美国专利第8881737号、Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457、Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0020823号和Koller的美国专利公开第2015/0020830号以及Bowen等人的PCT专利公开WO 2014/182736以及Watson等人在2016年7月28日的美国专利申请第15/222615号一样，这些文献的公开内容通过引用而包括在本发明中。可以采用的其他气溶胶前体包括已经被包括在R.J.Reynolds Vapor公司生产的VUSE产品、帝国烟草公司(Imperial Tobacco Group PLC)生产的BLUTM产品、Mistic Ecigs生产的MISTIC MENTHOL产品和CN Creative有限公司生产的VYPE产品中的气溶胶前体。JohnsonCreek Enterprises LLC已在售的用于电子烟的所谓“烟汁”也是优选的。
发泡材料的实施例可以和气溶胶前体一起使用，并且作为示例其被描述在Hunt等人的美国专利申请公开第2012/0055494号中，该专利通过引用被结合于此。进一步，发泡材料的使用被描述在例如Niazi等人的美国专利第4639368号、Wehling等人的美国专利第5178878号、Wehling等人的美国专利第5223264号、Pather等人的美国专利第6974590号、Bergquist等人的美国专利第7381667号、Crawford等人的美国专利第8424541号、和Strickland等人的美国专利第8627828号、和Sun等人的美国专利第9307787号和Brinkley等人的美国专利申请公开第2010/0018539号、以及Johnson等人的PCT专利申请公开WO 97/06786中，所有这些专利通过引用而包括在本发明中。关于气溶胶前体组合物的实施例的其它描述，包括烟草或源自烟草的组分的描述，其被提供在Davis等人于2016年7月21日分别提交的美国专利申请号第15/216582及15/216590号中，该文献通过引用的方式包含在本发明内。
可以在气溶胶递送设备100中采用产生视觉提示或指示器的附加的代表类型的部件，诸如视觉指示器和相关部件、音频指示器、触觉指示器等等。合适的LED部件以及其配置和用途的示例描述于Sprinkel等人的美国专利第5154192号、Newton的美国专利第8499766号、Scatterday的美国专利第8539959号以及Sears等人的美国专利第9451791号中，这些文献全部通过引用并入本发明中。
可并入到本公开的气溶胶递送设备中的其它特征、控件或部件描述于Harris等人的美国专利第5967148号、Watkins等人的美国专利第5934289号、Counts等人的美国专利第5954979号、Fleischhauer等人的美国专利第6040560号、Hon的美国专利第8365742号、Fernando等人的美国专利第8402976号、Katase的美国专利申请公开第2005/0016550号、Fernando等人的美国专利第8689804号、Tucker等人的美国专利申请公开第2013/0192623号、Leven等人的美国专利第9427022号、Kim等人的美国专利申请公开第2013/0180553号、Sebastian等人的美国专利申请公开第2014/0000638号、Novak等人的美国专利申请公开第2014/0261495号、DePiano等人的美国专利第92220302号中，这些文献全部通过全文引用的方式包含在本发明中。
如前所述，控制部件208包括数个电子部件且在一些示例中由电子线路板PCB构成。电子部件可包括微处理器或处理器核以及存储器。在一些示例中，控制部件可包括具有集成处理器核和存储器的微控制器，且该微控制器可以进一步包括一个或多个集成输入/输出外围设备。在一些示例中，控制部件可以耦合到通信接口246，以实现与一个或多个网络、计算设备或其他适当启用的设备的无线通信。合适的通信接口的示例记载在Marions等人在美国专利申请第2016/0261020号中，该专利申请的公开内容通过引用的方式包含在本发明中。合适的通信接口的另一个示例是来自德州仪器的CC3200单芯片无线微控制器单元(MCU)。并且气溶胶递送设备据其可以配置成无线通信的合适方式的示例公开于Ampolini等人的美国专利申请公开第2016/0007651号和Henry,Jr.等人的美国专利申请公开第2016/0219933号中，所述文献通过引用的方式结合于此。
根据一些实施例，控制部件208可以包括或者耦合到动作传感器248，该动作传感器248被配置为检测气溶胶递送设备100的规定动作，该规定动作指示气溶胶递送设备的脆弱性。动作传感器可以是多个传感器中的任何一个，该动作传感器可以被配置为检测该规定动作，将该规定动作转换为电信号并输出该电信号。适合的动作传感器的示例包括单个倾斜传感器或多个倾斜传感器的组合、单轴或多轴加速度计、陀螺仪等等，这些动作传感器中的任何一个或多个可使用基于微机电系统(MEMS)的技术来构造。
动作传感器248可被配置成将该规定动作转换为电信号。控制部件208或动作传感器可被配置成基于电信号识别脆弱性和与脆弱性相关联的操作。在一些示例中，可由动作传感器检测的规定动作包括振动、冲击或自由落体。考虑动作传感器是加速度计的特定示例。在这些示例中，振动可以由至少达到阈值的周期性加速度来进行检测。另外地或替代地，冲击可以通过在小于时间段阈值的时间段内加速度至少达到加速度阈值来检测，或者自由落体可以通过在至少达到时间段阈值的时间段内加速度小于加速度阈值来检测。
然后控制部件可以被配置为控制气溶胶递送设备100的至少一个功能元件以执行该操作，由此可以响应于检测到脆弱性而执行所述操作。例如，控制部件可被配置成关闭电源212，由此可以响应于检测到气溶胶递送设备的脆弱性而关闭电源212。关于这方面的更多信息参看Sur等人于2015年12月7提交的美国专利申请第14/961421号，该文献通过引用的方式并入本文中。
根据一些实施例，控制部件208可被配置成在设备的不同状态下控制气溶胶递送设备100的一个或多个功能元件。图3示出了激活模式下与料筒104耦合的控制主体102。如图所示，控制主体可以包括可与加热器222(加热元件)的相应端子连接的正极端子302和负极端子304。控制部件208可包括微处理器306和多个其他电子部件(诸如电阻器、电容器、开关等)，其可以与电源212及加热器耦合以形成电路。在一些示例中，加热器可包括用于传输诸如喷烟次数的数据的通信端子。
根据本公开的实施例，微处理器306可以被配置成测量正极端子302处的电压并且基于此来控制提供给加热器222的电力。在一些示例中，微处理器还可以基于正极端子处的电压来控制气溶胶递送设备100的至少一个功能元件的操作。合适的功能元件的一个示例可以是指示器308，诸如视觉、音频或触觉指示器。
微处理器306可对正极端子302处的实际电压进行操作，或可以包括模拟数字转换器(ADC)以将实际电压转换成数字等效电压。在一些示例中，ADC的额定最大电压可小于正极端子上可能存在的最大电压。在一些示例中，控制部件208可以包括配置成降低提供给微处理器电压的分压器310。如图所示，例如，分压器可以包括电阻器R1和R2，并且以接地作为参考，其可以连接在正极端子和微处理器之间。微处理器可被配置成在正极端子处测量来自分压器的电压。就此而言，分压器可以包括连接到微处理器的输出，利用该输出，微处理器可以被配置为测量正极端子处的电压。
在气溶胶递送设备100具有由可分离主体形成的壳体的示例中，当控制部件与料筒104解耦合时，气溶胶递送设备、更具体是指控制部件102可以处于待机模式。在一体式或可分离式壳体的示例中，当控制部件与料筒耦合时，气溶胶递送设备可以在喷烟之间的间隔处于待机模式。相似地，在一体式或可分离式壳体的示例中，当用户在设备上抽吸并且流量传感器210检测到气流时，气溶胶递送设备可以被置于激活模式，在激活模式期间，来自电源212的电力可以被引导着通过传感器提供给加热器222以激活并蒸发气溶胶前体组合物的组分。在另一示例中，虽然当用户在设备上抽吸时，流量传感器仍然在检测气流，但是来自电源的电力可以更直接地提供给加热器而不通过传感器(传感器并不与之排成一列)。如上所述，来自电源的电力传递可以根据电力控制机制而变化，并且在一些示例中，该电力控制机制可以取决于正极端子302处测得的电压。
在控制主体102与料筒104耦合(具有一体的或可分离的壳体)的激活模式下，微处理器306可以被配置成将电力引导至加热器222以激活和蒸发气溶胶前体组合物的组分。在正极端子302处的电压对应于正的加热器电压。微处理器可以被配置成测量诸如来自分压器310的正的加热器电压，并且基于此来控制被引导到加热器的电力。
在一些更具体的示例中，微处理器306可以被配置成引导来自电源212的电力(例如直接或通过流量传感器210)以打开加热器222并相应地启动加热时间段。这样的结构可以包括例如位于电源(或排成一列的流量传感器)和加热器之间的开关Q1，其中微处理器可以在关闭状态下操作，如图3所示。然后，微处理器可以基于正极端子302处的电压以周期性的速率调整引导到加热器的电力，直到加热时间段结束。
在一些示例中，引导至加热器222的电力的这种调整可以包括微处理器306确定引导至加热器的瞬时实际功率的测量用的移动窗口，且窗口的每次测量被确定为是正的加热器电压和通过加热器的电流的产物。该电流可以以多种不同的方式测量，诸如利用电流感测电阻器R3。在一些示例中，微处理器可以对通过加热器的实际电流进行操作，或者控制部件208或微处理器可以包括被配置为将实际电流转换为数字等效电流的ADC。
微处理器306可基于测量瞬时实际功率用的移动窗口来计算引导到加热器222的简单移动平均功率，并将该简单移动平均功率与和电源212相关联的选定功率设定点进行比较。然后，微处理器可以每当简单移动平均功率分别高于或低于选定功率设定点时，调整引导至加热器的电力，以便以周期性的速率关闭或打开加热器。关于根据本公开的实施例的控制部件的各方面的更多信息可以在上面引用并且并入的Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0270727号中找到。
图4示出了根据一些示例实施例的可充电LiB 400的图，其中电源212包括LiB。如图所示，LiB包括通过隔板406彼此分开的碳基阳极402和电化学活性阴极404、以及与阳极和阴极接触的非水电解质408。
阳极402被配置成在内部可逆地嵌入锂离子并在表面可逆地嵌入锂金属。在一些示例中，阳极包括导电(例如，铜箔)支撑构件410、以及附接到支撑构件的碳基(碳质)材料412。在一个示例中，碳基材料包括90％石墨和10％聚偏二氟乙烯(PVDF)的混合物。
阴极404配置成内部可逆地嵌入锂离子。在一些示例中，阴极包括导电(例如，铝)支撑构件414、以及附接到支撑构件的电化学活性材料416。在一个示例中，电化学活性材料包括90％LiAlNiCoO2和5％碳粉和5％PVDF的混合物。
电解质408包括在溶解在碳酸盐溶剂或溶剂混合物中的锂盐。合适的锂盐的一个示例是六氟磷酸锂-LiPF6，碳酸酯溶剂混合物的一个示例是碳酸亚乙酯-C3H4O3、碳酸二甲酯-C3H6O3以及碳酸二乙酯-C5H10O3的混合物。
在一些示例中，阴极404中可逆地结合嵌入锂离子的容量与阳极402的碳基材料412中以LiC6形式嵌入锂离子的容量之比等于或大于2：1。在其他示例中，该比率等于或大于4.5:1。
在各种示例中，在LiB 400完全充电的状态下，开路电压为4.1伏，阳极402的碳基材料412具有沉积在其上的金属锂层。在一些上述的示例中，该金属锂层占据完全充电状态下LiB的电荷容量的77.8％或更多。并且在一些示例中，在完全充电的LiB在72℃的温度下储存了14天后，又进行了250毫安的恒定电流放电并在2.5V处截止，则LiB的电荷保持能力高于95％(或甚至97.9％)。关于根据这些示例实施方式的合适的LiB的更多信息，参考Yamin等人的美国专利第8313860号，其以引用的方式并入本文中。合适的市售LiBs的示例是来自Tadiran Batteries GmbH的TLI系列的可充电LiBs。
电源212可以单独包括可充电LiB 400或者与其他相关电路组合。图5示出了根据本公开的示例实施方式的用于气溶胶输送装置100的电源的一个示例，其包括可充电的LiB。如图所示，当控制主体102与料筒104耦合时，电源连接到包括加热器222(加热元件)的电负载502。更具体地，电负载可以包括控制部件208(和其包括微处理器306的电子部件)和加热器，如上所述，其可以与电源耦合以形成电路。还可以另外包括例如流量传感器210、指示器308等。
如图所示，在一些示例中，电源212包括可从可充电LiB400进行充电的超级电容器SC，并且配置成向电负载402供电。在一些示例中，被配置成从电源引导电力至加热元件的微处理器包括被配置成从超级电容器引导电力至加热器的情况。超级电容器可以在可充电LiB变弱时使来自可充电LiB的波动功率变平滑，并且可以由此增加其寿命和循环寿命。超级电容器可以是许多不同类型的超级电容器中的任何一种，诸如电双层电容器(EDLC)、诸如锂离子电容器(LIC)等的混合电容器。
在一些示例中，电源212还包括其他组件，诸如DC-DC转换器504和/或电阻器R。如图所示，DC-DC转换器可以连接在超级电容器SC和电负载502之间并连接到超级电容器SC。该DC-DC转换器可以用作开关调节器的功能，其可以由来自LiB 400的更高放电电流驱动，从而可以提供更高的恒定瓦数。这可以进而促成来自相似尺寸LiB的更高的总颗粒物质(TPM)。电阻器R可连接在可充电LiB与DC-DC转换器之间。图5示出包括DC-DC转换器及电阻器两者的电源，但应该理解该电源可包括其中一个。DC-DC转换器可以避免超级电容器SC的过快放电，并且其可以促进电流的均匀耗散，使得超级电容器向电负载502提供恒定功率。并且电阻器可限制使电荷跑向DC-DC转换器的电流以使得其落在DC-DC转换器的电荷范围内，有利于特定的可充电LiB能够耗散高放电电流(例如，高达5安培)。
在一些示例中，电源212还可包括可与充电器连接的端子506,508，可充电LiB 400可从该充电器进行充电。如上所述，充电器可实现成不同类型的可再充电技术中的任何一种，诸如连接至典型的墙面插座、车辆充电器、计算机(例如，通过USB)、光伏电池或太阳能电池的太阳能面板、RF-DC转换器等。
回到包括动作传感器248的气溶胶递送设备100及控制部件208包括微处理器306的示例进行简单地参照。在这些示例中，微处理器或动作传感器基于电信号识别脆弱性和与脆弱性相关联的操作。然后微处理器被配置成控制气溶胶递送设备的至少一个功能元件以执行该操作，由此可以响应于检测到脆弱性。例如，微处理器可被配置成关闭电源，由此可以响应于检测到气溶胶递送设备的脆弱性而关闭。
前述关于制品(多种制品)的使用方式的描述可以通过微小修改应用于本文中所描述的各种示例实施方式，鉴于本文中所提供的更多公开内容，所述微小修改对于所属领域的技术人员而言是显而易见的。然而，以上关于使用方式的描述并不旨在限制制品的使用方式，而是遵照本公开的公开内容的所有必要需求。图1-5中所图示的或如上文以其它方式所描述的制品(多种制品)中所示的元件中的任一种可以被包括在根据本公开的气溶胶递送设备中。
得益于前述描述和相关联的附图中所呈现的教示，本公开涉及的所属领域的技术人员将了解本文中阐述的本公开的许多修改和其它实施方式。因此，应理解，本公开不限于所公开的特定实施例，且其修改和其他实施例方案意图被包含于所附权利要求书的范围内。此外，尽管前述描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述实施例，但应了解，可以通过替代实施方式提供元件和/或功能的不同组合而不脱离所附权利要求书的范围。就此而言，例如，还构想了与上文明确描述的那些组合不同的元件和/或功能的组合，如同与阐述于所附权利要求书中的一些相同。尽管本文中采用特定术语，但这些术语仅在通用意义和描述性意义上使用，而不出于限制性目的。

Claims (20)

1.一种气溶胶递送设备，其特征在于，包括：
至少一个壳体,所述至少一个壳体将配置成保持气溶胶前体组合物的储集器包围在内；
加热元件；
电源，所述电源与包括所述加热元件的电负载连接，并包括可充电的锂离子电池(LiB)，其具有碳基阳极、电化学活性阴极以及与所述阳极和所述阴极接触的非水电解质，所述非水电解质包括溶解在碳酸酯溶剂或溶剂混合物中的锂盐；以及
微处理器，所述微处理器配置成以激活模式操作，在所述激活模式下，所述微处理器被配置成从所述电源引导电力到所述加热元件，从而控制所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
2.如权利要求1所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述碳基阳极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子并在其表面上可逆地嵌入锂金属，所述电化学活性阴极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子，所述非水电解质的锂盐是六氟磷酸盐，
所述电化学活性阴极中可逆地嵌入锂离子的容量与所述碳基阳极中以六氟磷酸盐的形式可逆地嵌入锂离子的容量的比率等于或大于2:1。
3.如权利要求1所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述电源还包括能够从所述可充电的锂离子电池进行充电并且被配置成向所述电负载提供电力的超级电容器，
被配置成从所述电源引导电力至所述加热元件的所述微处理器包括被配置成从所述超级电容器引导电力至所述加热元件的情况。
4.如权利要求3所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述电源还包括在所述超级电容器和所述电负载之间连接至所述超级电容器的DC-DC转换器。
5.如权利要求3所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述电源还包括在所述锂离子电池与所述超级电容器之间连接至所述锂离子电池的电阻器。
6.如权利要求3所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述电源还包括：
DC-DC转换器，所述DC-DC转换器在所述超级电容器与所述电负载之间连接至所述超级电容器；以及
电阻器，所述电阻器连接在所述锂离子电池与DC-DC转换器之间。
7.如权利要求1所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述电源还包括能够与充电器进行连接的端子，所述充电器能够对所述可充电的锂离子电池进行充电。
8.如权利要求1所述的气溶胶递送设备，其特征在于，还包括：
动作传感器，所述动作传感器配置成检测所述气溶胶递送设备的规定动作，所述规定动作指示所述气溶胶递送设备的脆弱性，所述动作传感器被配置成将所述规定动作转换为电信号，
其中所述微处理器或动作传感器被配置成基于所述电信号识别所述脆弱性和与所述脆弱性相关联的操作，并且所述微处理器被配置成控制所述气溶胶递送设备的至少一个功能元件来执行所述操作，由此响应于检测到所述脆弱性而执行所述操作。
9.如权利要求8所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
被配置成对所述至少一个功能元件进行控制的所述微处理器包括关闭所述电源的情况，由此响应于检测到所述气溶胶递送设备的脆弱性而关闭所述电源。
10.如权利要求1所述的气溶胶递送设备，其特征在于，
所述气溶胶前体组合物包括甘油和尼古丁。
11.一种控制主体，与料筒耦合或者能够与料筒耦合，所述料筒配备有加热元件且包含气溶胶前体组合物，所述控制主体与所述料筒耦合或者能够与所述料筒耦合以形成气溶胶递送设备，在所述气溶胶递送设备中，所述加热元件被配置为激活并且蒸发所述气溶胶前体组合物的组分，
所述控制主体的特征在于，包括：
电源，当所述控制主体与所述料筒耦合时，所述电源与包括所述加热元件的电负载连接，所述电源包括可充电的锂离子电池(LiB)，其具有碳基阳极、电化学活性阴极以及与所述阳极和所述阴极接触的非水电解质，所述非水电解质包括溶解在碳酸酯溶剂或溶剂混合物中的锂盐；以及
微处理器，所述微处理器配置成以激活模式操作，在所述激活模式下，所述控制主体与所述料筒耦合，所述微处理器在所述激活模式下被配置成从所述电源引导电力到所述加热元件，并且由此控制所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的组分。
12.如权利要求11所述的控制主体，其特征在于，
所述碳基阳极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子并在其表面上嵌入锂金属，所述电化学活性阴极被配置成在内部可逆地嵌入锂离子，并且所述非水电解质的锂盐是六氟磷酸盐，
所述电化学活性阴极中可逆地嵌入锂离子的容量与所述碳基阳极中以六氟磷酸盐的形式可逆地嵌入锂离子的容量的比率等于或大于2:1。
13.如权利要求11所述的控制主体，其特征在于，
所述电源还包括能够从所述可充电的锂离子电池进行充电并且被配置成向所述电负载提供电力的超级电容器，
被配置成从所述电源引导电力至所述加热元件的所述微处理器包括被配置成从所述超级电容器引导电力至所述加热元件的情况。
14.如权利要求13所述的控制主体，其特征在于，
所述电源还包括在所述超级电容器和所述电负载之间连接至所述超级电容器的DC-DC转换器。
15.如权利要求13所述的控制主体，其特征在于，
所述电源还包括在所述锂离子电池与所述电超级电容器之间连接至所述锂离子电池的电阻器。
16.如权利要求13所述的控制主体，其特征在于，
所述电源还包括：
DC-DC转换器，所述DC-DC转换器在所述超级电容器与所述电负载之间连接至所述超级电容器；以及
电阻器，所述电阻器连接在所述锂离子电池与DC-DC转换器之间。
17.如权利要求11所述的控制主体，其特征在于，
所述电源还包括能够与充电器进行连接的端子，所述充电器能够对所述可充电的锂离子电池进行充电。
18.如权利要求11所述的控制主体，其特征在于，还包括：
动作传感器，所述动作传感器配置成检测所述气溶胶递送设备的规定动作，所述规定动作指示所述气溶胶递送设备的脆弱性，所述动作传感器被配置成将所述规定动作转换为电信号，
所述微处理器或动作传感器被配置成基于所述电信号识别所述脆弱性和与所述脆弱性相关联的操作，并且所述微处理器被配置成控制所述气溶胶递送设备的至少一个功能元件来执行所述操作，由此响应于检测到所述脆弱性而执行所述操作。
19.如权利要求18所述的控制主体，其特征在于，
被配置成对至少一个功能元件进行控制的所述微处理器包括被配置成关闭所述电源的情况，由此响应于检测到所述气溶胶递送设备的脆弱性而关闭所述电源。
20.如权利要求11所述的控制主体，其特征在于，
所述气溶胶前体组合物包括甘油和尼古丁。
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