CN114641889A - 蒸发器装置的封装电池单元 - Google Patents

Abstract

一种蒸发装置包括电源，所述电源包括壳体，所述壳体包含气密室。所述气密室在其中设置有阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器、分隔部和电解质。包含阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和电解质的气密室形成了电池，所述电池作用为用于蒸发器装置的电源。

Description

蒸发器装置的封装电池单元

技术领域

本文所述的主题涉及一种包含电源的蒸发器装置。

背景技术

蒸发器装置(也可以称为蒸发器、电子蒸发器装置或e-蒸发器装置)可以用于通过由蒸发装置的用户吸入气雾来输送包含一种或多种活性成分的气雾(或“蒸气”)，例如，也可被称为e-香烟的电子烟为如下一类蒸发器装置，其通常由电池供能并且可用于模拟吸烟的体验，但不燃烧烟草或其它物质。

在蒸发器装置的使用中，用户吸入通常称为蒸气的气雾，该气雾可以由加热元件产生，该加热元件使可蒸发材料蒸发(通常指代使液体或固体至少部分地转变为气相)，该可蒸发材料可以是液体、溶液、固体、蜡或可以与特定蒸发器装置的使用兼容的任何其它形式。与蒸发器一起使用的可蒸发材料可以设置在料盒(例如，在贮器中容纳可蒸发材料的蒸发器的一部分)内，该料盒包括吸嘴(例如，用于由用户吸入)。

为了接收由蒸发器装置产生的可吸入气雾，在特定示例中，用户可以通过抽吸、通过按压按钮或通过一些其它方法来激活蒸发器装置。如该术语通常使用的(并且也在本文中使用的)，抽吸是指用户以使得一定体积的空气被吸取到蒸发器装置中的方式吸入，使得可吸入气雾通过蒸发的可蒸发材料与空气的组合生成。

蒸发器装置从可蒸发材料生成可吸入气雾的典型方法涉及在蒸发室(或加热器室)中加热可蒸发材料以使可蒸发材料转化为气相(或蒸气相)。蒸发室通常是指蒸发器装置中的如下区域或体积，在该区域或体积内，热源(例如，传导、对流和/或辐射)引起可蒸发材料被加热，以产生空气和蒸发的可蒸发材料的混合物，从而形成供蒸发装置的用户吸入的蒸气。

当前可用的蒸发器经常使用诸如锂离子电池的电源。由于其功率密度和高放电速率，锂离子电池是有用的。经常地，便携式蒸发器装置在装置尺寸与电池寿命之间作出折中。如此，需要改进或克服这些问题的改进的蒸发装置和/或蒸发料盒。

如本文所用的与当前主题一致的术语蒸发器装置通常是指便于个人使用的便携式、独立的装置。通常，这种装置由蒸发器上的一个或多个开关、按钮、触敏装置或其它用户输入功能等(其可以统称为控件)控制，但是最近已经可以获得可以与外部控制器无线通信的若干装置(例如，智能电话、智能手表、其它可穿戴电子装置等)。在该上下文中，控制总体是指影响各种操作参数中的一个或多个的能力，其可以包括但不限于使加热器打开和/或关闭、调节加热器在操作期间被加热到的最小和/或最大温度、用户可以在装置上访问的各种其它交互特征和/或其它操作中的任何一种。

具有各种内容物和各种比例的这种内容物的各种可蒸发材料可以容纳在料盒中。例如，一些可蒸发材料可以具有较小百分比的每总体积可蒸发材料中的活性成分，例如由于法规要求特定活性成分百分比。如此，用户可能需要蒸发大量的可蒸发材料(例如，与可以存储在料盒中的可蒸发材料的总体积相比)以实现期望的效果。

发明内容

当前主题的各方面涉及制造蒸发器装置的方法和系统。在一个方面，描述了一种蒸发器装置。该蒸发器装置可包括包含气密室的壳体。气密室包含设置在其中的阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器、分隔部/隔板以及电解质。气密室包含阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和电解质，所述阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和电解质形成作用为用于蒸发器装置电源的电池。

在一个方面，描述了一种制造蒸发器装置的方法。该方法可包括将阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和分隔部设置在蒸发器装置的壳体内。该方法可进一步包括创建气密室，阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和分隔部设置在所述气密室中。该气密室可以通过气密性密封壳体的一部分而形成。该方法可进一步包括将电解质插入(例如，注入)到气密室中。电解质可以通过气密室中的开口插入。

在一些变型中，以下特征中的一个或多个可以选择性地以任何可行的组合方式包括在内。壳体包括远端和近端。远端与近端相反，并且壳体进一步包括耦接至远端的端盖。分隔部可介于阳极和阴极之间。阳极、阴极和分隔部可被卷绕以形成极组(jellyroll)。该极组可以通过壳体的远端中的开口插入壳体中。该电池还可以包括一个或多个电触头。所述一个或多个电触头可包括正极端子和负极端子。电池可进一步包括顶盖，所述顶盖在电池的近端处与电池耦接。顶盖可包括被配置为与一个或多个电触头耦接的馈通机构。电池还可以包括在电池的远端处与电池耦接的底盖。远端可以与近端相反，并且底盖可以包括用于将电解质插入气密室(例如通过将电解质注入气密室)的开口。顶盖可以使用激光焊接与电池耦接。激光焊接可以在壳体和顶盖之间产生第一接缝。底盖可以使用激光焊接与电池耦接。激光焊接可以进一步在壳体和底盖之间产生第二接缝。通过将壳体的在第一接缝和第二接缝之间的部分气密性密封，第一接缝和第二接缝可以形成气密室。通气特征部可以被形成穿过气密室的壁。通气特征部可被配置为允许气密室和环境条件之间的压力平衡，同时防止水或其他环境污染物通过进入气密室。

本文所述主题的一个或多个变型的细节在附图和下面的描述中阐述。本文所述主题的其他特征和优点将从说明书和附图以及权利要求中显而易见。

附图说明

纳入本说明书并构成其一部分的附图示出了本文所公开的主题的特定方面，并与说明书一起有助于解释与所公开的实施方式相关联的一些原理。在附图中：

图1A图示了与当前主题的实施方式一致的蒸发器的框图；

图1B至图1F图示了与当前主题的实施方式一致的蒸发器和料盒组件的示例性变型；

图1G图示了与当前主题的实施方式一致的料盒组件的识别芯片的示意图；

图2图示了与当前主题的实施方式一致的蒸发器的电池和壳体组件的示例性变型；

图3图示了与当前主题的实施方式一致的极组式电池设计；

图4A至图4B图示了带顶盖的极组式电池的立体图和正视图；

图5A至图5B图示了根据一个或多个实施方式的容座触头的示例性变型；

图6A至图6B图示了将极组与顶盖连接的组装方法；

图7图示了与当前主题的实施方式一致的将壳体焊接至顶盖的组装方法；

图8A至图8C图示了与当前主题的实施方式一致的将底盖焊接到壳体上的示例性组装方法；

图9A至图9B图示了与当前主题的实施方式一致的用电解质填充电池并用插塞密封底盖的示例性组装方法；以及

图10A至图10C图示了与当前主题的实施方式一致的用于将端盖安装至壳体远端的组装方法的示例性变型。

在实际应用时，类似的附图标记表示类似的结构、特征或元件。

具体实施方式

当前主题的实施方式包括与蒸发一种或多种供用户吸入的材料有关的装置。术语“蒸发器”在下面的描述中泛泛地用于指蒸发器装置。与当前主题的实施方式一致的蒸发器的示例包括电子蒸发器、电子烟、e-香烟等。这种蒸发器通常是便携式手持装置，其加热可蒸发材料以提供可吸入剂量的材料。

与蒸发器一起使用的可蒸发材料可以可选地设置在料盒(例如，蒸发器的一部分，其在贮器或其它容器中容纳可蒸发材料，并且当空时可以重新填充，或者可以将其抛弃以使用容纳相同或不同类型的另外可蒸发材料的新料盒)内。蒸发器可以是使用料盒的蒸发器、无料盒的蒸发器或与料盒一起使用或不与料盒一起使用的多用途蒸发器。例如，多用途蒸发器可包括加热室(例如，烘箱)，该加热室被配置为直接在加热室中接收可蒸发材料，并且还接收料盒或其它可更换装置，该料盒或其它可更换装置具有用于至少部分地容纳可用量可蒸发材料的贮器、体积部等。

在各种实施方式中，蒸发器可以被配置为与液体可蒸发材料(例如，其中活性和/或非活性成分悬浮或保持在溶液中的载体溶液或纯液体形式的可蒸发材料本身)或固体可蒸发材料一起使用。固体可蒸发材料可以包括植物材料，其将植物材料的一些部分作为可蒸发材料散发(例如，使得植物材料的一些部分在可蒸发材料被散发以供用户吸入之后作为废物保留)，或者可选地可以是固体形式的可蒸发材料本身(例如，“蜡”)，使得所有固体材料最终可被蒸发以供吸入。液体可蒸发材料同样能够完全蒸发，或者可以包括在所有适于吸入的材料已被消耗之后剩余的液体材料的一些部分。

参考图1A的框图，蒸发器100通常包括电源112(比如可为可充电电池的电池)和控制器104(例如，能够执行逻辑的处理器、电路等)，控制器104用于控制向雾化器141传递热量，以使可蒸发材料从冷凝形式(例如，固体、液体、溶液、悬浮液、至少部分未加工的植物材料的一部分等)转换为气相。控制器104可以是与当前主题的特定实施方式一致的一个或多个印刷电路板(PCB)的一部分。

在可蒸发材料转化为气相之后并且取决于蒸发器的类型、可蒸发材料的物理和化学性质和/或其它因素，气相可蒸发材料中的至少一些可以冷凝以形成与气相至少部分局部平衡的颗粒物质作为气雾的一部分，对于蒸发器上的给定抽吸或吸取，这可以形成由蒸发器100提供的可吸入剂量的一些或全部。将理解，由蒸发器生成的气雾中的气相和冷凝相之间的相互作用可能是复杂和动态的，因为诸如环境温度、相对湿度、化学性质、气流路径中的流动条件(在蒸发器内部以及人或其它动物的气道中)、气相或气雾相可蒸发材料与其它空气流的混合等因素可能影响气雾的一个或多个物理参数。在一些蒸发器中，且特别是对于用于输送更易挥发的可蒸发材料的蒸发器而言，可吸入剂量可以主要以气相存在(即，冷凝相颗粒的形成可能非常有限)。

与液体可蒸发材料(例如，纯液体、悬浮液、溶液、混合物等)一起使用的蒸发器通常包括雾化器141，其中芯吸元件(在本文中也称为芯(图1A中未示出)，其可以包括能够通过毛细压力引起流体运动的任何材料)将一定量的液体可蒸发材料传输到雾化器的包括加热元件(图1A中也未示出)的一部分。芯吸元件大体上被配置为从贮器吸取液体可蒸发材料，该贮器被配置为容纳(并且可以在使用中容纳)液体可蒸发材料，使得液体可蒸发材料可以通过从加热元件输送的热量蒸发。芯吸元件还可以可选地允许空气进入贮器以取代去除的液体体积。换句话说，毛细作用将液体可蒸发材料拉入芯中以通过加热元件(下面描述)蒸发，并且在当前主题的一些实施方式中，空气可以通过芯返回到贮器以至少部分地平衡贮器中的压力。允许空气回到贮器中以平衡压力的其它方法也在当前主题的范围内。

加热元件可以是或包括传导加热器、辐射加热器和对流加热器中的一种或多种。一种类型的加热元件是电阻加热元件，其可以由被配置为当电流通过加热元件的一个或多个电阻段时以热的形式耗散电力的材料(例如，金属或合金例如镍铬合金，或非金属电阻器)构成或至少包括该材料。在当前主题的一些实施方式中，雾化器可包括加热元件，该加热元件包括电阻线圈或其它加热元件，该电阻线圈或其它加热元件卷绕在芯吸元件周围、定位在芯吸元件内、集成到芯吸元件的本体形状中、被压成与芯吸元件热接触、或以其它方式布置以将热量输送到芯吸元件，以使由芯吸元件从贮器吸取的液体可蒸发材料蒸发，用于随后由用户以气相和/或冷凝(例如，气雾颗粒或液滴)相吸入。如下面进一步讨论的，其它芯吸元件、加热元件和/或雾化器组件配置也是可能的。

特定蒸发器还可以或可替代地被配置为经由加热非液体可蒸发材料，比如例如固相可蒸发材料(例如蜡等)或包含可蒸发材料的植物材料(例如烟叶和/或烟叶的部分)，来产生可吸入剂量的气相和/或气雾相可蒸发材料。在这样的蒸发器中，电阻加热元件可以是烘箱或其它加热室的壁的一部分或以其它方式合并到其中或与其热接触，非液体可蒸发材料放置在烘箱或其它加热室中。可替代地，可以使用一个或多个电阻加热元件来加热穿过或经过非液体可蒸发材料的空气，以引起非液体可蒸发材料的对流加热。在其它示例中，一个或多个电阻加热元件可以布置成与植物材料紧密接触，使得从植物材料块内发生植物材料的直接传导加热(例如，与仅通过从烘箱的壁向内传导不同)。

加热元件可以被激活(例如，控制器(其可选地是如下所述的蒸发器本体的一部分)可以使电流从电源通过包含电阻加热元件的电路，其可选地是如下所述的蒸发器料盒的一部分)，与用户在蒸发器的吸嘴130上抽吸(例如，吸取、吸入等)相关联，该抽吸使空气从空气入口沿着通过雾化器(例如，芯吸元件和加热元件)的气流路径流动，可选地通过一个或多个冷凝区域或腔室，到达吸嘴中的空气出口。沿着气流路径通过的进入空气经过、穿过等雾化器，在此气相可蒸发材料被夹带到空气中。如上所述，夹带的气相可蒸发材料可以在其通过气流路径的其余部分时冷凝，使得气雾形式的可吸入剂量的可蒸发材料可以从空气出口(例如，在供用户吸入的吸嘴130中)输送。

加热元件的激活可以通过以下方式引起：基于由一个或多个传感器113产生的一个或多个信号自动检测抽吸，所述传感器113比如是例如被布置成检测沿着气流路径相对于环境压力的压力(或可选地测量绝对压力的变化)的一个或多个压力传感器、蒸发器的一个或多个运动传感器、蒸发器的一个或多个流量传感器、蒸发器的电容唇式传感器；响应于检测到用户与一个或多个输入装置116(例如，蒸发器100的按钮或其它触觉控制装置)的交互，从与蒸发器通信的计算装置接收信号；和/或经由用于确定抽吸正在发生或即将发生的其它方法。

如前一段落中所暗指的，与当前主题的实施方式一致的蒸发器可被配置为连接(例如，无线地或经由有线连接)到与蒸发器通信的计算装置(或可选地两个或更多个装置)。为此，控制器104可以包括通信硬件105。控制器104还可以包括存储器108。计算装置可以是还包括蒸发器100的蒸发器系统的部件，并且可以包括其自己的通信硬件，该通信硬件可以与蒸发器100的通信硬件105建立无线通信信道。例如，用作蒸发器系统的一部分的计算装置可以包括通用计算装置(例如，智能电话、平板电脑、个人计算机、诸如智能手表的一些其它便携式装置等)，其执行软件以产生用于使装置的用户能够与蒸发器交互的用户界面。在当前主题的其它实施方式中，用作蒸发器系统的一部分的这种装置可以是专用硬件，例如遥控器或其它无线或有线装置，其具有一个或多个物理或软(例如，可配置在屏幕或其它显示装置上，并且可经由用户与触敏屏幕或一些其它输入装置如鼠标、指针、轨迹球、光标按钮等交互来选择)接口控件。蒸发器还可以包括用于向用户提供信息的一个或多个输出部117特征或装置。

在计算装置提供与电阻加热元件的激活相关的信号的示例中，或者在将计算装置与蒸发器耦接用于实施各种控制或其它功能的其它示例中，计算装置执行一个或多个计算机指令集以提供用户界面和底层数据处理。在一个示例中，计算装置检测到用户与一个或多个用户界面要素的交互可以使计算装置向蒸发器100发信号以激活加热元件，要么达到用于产生可吸入剂量的蒸气/气雾的完全操作温度。蒸发器的其它功能可以通过用户与和蒸发器通信的计算装置上的用户界面的交互来控制。

蒸发器的电阻加热元件的温度可取决于若干因素，包括输送到电阻加热元件的电力的量和/或输送电力的占空比、到电子蒸发器的其它部分和/或到环境的传导热传递、由于可蒸发材料从芯吸元件和/或雾化器整体蒸发而导致的潜热损失、以及由于气流(例如，当用户在电子蒸发器上抽吸时，空气整体移动穿过加热元件或雾化器)导致的对流热损失。如上所述，为了可靠地激活加热元件或将加热元件加热到期望温度，在当前主题的一些实施方式中，蒸发器可以利用来自压力传感器的信号来确定用户何时吸气。压力传感器可以定位在气流路径中和/或可以连接(例如，通过通道或其它路径)到气流路径，该气流路径连接用于空气进入装置的入口和出口，用户经由该出口吸入所得蒸气和/或气雾，使得压力传感器在空气从空气入口到空气出口通过蒸发器装置的同时经历压力变化。在当前主题的一些实施方式中，加热元件可以与用户的抽吸相关联地被激活，例如通过自动检测抽吸，该自动检测抽吸例如通过压力传感器检测气流路径中的压力变化来实现。

通常，压力传感器(以及任何其它传感器113)可以定位在控制器104(例如，印刷电路板组件或其它类型的电路板)上或耦接(例如，电连接或电子连接，或者物理连接或经由无线连接)至控制器104(例如，印刷电路板组件或其它类型的电路板)。为了准确地进行测量并保持蒸发器的耐久性，提供弹性密封件150以将气流路径与蒸发器的其它部分分离是有益的。密封件150(其可以是垫圈)可以被配置为至少部分地围绕压力传感器，使得压力传感器与蒸发器的内部电路的连接与压力传感器的暴露于气流路径的一部分分离。在基于料盒的蒸发器的示例中，密封件150还可以将蒸发器本体110和蒸发器料盒120之间的一个或多个电连接的各部件相分离。密封件150在蒸发器100中的这种布置可有助于减轻由于与环境因素(比如蒸气相或液相的水)、其它流体(比如可蒸发材料)等的相互作用而对蒸发器部件产生的潜在破坏性影响，和/或减少空气从蒸发器中的设计气流路径逸出。不想要的空气、液体或其它流体通过和/或接触蒸发器的电路可能导致各种不想要的影响，比如改变压力读数，和/或可能导致不想要的材料(比如湿气、可蒸发材料等)在蒸发器部件中的积聚，在此情况下它们可能导致压力信号变差、压力传感器或其它部件劣化和/或蒸发器寿命更短。密封件150中的泄漏还可能导致用户吸入如下空气，所述空气已经经过蒸发器装置的包含可能不希望被吸入材料的部件或由可能不希望被吸入材料所构成的部件。

最近流行的一般类别的蒸发器包括蒸发器本体110，该蒸发器本体110包括控制器104、电源112(例如电池)、一个或多个传感器113、充电触头124、密封件150和被配置为接收蒸发器料盒120的料盒容座118，该蒸发器料盒120用于通过各种附接结构中的一种或多种与蒸发器本体耦接。在一些示例中，蒸发器料盒120包括用于容纳液体可蒸发材料的贮器140和用于将可吸入剂量输送给用户的吸嘴130。蒸发器料盒可以包括具有芯吸元件和加热元件的雾化器141(替代地，芯吸元件和加热元件中的一者或二者可以是蒸发器本体的一部分)。在雾化器141的任何部件(例如，加热元件和/或芯吸元件)是蒸发器本体的一部分的实施方式中，蒸发器可以被配置为将液体可蒸发材料从蒸发器料盒中的贮器供应至在蒸发器本体中所包含的一个或多个雾化器部件。

如所述的，蒸发器100的蒸发器本体110可以包含电源112。在当前主题的一些实施方式中，电源112可以是一个或多个电池，包括例如不可充电的电池(或主电池)、可充电的电池(或副电池)和/或类似电池。为了进一步说明，图2描绘了与当前主题的实施方式一致的蒸发器100的示例，该蒸发器包括电池212和壳体220。如图所示，电池212可以包括预先制造的电池组(battery pack)，所述电池组被容纳在袋体和/或箱体内。在一些方面，电池212可以安装在骨架202内。骨架202可以设置在壳体220内。如图2最左边的示例所示，电池212可以设置在骨架202内，并且包含电池212和骨架202的组件可以进一步设置在壳体220内。

蒸发器本体110可以包括壳体220，所述壳体安装有电池212和其他电路(例如，如图1A所示)。然而，利用其中电池212被封装在其自身容器(例如，袋体、箱体和/或类似物)中的盒中盒配置，蒸发器本体110内的可用空间可能无法以最大效率使用，至少是因为空间的一部分被不必要的和/或冗余结构(比如用于电池212的单独容器)所占据。因此，在当前主题的一些实施方式中，将电池212的部件封装在壳体220的腔室内，可以减少蒸发器本体110内的浪费空间量，以及允许更有效地安装蒸发器100的其他部件。增加蒸发器本体100内的可用空间量，包括通过减少电池212的非必要部件所占用的空间在内，可以为更大容量的电池212和/或附加的部件提供空间，以实现针对蒸发器100的附加功能。可替代地和/或附加地，减少容纳蒸发器100的至少部件(比如电池212)所需的空间，可以使蒸发器本体110的尺寸减小。

经由加热非液体可蒸发材料产生可吸入剂量的非液体可蒸发材料的基于料盒的蒸发器配置也在当前主题的范围内。例如，蒸发器料盒可以包括大量的植物材料，其被加工和形成为与一个或多个电阻加热元件的部分直接接触，并且这种蒸发器料盒可以被配置为机械耦接和电耦接至蒸发器本体，该蒸发器本体包括处理器、电源和电触头125，所述电触头用于连接到对应的料盒触头124以与一个或多个电阻加热元件完成电路。

在其中电源112是蒸发器本体110的一部分并且加热元件设置在被配置为与蒸发器本体110耦接的蒸发器料盒120中的蒸发器中，蒸发器100可包括用于完成电路的电连接特征(例如，用于完成电路的器件)，该电路包括控制器104(例如，印刷电路板、微控制器等)、电源和加热元件。这些特征可包括在蒸发器料盒120的底表面上的至少两个触头(在本文中称为料盒触头124)和设置在蒸发器100的料盒容座的基部附近的至少两个触头(在本文中称为容座触头125)，使得当蒸发器料盒120插入料盒容座118中并与料盒容座118耦接时，料盒触头124和容座触头125进行电连接。由这些电连接完成的电路可以允许将电流输送到电阻加热元件，并且还可以用于附加功能，比如例如用于测量电阻加热元件的电阻，以用于基于电阻加热元件的电阻率的热系数确定和/或控制电阻加热元件的温度，用于基于蒸发器料盒的电阻加热元件或其它电路的一个或多个电特性识别料盒等。

如所述的，电源112可包括一个或多个电池(例如，可充电电池、不可充电电池和/或类似电池)，比如电池212，所述电池连接至形成蒸发器100的控制器104的印刷电路板(PCB)。在一些方面，电池212的电端子可能暴露于可能导致端子变形或电力短缺的外力(例如，来自机械工具的接触、运输过程中的冲撞、外部温度/天气等)。因此，在当前主题的一些实施方式中，为了防止或减少这些外力的影响，电池212的电端子可以被定位在电池212的不同位置。电池212的电端子可以与控制器104(例如，PCB)的电触头耦接。

在当前主题的一些示例中，至少两个料盒触头和至少两个容座触头可被配置为以至少两个取向中的任一个取向电连接。例如，蒸发器的操作所需的一个或多个电路可以通过如下方式完成，即将蒸发器料盒120以第一旋转取向(围绕具有料盒的蒸发器料盒端部插入蒸发器本体110的料盒容座118中所沿的轴线)插入料盒容座118中，使得至少两个料盒触头124的第一组料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第一组容座触头，并且至少两个料盒触头124的第二组料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第二组容座触头。此外，蒸发器操作所需的一个或多个电路可以通过如下方式完成，即将蒸发器料盒120以第二旋转取向插入料盒容座118中，使得至少两个料盒触头124的第一组料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第二组容座触头，并且至少两个料盒触头124的第二组料盒触头电连接到至少两个容座触头125的第一组容座触头。下面进一步描述蒸发器料盒120可以可逆地插入蒸发器本体110的料盒容座118中这一特征。

在用于将蒸发器料盒120耦接至蒸发器本体的附接结构的一个示例中，蒸发器本体110包括从料盒容座118的内表面向内突出的卡合部(例如，凹坑、突起等)。蒸发器料盒120的一个或多个外表面可以包括对应的凹部(图1A中未示出)，当蒸发器料盒120的端部插入蒸发器本体110上的料盒容座118中时，该凹部可以配合和/或以其它方式卡扣附在这种卡合部上。当蒸发器料盒120和蒸发器本体110耦接时(例如，通过将蒸发器料盒120的端部插入蒸发器本体110的料盒容座118中)，进入蒸发器本体110中的卡合部可以装配在蒸发器料盒120的凹部内和/或以其它方式保持在蒸发器料盒120的凹部内，以在组装时将蒸发器料盒120保持就位。这种卡合部-凹部组件可以提供足够的支撑以将蒸发器料盒120保持就位，以确保至少两个料盒触头124和至少两个容座触头125之间的良好接触，同时当用户用合理的力拉动蒸发器料盒120以使蒸发器料盒120从料盒容座118脱离时，允许从蒸发器本体110释放蒸发器料盒120。

继以上关于蒸发器料盒和蒸发器本体之间的电连接是可逆的使得蒸发器料盒在料盒容座中的至少两个旋转取向是可能的讨论，在一些蒸发器中，蒸发器料盒的形状或至少配置成插入料盒容座中的蒸发器料盒端部的形状可以具有至少二阶的旋转对称性。换句话说，蒸发器料盒或至少蒸发器料盒的可插入端可以在围绕一轴线旋转180°时对称，蒸发器料盒沿着该轴线插入料盒容座中。在这样的构造中，蒸发器的电路可以支持相同的操作，而不管出现蒸发器料盒的哪个对称取向。在一些方面，第一旋转位置可距第二旋转位置大于或小于180°。

在一些示例中，蒸发器料盒或至少蒸发器料盒的被配置成插入料盒容座中的一端可具有横向于一轴线的非圆形横截面，蒸发器料盒沿该轴线插入料盒容座中。例如，非圆形横截面可以是近似矩形、近似椭圆形(例如，具有近似卵形形状)、非矩形但具有两组平行或近似平行的相对边(例如，具有类似平行四边形形状)、或具有至少二阶旋转对称性的其它形状。在该上下文中，近似具有形状表示与所描述的形状的基本相似是明显的，但是所讨论的形状的侧边不需要是完全线性的，并且顶点不需要是完全尖锐的。在本文提及的任何非圆形横截面的描述中，考虑横截面形状的边或顶点中的两者或任一者倒圆。

图1B图示了蒸发器装置本体110的实施例，所述蒸发器装置本体具有料盒容座118，料盒120可被可释放地插入料盒容座中。图1B示出了蒸发装置100的俯视图，说明料盒120被定位以插入蒸发器装置本体110。当用户在蒸发装置100上抽吸时，空气可以在料盒120的外表面与蒸发器装置本体110上的料盒容座118的内表面之间通过。然后，空气可以被吸取进入料盒的可插入端122，通过包括或容纳加热元件和芯的蒸发室，并通过吸嘴130的出口出来，以便将可吸入气雾输送给用户。料盒120的贮器140可以全部或部分由半透明材料形成，使得可蒸发材料102的液位沿着料盒120是可见的。

图1C和图1D示出了将料盒120连接至蒸发器本体110之前和之后的俯视图。图1E示出了保持液体可蒸发材料的料盒120的一个变型的透视图。总体而言，当蒸发器包括料盒(比如料盒120)时，料盒120可包括可蒸发材料的一个或多个贮器140。任何适当的可蒸发材料都可被容纳在料盒120的贮器140内，包含烟碱或其他有机材料的溶液。

图1B至图1E图示了带有蒸发器本体110和料盒120的蒸发器100的示例。蒸发器本体110和料盒120在图1B和图1C中显示没有连接，而在图1D中显示连接。图1D示出了组合后的蒸发器本体110和料盒120的立体图，并且图1E示出了单独的料盒120。图1B至图1E图示了包括在图1A中大体所示的许多特征的一示例。其他配置，包括本文所述的一些或全部特征在内，也在当前主题的范围内。

所述至少两个料盒触头124和所述至少两个容座触头125可采用各种形式。例如，一组或两组触头可包括导电销、凸片、柱、用于销或柱的接收孔等。一些类型的触头可包括弹簧或其它弹性特征，以在蒸发器料盒和蒸发器本体上的触头之间产生更好的物理接触和电接触。电触头可选地可为镀金的，和/或可以包括其它材料。

如所述的，在当前主题的一些实施方式中，电池212可被封装在蒸发器本体110的壳体220中，而不是单独的容器(例如，袋体、箱体和/或类似物)。这样做可以避免图2中所示的盒中盒配置，其中蒸发器本体100内的至少一些可用空间被用来容纳针对电池212的单独容器(例如，袋体、箱体和/或类似物)。根据当前主题的实施方式将电池212的部件封装在壳体220的腔室内可以减少由电池212的非必要部件所占据的空间，从而增加蒸发器本体100内的可用空间量和/或减少蒸发器本体100的尺寸。此外，用于电池的形成为壳体220的一体部分的箱体在一些实施例中可以为电池的内部材料提供比典型的袋装电池更坚固的密封。此外，将电池封装结构形成为壳体220制造的一部分可允许形成通气特征部(例如，对气体可渗透但对水或其他环境污染物不可渗透的膜或阀)，所述通气特征部可以以相比于利用柔性袋装电池封装所获得的更可控的公差制造。这样的通气特征部可以提供允许电池封装和环境压力条件之间压力平衡的优点。

在当前主题的一些实施方式中，电池212可以包括极组312以及一个或多个电池触头325。图3图示了与当前主题的实施方式一致的极组312的示例。如图3所示，极组312可以在该极组312的近端处与一个或多个电池触头325耦接。此外，极组312可以包含电池212的活性成分，如阳极材料和阴极材料的交替层以及中间的分隔层。在一些方面，阳极层可以包含与阳极层耦接的阳极集电器并且阴极层可以包含与阴极层耦接的阴极集电器。在一些实施方式中，第一电池触头325A可与阳极集电器耦接，而第二电池触头325B可与阴极集电器耦接。阳极和/或阴极集电器可包含铜和/或铝箔。在集电器与介于它们之间的分隔部缠在一起以形成极组312之前，可在集电器的表面上涂覆活性材料。集电器可以被定位在极组312内，或者可以被定位在极组312以外。电流可以在阴极集电器和阳极集电器之间流动。

图4A至图4B图示了带有顶盖415的极组312的立体图和正视图。在一些方面，顶盖415具有顶侧和底侧。底侧可在极组312近端处与一个或多个电池触头325相耦接。顶侧可包括被配置为向蒸发器本体110的电气部件提供电力的电连接。

图5A至图5B图示了根据一个或多个实施方式与极组312相耦接的顶盖415的示例性变型。图5A示出了极组312的近端320的特写视图。如图所示，近端320可包括第一电触头325A和第二电触头325B。在一些方面，第一电触头325A可包括极组312的正极端子，并且第二电触头325B可包括极组312的负极端子。如进一步所示，顶盖415可与第一电触头325A和第二电触头325B耦接。图5B示出了顶盖415的横截面。如图5B所示，顶盖415包含馈通机构515，所述馈通机构被配置为经由第一电触头325A和第二电触头325B与极组312耦接。在一些实施方式中，顶盖415可以经由焊接(例如，激光焊接)与极组312耦接。在一些方面，馈通机构515可被配置为将极组312的正极端子连接至电源112的外部端子(例如，电池组的外部端子)，并可被配置为提供从电池212通过顶盖415的电连接。

图6A至图6B图示了与当前主题的实施方式一致的用于将极组312和顶盖415组件安装到壳体220中的组装方法的示例性变型。图6A示出了安装在壳体220的远端221处的极组312和顶盖415组件。如图所示，壳体220进一步包括具有开口224的近端222。图6B示出了安装在壳体220内的极组312和顶盖415的透视特写视图。在一些实施方式中，近端222可包括开口，所述开口在尺寸和配置上可接收极组312和顶盖415组件。

图7图示了与当前主题的实施方式一致的将壳体220焊接至顶盖415的组装方法。如图7所示，顶盖415可以被焊接(例如激光焊接)至壳体220并产生接缝710，所述接缝将顶盖415耦接至壳体220并将极组312密封在壳体220的一部分内。这种密封可以防止电池液污染蒸发器本体110的其他部分或部件。

图8A至图8C图示了与当前主题的实施方式一致的将底盖815焊接至壳体220的示例性组装方法。图8A示出了被耦接至极组312远侧的底盖815。如图所示，底盖815包括开口820。图8B示出底盖815焊接至壳体220，产生一接缝810。在一些方面，第一接缝710和第二接缝810可以限定气密室，用于保持蒸发器装置的电源112(例如，电池)。

图9A至图9B图示了与当前主题的实施方式一致的用液体电解质或凝胶电解质填充由接缝710和810限定并保持极组312的腔室以及用插塞921密封底盖815的示例性组装方法。例如，图9A示出了液体电解质或凝胶电解质可以通过开口820注入或插入。图9B示出了附于开口820上安装的插塞921。在一些方面，插塞921可以被激光焊接至或以其他方式耦接至底盖815。在一些实施方式中，插塞921可将电解质流体密封在容纳极组312的腔室中，并可防止任何电解质流体从由接缝710和810产生的腔室逸出。

尽管图9A至图9B描绘了用液体电解质或凝胶电解质填充的极组312，但应该理解的是，在本主题的其他实施方式中，极组312可以包括固态电解质。固态电解质可以被包含在极组312中。例如，固态电解质可以作为分隔部的一部分介于极组312的阳极和阴极之间。

图10A至图10C图示了与当前主题的实施方式一致的用于将端盖1015安装至壳体220的远端221的组装方法的示例性变型。在一些方面，端盖1015可以对底盖815提供进一步的密封。图10A示出了由接缝710和810限定的气密室1005。如图10A所示，气密室1005包含极组312和通过开口820插入的任何电解质(如果有的话)。如图10A至图10C中进一步所示，端盖1015可以安装在壳体220的远端221处和极组312的远端处。

术语

当特征或元件在本文中被称为在另一特征或另一元件“上”时，它可以直接在另一特征或元件上，或者也可以存在中间的特征和/或元件。相反，当特征或元件被称为“直接在”另一个特征或元件“上”时，则不存在中间的特征或元件。还应理解，当特征或元件被称为“连接”、“附接”或“耦接”到另一特征或元件时，所述特征或元件可直接连接、附接或耦接到另一特征或元件，或可存在中间特征或元件。相反，当特征或元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦接”到另一特征或元件时，则不存在中间的特征或元件。

尽管针对一个实施例进行了描述或示出，但是如此描述或示出的特征和元件可以应用于其它实施例。本领域技术人员还将理解，对设置为“相邻”另一特征的结构或特征的引用可以具有重叠或位于相邻特征之下的部分。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例和实施方式的目的，并不旨在限制。例如，如本文所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式。还将被理解的是，当在该说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其是指存在所述特征、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任一及所有组合，并且可以省略成“/”。

在上述描述和权利要求书中，诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的短语可以出现在元件或特征的连词表之后。术语“和/或”也可以出现在两个或更多个元件或特征的列举中。除非与所使用的上下文另有隐含或明确的矛盾，否则这样的短语意指所列举的元件或特征中的任何单独地、或者所列举的元件或特征中的任何与另外记载的元件或特征中的任何组合。例如，短语“A和B中的至少一个”、“A和B中的一个或多个”、“A和/或B”各自意指“A单独”、“B单独”或“A和B一起”。对于包含三个或三个以上项目的列举也有类似的解释。例如，短语“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B和/或C”各自意指“A单独”、“B单独”、“C单独”、“A和B一起”、“A和C一起”、“B和C一起”、或“A和B和C一起”。在以上以及权利要求书中使用的术语“基于”意指“至少部分地基于”，从而未记载的特征或元件也是允许的。

为了便于描述，本文可以使用空间相对术语，例如“向前”、“向后”、“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……之上”、“上”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对术语意在除了图中描绘的定向之外，还涵盖装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果图中的装置是倒置的，则被描述为在其它元件或特征之下或下方的元件将被定向到在其它元件或特征之上。因此，示例性术语“在……之下”可以包括“在……之上”和“在……之下”的定向。该装置可以以其它方式定向(旋转90度或以其它定向)，并且本文中使用的空间相对描述可以相应地解释。类似地，除非另有特别指示，否则在此仅出于解释的目的使用术语“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等。

尽管术语“第一”和“第二”可用于本文中以描述各种特征/元件(包括步骤)，然而这些特征/元件将不受这些术语限制，除非上下文另外指示。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一特征/元件。因此，在不偏离本文中所提供的教导的情况下，以下所论述的第一特征/元件可被称为第二特征/元件，且相似地，以下所论述的第二特征/元件可被称为第一特征/元件。

如本说明书及权利要求书中所使用的，包括如示例中所使用的，并且除非另外明确地指明，否则所有数字都可被理解成词语前加有“约”或“近似”，即使该术语没有明示出现。当描述数值和/或位置时，可使用短语“约”或“近似”，以指示所描述的数值和/或位置处在数值和/或位置的合理预期范围内。例如，数值可具有为所陈述值的+/-0.1％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-1％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-2％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-5％的值(或值的范围)、为所陈述值的+/-10％的值(或值的范围)等。本文中所给出的任何数值还应理解成包括约该值或大约该值，除非上下文另外指示。例如，如果值“10”被公开，则“约10”也被公开。本文中所列举的任何数值范围意图包括包含在所述数值范围中的所有子范围。还理解的是，当值被公开时，“小于或等于”所述值、“大于或等于”所述值以及在各值之间的可能范围也被公开，如本领域技术人员所恰当理解的。例如，如果值“X”被公开，则“小于或等于X”以及“大于或等于X”(例如，在X为数值的情形下)也被公开。还理解的是，贯穿本申请，数据以多种不同形式被提供，并且该数据代表端点和起始点以及对于数据点的任何组合的范围。例如，如果特定的数据点“10”和特定的数据点“15”被公开，理解的是，大于、大于或等于、小于、小于或等于以及等于10和15连同在10与15之间也被认为公开。还理解的是，在两个特定单元之间的每个单元也被公开。例如，如果10和15被公开，则11、12、13和14也被公开。

尽管以上描述了各种图示实施例，然而在不偏离本文中的教导的条件下，可对不同实施例作出任何多种变化。例如，实施各种所述方法步骤依照的顺序常常可在替代实施例中被改变，并且在其它替代实施例中，一个或多个方法步骤可整个被跳过。各种装置及系统实施例中的可选特征可以包括在一些实施例中而不包括在其它实施例中。因此，以上的描述主要出于示例目的提供，并且不应解释为限制权利要求的范围。

本文中所描述主题的一个或多个方面或特征可以以如下实现：数字电子电路、集成电路、特别设计的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合。这些不同的方面或特征可包括采用一个或多个计算机程序的实施方式，所述一个或多个计算机程序可在可编程系统上执行和/或解译，可编程系统包括至少一个可编程处理器、至少一个输入装置和至少一个输出装置，可编程处理器可以是专用的或通用的，耦接成从存储系统接收数据和指令并向所述存储系统发送数据和指令。可编程系统或计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器常规上彼此远离，且通常通过通信网络交互。客户端和服务器的联系借助相应计算机上运行的计算机程序以及彼此具有客户端服务器关系而产生。

也可称为“程序”、“软件”、“软件应用”、“应用”、“部件”或“代码”的这些计算机程序包括用于可编程处理器的机器指令，并可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、函数编程语言、逻辑编程语言和/或汇编/机器语言实施。如本文中所使用的，术语“机器可读介质”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置，比如例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD)，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非暂时性地存储这样的机器指令，比如例如像非暂时性固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等同的存储介质那样。机器可读介质可替代地或另外地以暂时性方式存储这样的机器指令，比如例如像与一个或多个物理处理器内核关联的处理器缓存或其它随机存取存储器那样。

本文中所包括的示例和说明借由图示的方式且非限制地示出了主题可实践于的具体实施例。如所提及的，可使用其它的实施例，并且其它实施例可从所述具体实施例得到，使得在不偏离本公开的范围的情况下可作出结构和逻辑上的替换和变化。发明主题的这样的实施例在本文中可由术语“发明”单独或共同指代，这种指代仅出于方便的缘故，并且如果事实上公开了多于一项发明，则不意图将本申请的范围主动地限制于任何单个的发明或发明构思。因此，尽管本文中图示并描述了具体的实施例，然而计划用于实现相同目的的任何布置结构可替换所示的具体实施例。本公开意图涵盖不同实施例的任何及全部的改型或变型。在阅读以上的描述之后，以上实施例的组合以及本文中没有具体描述的其它实施例对本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (22)

1.一种蒸发器装置，包括：

包含气密室的壳体，所述气密室在其之中设置有阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器、分隔部和电解质，并且包含阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和电解质的气密室形成电池，所述电池作用为用于蒸发器装置的电源。

2.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，所述壳体包括远端和近端，其中所述远端与所述近端相反，并且其中所述壳体还包括耦接至所述远端的端盖。

3.根据权利要求1所述的蒸发器装置，其特征在于，所述分隔部介于所述阳极和所述阴极之间，并且其中所述阳极、所述阴极和所述分隔部被卷绕以形成极组。

4.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述极组通过所述壳体的远端中的开口插入所述壳体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述电池还包括一个或多个电触头。

6.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述一个或多个电触头包括正极端子和负极端子。

7.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述电池还包括：

顶盖，所述顶盖在所述电池的近端处与所述电池耦接，所述顶盖具有馈通机构，所述馈通机构被配置为耦接至所述一个或多个电触头，以及

底盖，所述底盖在所述电池的远端处与所述电池耦接，所述远端与所述近端相反，并且所述底盖具有用于将电解质注入气密室的开口。

8.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述顶盖使用激光焊接与所述电池耦接，并且其中所述激光焊接在所述壳体与所述顶盖之间产生第一接缝。

9.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述底盖使用激光焊接与所述电池耦接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，其特征在于，所述激光焊接还在所述壳体与所述底盖之间产生第二接缝，并且其中通过将所述壳体的在所述第一接缝与所述第二接缝之间的一部分气密性密封，所述第一接缝和所述第二接缝形成所述气密室。

11.根据前述权利要求中任一项所述的蒸发器装置，还包括穿过所述气密室的壁所形成的通气特征部，所述通气特征部被配置为允许所述气密室与环境条件之间的压力平衡，同时防止水或其他环境污染物通过进入所述气密室。

12.一种制造蒸发器装置的方法，所述方法包括：

在所述蒸发器装置的壳体内设置阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和分隔部；

创建气密室，在所述气密室中设置有所述阳极、阳极集电器、阴极、阴极集电器和分隔部，所述气密室通过气密性密封所述壳体的一部分而形成；以及

将电解质注入所述气密室中，所述电解质通过气密室中的开口被注入。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，创建气密室包括：

将顶盖激光焊接至所述壳体，所述激光焊接在所述壳体与所述顶盖之间产生第一接缝；以及

将底盖激光焊接至所述壳体，所述激光焊接在所述壳体与所述底盖之间产生第二接缝，通过将所述壳体的在所述第一接缝与所述第二接缝之间的一部分气密性密封，所述第一接缝和所述第二接缝形成所述气密室。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法，其特征在于，创建气密室还包括在注入电解质之后焊接插塞以覆盖所述开口。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括附于所述开口上安装插塞。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，所述开口设置在所述底盖上。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其特征在于，安装所述插塞包括将所述插塞激光焊接至所述底盖上的开口。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述壳体包括远端和近端，其中所述远端与所述近端相反，并且其中所述壳体还包括耦接至所述远端的端盖。

19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述分隔部介于所述阳极和所述阴极之间，并且其中所述阳极、所述阴极和所述分隔部被卷绕以形成极组。

20.根据权利要求12至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述极组通过所述壳体的远端中的开口插入所述壳体。

21.根据权利要求12至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述顶盖在所述极组的近端处与所述极组耦接，所述顶盖具有馈通机构，所述馈通机构被配置为耦接至所述一个或多个电触头。

22.根据权利要求12至21中任一项所述的方法，还包括穿过所述气密室的壁形成通气特征部，所述通气特征部被配置为允许所述气密室与环境条件之间的压力平衡，同时防止水或其他环境污染物通过进入所述气密室。

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