CN114902445A - 用于医疗装置的电池组合件 - Google Patents
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Abstract
在一些实例中,一种用于可植入医疗装置的电池组合件包含:包括第一阳极集电器和在所述第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;和在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的阴极板,其中所述阴极板包括阴极集电器,所述阴极集电器具有暴露部分,其中所述第一活性材料相对于所述阴极板的所述暴露部分凹陷,使得与所述第二活性材料的第二最近周边相比,所述第一活性材料的第一最近周边距所述阴极集电器的所述暴露部分更远。
Description
技术领域
本公开涉及电池,如用于医疗装置的电池。
背景技术
例如可植入医疗装置(IMD)的医疗装置包含向患者递送治疗(例如电仿真或药物)、监测患者的生理参数或两者的多种装置。IMD通常包含封装在壳体中的许多功能组件。壳体被植入患者体内。举例来说,壳体可以植入在患者躯干中形成的凹入部中。壳体可以包含例如电池和电容器等各种内部组件以为递送给患者的治疗递送能量和/或向电路供电以用于监测患者的生理参数和控制医疗装置的功能性。
发明内容
在一些方面中,本公开涉及例如在医疗装置中使用的电池组合件,以及用于制造电池组合件的技术。如下文另外详细描述的,电池组合件可具有带有凹陷活性材料的一个或多个阴极和/或带有凹陷活性材料的一个或多个阳极。在一些实例中,阳极的凹陷活性材料可相对于相邻阴极的集电器的暴露部分(例如,接线片)凹陷。在一些实例中,阴极的凹陷活性材料可相对于相邻阳极的集电器的接线片(例如,接线片的边缘)凹陷。描述可具有包含多个电极板的堆叠板设计的实例电池组合件,尽管设想其它电池组合件设计。
在一个实例中,本公开涉及一种电池组合件,其包括:包括第一阳极集电器和在第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;包括第二阳极集电器和在第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;和在第一阳极板和第二阳极板之间的阴极板,其中阴极板包括阴极集电器,阴极集电器具有暴露部分,其中第一活性材料相对于阴极板的暴露部分凹陷,使得与第二活性材料的第二最近周边相比,第一活性材料的第一最近周边距阴极集电器的暴露部分更远。
在另一个实例中,本公开涉及一种用于形成电池组合件的方法,方法包括组装电极堆叠,电极堆叠包括:包括第一阳极集电器和在第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;包括第二阳极集电器和在第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;在第一阳极板和第二阳极板之间的阴极板,其中阴极板包括阴极集电器,阴极集电器具有暴露部分,其中第一活性材料相对于阴极板的暴露部分凹陷,使得与第二活性材料的第二最近周边相比,第一活性材料的第一最近周边距阴极集电器的暴露部分更远。
在另一个实例中,本公开涉及一种电池组合件,其包括:包括阳极集电器和在阳极集电器上的第一活性材料的阳极板,阳极集电器具有接线片部分;和与阳极板相邻的阴极板,阴极板包括阴极集电器和第二活性材料,其中第二活性材料包括凹陷部分,凹陷部分相对于第一阳极集电器的接线片部分凹陷。
在另一个实例中,本公开涉及一种用于形成电池组合件的方法,方法包括组装电极堆叠,电极堆叠包括:包括第一阳极集电器和在第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板,第一阳极集电器具有第一暴露部分;包括第二阳极集电器和在第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板,第二阳极集电器具有第二暴露部分;在第一阳极板和第二阳极板之间的阴极板,其中阴极板包括阴极集电器,其中阴极集电器相对于第一阳极集电器的第一暴露部分和第二集电器的第二暴露部分凹陷。
在以下的附图和描述中阐述本公开的一个或多个实例的细节。从描述和图式以及从权利要求书中,本公开的其它特征、目的和优势将是显而易见的。
附图说明
图1为说明可以用于向患者递送治疗的实例医疗装置系统的概念图。
图2为说明图1的IMD的部分分解视图的概念图。
图3为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的平面图的概念图。
图4A-4D为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的透视图的概念图。
图5A-5C为说明图4A-4D所示的实例电池组合件的一部分的透视图的概念图。
图6为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的平面图的概念图。
图7A-7D为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的平面图的概念图。
图8A和8B为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的平面图的概念图。
图9为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的透视图的概念图。
图10A和10B为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的横截面视图的概念图。
图11为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的平面图的概念图。
图12A-12F为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的透视图的概念图。
图13为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的横截面视图的概念图。
图14为说明根据本公开的实例的实例电池组合件的一部分的平面图的概念图。
具体实施方式
多种医疗装置可以利用一个或多个电池作为电源以提供操作电力。举例来说,向患者提供心律管理治疗的可植入医疗装置(IMD)可以包含电池以为产生电治疗或IMD的其它功能供电。为了便于说明,将主要关于在提供心律管理治疗的IMD中采用的电池来描述本公开的实例。然而,如从本文中的描述中将显而易见,本公开的实例不限于提供此类治疗的IMD。举例来说,在一些情况下,本文中所描述的实例电池中的一个或多个可由医疗装置使用,所述医疗装置被配置成以神经刺激治疗(例如,脊髓刺激治疗、脑深部刺激治疗、外周神经刺激治疗、外周神经区域刺激治疗、骨盆底刺激治疗等)的形式向患者递送电刺激。在一些实例中,本公开的实例电池可在被配置成监测一个或多个患者生理参数(例如,通过单独地或与对患者的治疗的递送结合地监测患者的电信号)的医疗装置中采用。在再其它实例中,本公开的电池可以用作除医疗装置之外的装置中的电源。
在一些实例中,IMD的电池可以包含堆叠在彼此上的多个电极板(例如,包含阳极板和阴极板两者),其中所述板中的每一个包含从其延伸的接线片。阳极板的接线片可在堆叠中彼此对准并且彼此电连接以共同形成电池的阳极。在此意义上,接线片堆叠可以用作阳极的板之间的电互连件。类似地,阴极板的接线片可在堆叠中彼此对准并且彼此电连接以共同形成电池的阴极。在一些实例中,这类电池可被称为平板电池或堆叠板电池。
在一些实例中,每个电极板包含集电器和在集电器上的阳极或阴极活性材料。集电器可包含导电层,其具有形成主体的相对主表面,其中接线片从主体延伸或突出。主体和接线片可为整体的,例如由单片材料形成,或者它们可为机械、电和/或化学附接的单独的相同或不同材料片。活性材料也可以层的形式用于例如集电器的主表面中的一个或多个上。举例来说,每个电极板可包括一层或多层活性材料,其中每一层与集电器的主表面相邻(例如,直接在其上)。
在一些实例中,电极板通过设置在板之间的隔板彼此电绝缘。隔板可采用各种形式,但典型地为形成为袋或小袋的多孔非导电材料。可使用的多孔非导电材料包含多孔聚乙烯或多孔聚丙烯。每个袋可基本上或完全围绕集电器的主体和活性材料,并且袋跨接线片的基部的一个或两个侧面密封到集电器的主体,使得接线片的至少一些部分暴露。密封电极板以交替配置(例如,在阳极板和阴极板之间交替)堆叠以形成电池组合件的至少一部分。
用于提供心律管理治疗的IMD可需要容量为至少约5Ah的高电力电池。考虑到用作阳极活性材料的金属锂的高体积能量密度,一次锂电池可用于这类应用。在锂金属电池的单元循环的典型充电步骤期间,锂阳离子可获得电子以形成锂金属。锂阳离子的这种还原可发生在阳极活性材料的锂金属的表面或边缘上,导致锂金属从表面或边缘生长或镀覆。如果发生锂金属从锂金属阳极通过隔板生长到阴极接线片的暴露部分,那么可不期望影响例如呈如上所述的堆叠组合件形式的锂金属一次电池和/或锂离子二次电池的操作。
发生锂镀覆的速率和程度可取决于任何数量的内在和/或环境因素,如在单元内和紧密围绕单元的温度。在IMD中采用的锂金属电池可经受跨电池的热梯度,这取决于IMD植入的位置和方式。举例来说,如果将IMD植入胸肌中,那么电池可经受由体温远离皮肤朝向身体核心向内升高而引起的热梯度。在这类实例中,对于堆叠板电池组合件,例如,基于患者体温的影响,堆叠最靠近皮肤的侧面的温度可低于电池堆叠最远离皮肤的相对侧的温度。当热量流过IMD时,可持续发生诱导的温度梯度,从而导致跨金属锂阳极的电压差。
温度差可影响锂镀覆,使得锂离子可在较冷侧放电,而在较热侧镀覆。阳极的热侧和冷侧的定向可取决于IMD在患者体内的定向方式,并且至少在一些情况下,植入的IMD的定向可随时间推移而改变,从而改变任何现有热梯度和锂镀覆的方向。
根据本公开的一些实例,描述电池组合件,并且在至少一些实例中,组合件包含交替布置以形成电极堆叠的多个阳极板和多个阴极板。每个板包含集电器和活性材料。阳极板和阴极板使用散布在板之间的隔板彼此电绝缘。阴极板之间的电连接为通过从板中突出的暴露阴极接线片之间的接触来实现的;阴极接线片在它们没有被隔板绝缘的意义上为暴露的。同样,阳极板之间的电连接为通过从板中突出的暴露阳极接线片之间的接触来实现的。
在至少一些实例中,电池组合件包含锂金属作为阳极活性材料。对于阳极板中的一些或全部,锂金属相对于其最近暴露阴极接线片凹陷,这意味着,例如,阳极板的锂金属的外边缘的区段或部分相对于阴极接线片的最近暴露部分形成凹槽。相对于相邻阴极板的暴露部分使阳极板上的锂阳极材料凹陷可称为阳极或阳极材料的“扇形”。
凹陷的阳极板的布置可变化。在一些实例中,电极堆叠的最外面的阳极板包含凹陷的锂金属,并且在其它实例中,两个最外面的阳极板都包含凹陷的锂金属。当电池组合件的一个或多个外表面经受或可能经受与组合件的内部区域相比更高的温度时,这类配置可为有用的。如果多于一个阳极板包含凹陷的锂金属,那么凹陷的量可相同或不同。
在一些实例中,电极堆叠的最外面的阳极板包含一定量的凹陷区域,并且内部和外部阳极板中的任一个或多个包含相同量或不同量的凹陷区域。就每块板的凹陷区域的量而言,板之间的关系可使得存在梯度,例如,最外面的阳极板的凹陷区域可最大,而对于每个连续阳极板的量可减少。与其它侧面相比,这类配置对于可能在给定侧面上经受更高温度的电池组合件可为有用的。对于另一个实例,就每块板的凹陷区域的量而言,板之间的关系可使得连续阳极板中的每一个朝向电极堆叠的中心的量可以减少,并且然后量此后可增加。这类配置对于可能在多于一个侧面上经受更高温度的电池组合件可为有用的。
例如,与其中阳极活性材料与阴极接线片的暴露部分直接相邻的配置相比,对于给定阳极板和相邻阴极板,使阳极活性材料呈扇形或凹陷增加阳极活性材料的外边缘与从相邻阴极板突出的阴极接线片的暴露部分之间的最短距离。通过以这种方式使阳极活性材料凹陷,增加锂(或阳极活性材料)为了使电池短路而需要镀覆的距离,这可增加电池组合件的寿命。
附加地或可替换地,使阳极活性材料凹陷可使阴极局部失衡,这可给锂(或阳极活性材料)的此边缘带来更多负担,以支撑其相邻阴极以及没有锂来平衡的阴极材料。结果,锂边缘(或阳极活性材料边缘)可比典型边缘(或没有凹陷或扇形的边缘)更快地放电。在一些较大量的扇形/凹陷处,放电减少的速率可超过镀覆的速率并且边缘的净增长可为零或总是减少。换句话说,锂放电的速率可取决于阳极和阴极之间的区域比的量。在一些实例中,电池组合件可标称地设计成具有相等的区域以获得电池电力的全部益处。在其中阳极区域大于阴极区域的情况下,未相对的阳极区域基本上不放电。相反,如果与阴极相比,阳极的区域较小,那么靠近未相对的阴极的阳极将以更高的速率放电,以便支持缺少局部相对阴极的阴极。结果为锂的边缘后退。阳极活性材料的凹陷越大,局部边缘侵蚀越高。镀覆机制使锂(或阳极活性材料)的边缘生长。如果边缘生长到阳极隔板袋的边缘,那么可对隔板袋施加压力。同样,锂可通过隔板袋中的开口(正常开口或缺陷)生长。因此,在一些实例中,阳极活性材料的边缘侵蚀和边缘生长之间的平衡可通过凹陷活性阳极材料的大小/距离来平衡/调整。
除了在阳极活性材料上的镀覆锂之外或作为其替代方案,在一些实例中,电池组合件中的阴极板的活性材料可在电池的操作寿命期间(例如,在电池放电期间)膨胀。在一些实例中,阴极活性材料的膨胀可导致阴极活性材料和/或包围阴极活性材料的隔板与相邻阳极集电器(例如,阳极接线片)相互作用(例如,接触)。在一些实例中,由于阴极活性材料膨胀,阳极接线片的边缘可接触围绕阴极活性材料的隔板,使得阳极接线片的边缘损坏(例如,刺穿)隔板。附加地或可替换地,阴极活性材料的膨胀可导致阴极活性材料接触阳极接线片的暴露部分,这对于电池的操作可为不期望的。
根据本公开的一些实例,电池组合件可包含:包含具有接线片部分的阳极集电器的阳极板和与阳极板相邻的阴极板,其中在阴极板的阴极集电器上的第二活性材料相对于阳极集电器的接线片部分凹陷。如下文将描述的,使阴极板的第二活性材料凹陷可增加阳极集电器的接线片部分之间的最近距离,以防止第二活性材料和/或第二活性材料上的隔板接触,例如,当第二活性材料在电池组合件的操作寿命期间膨胀时阳极集电器的接线片部分的边缘。在其中电池组合件包含多个阴极板的一些实例中,每个阴极板的活性材料可相对于相邻阳极集电器的接线片部分凹陷,例如,而不是仅阴极板的中的一些具有凹陷活性材料。
在一些实例中,电池组合件可包含以本文所述的方式具有凹陷活性材料的阳极板以及以本文所述的方式具有凹陷活性材料的阴极板。在其它实例中,仅电池组合件的一个或多个阳极板可以本文所述的方式具有凹陷活性材料,或者仅电池组合件的一个或多个阴极板可以本文所述的方式具有凹陷活性材料。
图1为说明可以用于向患者12提供电治疗的实例医疗装置系统10的概念图。患者12通常但不一定是人类。系统10可以包含IMD 16和外部装置24。在图1中所说明的实例中,IMD16具有定位在IMD 16的外壳体40内的电池26。电池26可为一次电池或二次电池(例如,锂一次电池或锂离子二次电池)。
虽然主要关于定位在IMD 16的壳体40内以用于向患者12的心脏递送电治疗的电池26描述本公开中的实例,但在其它实例中,电池26可以与其它可植入医疗装置一起利用。举例来说,电池26可以与可植入药物递送装置、监测患者12的一个或多个生理参数的可植入监测装置、可植入神经刺激器(例如,脊髓刺激器、脑深部刺激器、骨盆底刺激器、外周神经刺激器等)等一起利用。此外,虽然主要关于可植入医疗装置描述本公开的实例,但实例不限于此。相反,本文中所描述的电池的一些实例可以在包含非可植入医疗装置的任何医疗装置中采用。举例来说,实例电池可以用于向配置为外部地或经由经皮肤植入的引线或药物递送导管向患者递送治疗的医疗装置供电。
在图1中所描绘的实例中,IMD 16连接(或“耦合”)到引线18、20和22。IMD 16可为例如向心脏14提供心律管理治疗的装置,并且可以包含例如经由耦合到引线18、20和22中的一个或多个的电极向患者12的心脏14提供治疗的可植入起搏器、心律转复器和/或除颤器。在一些实例中,IMD 16可以递送起搏脉冲,但不递送心律转复或除颤电击,而在其它实例中,IMD 16可以递送心律转复或除颤电击,但不递送起搏脉冲。另外,在其它实例中,IMD16可以递送起搏脉冲、心律转复电击和除颤电击。
IMD 16可包含用于执行与装置相关联的功能所必要或期望的电子设备和其它内部组件。在一个实例中,IMD 16包含以下中的一个或多个:处理电路、存储器、信号产生电路、感测电路、遥测电路和电源。一般来说,IMD 16的存储器可包含计算机可读指令,所述计算机可读指令在由IMD的处理器执行时使得所述处理器执行归于本文中的装置的各种功能。举例来说,IMD 16的处理电路可以根据存储在存储器上的指令和/或数据控制信号产生器和感测电路以向患者12递送治疗且执行与用IMD 16治疗患者的病状相关的其它功能。
IMD 16可以包含或可为一个或多个处理器或处理电路,例如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效的集成或离散逻辑电路。因此,如本文中所使用的术语“处理器”和“处理电路”可以指代前述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一个。
存储器可以包含任何易失性或非易失性介质,例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器等。存储器可以是存储装置或其它非暂时性介质。
作为实例,IMD 16的信号产生电路可以产生经由引线18、20和22中的一个或多个上的电极递送给患者12的电治疗信号,以便提供起搏信号或心律转复/除颤电击。IMD 16的感测电路可以监测来自IMD 16的引线18、20和22上的电极的电信号,以便监测心脏14的电活动。在一个实例中,感测电路可以包含开关电路以选择IMD 16的引线18、20和22上的可用电极中的哪些用于感测心脏搏动。另外,IMD 16的感测电路可以包含多个检测通道,所述检测通道中的每一个包含放大器,以及用于数字化从感测通道接收到的信号(例如,通过IMD的处理电路的电图信号处理)的模数转换器。
IMD 16的遥测电路可以用于与另一装置(例如,外部装置24)通信。在IMD 16的处理电路的控制下,遥测电路可以借助于可为内部和/或外部的天线从外部装置24接收下行链路遥测且向所述外部装置发送上行链路遥测。
IMD 16的各个组件可以耦合到例如电池26的电源,所述电源可以是锂一次电池。电池26可能够保持电荷达若干年。一般来说,电池26可向IMD 16的一个或多个电气组件,例如,信号产生电路,供应电力以允许IMD 16例如以监测一个或多个患者参数、电刺激的递送和/或治疗药物流体的递送的形式向患者12递送治疗。电池26可以包含含锂阳极和阴极,所述含锂阳极和阴极包含与电解质内的锂电化学反应以产生电力的活性材料。
耦合到IMD 16的引线18、20、22可以延伸到患者12的心脏14中,以感测心脏14的电活动和/或向心脏14递送电治疗。在图1中所展示的实例中,右心室(RV)引线18延伸穿过一条或多条静脉(未示出)、上腔静脉(未示出)和右心房30,并且进入右心室32。左心室(LV)冠状窦引线20延伸穿过一条或多条静脉、腔静脉、右心房30,并且进入冠状窦34中,到达邻近于心脏14的左心室36的自由壁的区。右心房(RA)引线22延伸穿过一条或多条静脉和腔静脉,并且进入心脏14的右心房30。在其它实例中,除经由血管内引线18、20、22的电极递送治疗之外或代替经由血管内引线18、20、22的电极递送治疗,IMD 16还可从血管外组织部位递送治疗到心脏14。在所说明实例中,左心房36中没有电极。然而,其它实例可以在左心房36中包含电极。
IMD 16可经由耦合到引线18、20、22中的至少一个的电极(图1中未展示)来感测伴随心脏14的去极化和再极化的电信号(例如,心脏信号)。在一些实例中,IMD 16基于在心脏14内感测到的心脏信号而向心脏14提供起搏脉冲。IMD 16用于感测和起搏的电极的配置可为单极或双极的。IMD 16还可以经由位于引线18、20和22中的至少一个上的电极来递送除颤治疗和/或心律转复治疗。IMD 16可以检测心脏14的心律失常,例如心室32和36的纤颤,并且以电击的形式向心脏14递送除颤治疗。在一些实例中,IMD 16可以被编程成递送治疗的进展(例如,具有增加的能量水平的电击),直到心脏14的纤颤停止为止。IMD 16可以通过采用本领域中已知的一种或多种纤颤检测技术来检测纤颤。举例来说,IMD 16可识别心脏信号的心脏参数(例如,R波),并且基于所识别心脏参数而检测纤颤。
在一些实例中,外部装置24可为手持式计算装置或计算机工作站。外部装置24可以包含从用户接收输入的用户接口。用户接口可以包含例如小键盘和显示器,其可为例如阴极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。小键盘可以采用与特定功能相关联的文数字小键盘或减小的按键集合的形式。外部装置24可以附加地或可替换地包含例如鼠标之类的外围定点装置,用户可以经由所述外围定点装置与用户接口交互。在一些实施例中,外部装置24的显示器可以包含触摸屏显示器,并且用户可以经由所述显示器与外部装置24交互。
例如医生、技术员、其它临床医生或护理人员或患者等用户可以与外部装置24交互以与IMD 16通信。举例来说,用户可以与外部装置24交互以从IMD 16检索生理或诊断信息。用户还可与外部装置24交互以对IMD 16进行编程(例如,为IMD 16的操作参数选择值)。
外部装置24可以使用本领域中已知的任何技术经由无线通信与IMD 16通信。通信技术的实例可以包含例如低频或射频(RF)遥测,但也可设想其它技术。在一些实例中,外部装置24可以包含可以被放置成靠近IMD 16植入部位附近的患者的身体以便提高IMD 16与外部装置24之间的通信的质量或安全性的通信头。
在图1中所描绘的实例中,IMD 16连接(或“耦合”)到引线18、20和22。在实例中,引线18、20和22使用连接器块42连接到IMD 16。举例来说,引线18、20和22使用连接器块42中的引线连接器端口连接到IMD 16。一旦连接,引线18、20和22就与IMD 16的内部电路电接触。电池26可以定位在IMD 16的壳体40内。壳体40可为气密密封的和生物惰性的。在一些实例中,壳体40可以由导电材料形成。举例来说,壳体40可以由包含但不限于钛、不锈钢等的材料形成。
图2为图1的IMD 16的概念图,其中未展示的连接器块42和壳体40的部分经移除以说明壳体40内的内部组件中的一些。IMD 10包含壳体40、控制电路44(其可以包含处理电路)、电池26(例如,有机电解质电池)和电容器46。控制电路44可以被配置成经由引线18、20和22(在图2中未展示)控制来自IMD 16的一个或多个感测和/或治疗递送过程。电池26包含电池组合件壳体50和安置在其周围的绝缘体48(或内衬)。电池26为电容器46充电且为控制电路44供电。
图3为说明实例电池26的方面的概念图。电池26包含具有底部壳体部分50A和顶部壳体部分50B(在图2中示出)的组合件壳体50、馈通组合件56和电极组合件58。电解质可以经由壳体50中的填充端口(未示出)填充到外壳中。壳体50将电解质填入电极组合件58中。壳体的顶部部分50B和底部部分50A可以焊接或以其它方式附接以将电池26的封装组件密封在壳体50内。由引脚62和绝缘体构件/套圈64形成的馈通组合件56电连接到跳线引脚60B。引脚62和跳线引脚60B之间的连接形成电池的正极端子。导体60A电连接到壳体50A以形成电池的负极端子。
如上文所提及,填充端口(未展示)允许将液体电解质引入到电极组合件58。电解质在电极组合件58的阳极66与阴极68之间产生离子路径。在与这些电极的电化学反应期间,电解质充当离子在阳极66与阴极68之间迁移的介质。
电极组合件58被描绘为堆叠组合件(也称为堆叠板组合件)。阴极68包括一组密封阴极板,其中一组接线片78从设置在隔板袋(下文描述)内的相应阴极板突出。接线片78可彼此电联接并且电联接到导电构件60A。侧焊缝92A-92C可用于将接线片78彼此机械联接,为堆叠提供稳定性和/或减轻由接线片78中的任一个或多个获得的应力。在一些实例中,间隔物(例如,导电间隔物可位于相应接线片78之间。
阳极66可以与阴极68类似的方式构造。阳极66包括一组密封阳极板,其中一组接线片76从设置在隔板袋(下文描述)内的相应阳极板突出。接线片76以堆叠配置布置。任选的对准构件80通过形成在每个接线片中的孔口从顶部接线片到底部接线片竖直地延伸通过接线片76。尽管图3中未示出,但阴极接线片78可具有延伸穿过其的类似任选对准构件。侧焊缝90A-90C可用于将接线片78彼此机械联接,为堆叠提供稳定性和/或减轻由接线片76中的任一个或多个获得的应力。在一些实例中,间隔物(例如,导电间隔物可位于相应接线片76之间。
如将在下文另外描述的,电极组合件58的一个或多个阳极板可具有凹陷周边部分。举例来说,如图3所示,第一阳极集电器94包含由第一最近周边96限定的凹陷部分。凹陷部分相对于阴极接线片78的暴露部分凹陷。
用于形成阳极和阴极集电器的材料可为任何有用的导电材料,如钛、铝、镍(例如,用于阳极集电器)、铜和/或其合金。第一活性材料包括阳极的活性材料并且在本文中可称为阳极活性材料。第一活性材料可包括能够在使用电池组合件的条件下释放电子的任何有用的阳极材料。第一活性材料可包括如锂金属的活性金属。用于阴极的活性材料(在本文中在一些情况下称为阴极活性材料)可包括能够在使用电池组合件的条件下被还原的任何有用的材料。举例来说,阴极活性材料可包括金属氧化物,如氧化锂钴、Li1-xCoO2。阴极活性材料的其它实例包含金属氧化物如氧化钒、银钒氧化物(SVO)、二氧化锰等、一氟化碳CFx和一氟化碳的混合物如CFx+MnO2或银钒氧化物的组合(CSVO)。
图4A-4D为说明实例电池组合件100的一部分的透视图的概念图。电池组合件100可与图3所示的电池26的全部或一部分相同或基本上类似。实例电池组合件100包括在密封阳极板102和密封阴极板104之间交替的堆叠104,其在盖106上布置为堆叠。在图4A所示的透视图中,仅最顶部的密封阳极板102A可见。图5A-5C为说明图4A-4C所示的相同电池组合件100的一部分的不同透视图的概念图。在图5A-5C中,电池组合件100从底视图示出,没有盖106,使得最底部的密封阳极板102H在图5A中可见。
组102的每个密封阳极板包含阳极板180,并且每个阳极板包含阳极集电器112和在阳极集电器112的一个或两个相对主表面上的第一(阳极)活性材料114。第一活性材料114存在于阳极集电器的主表面上,例如,当主表面与阴极板相邻时。对于电池组合件100,电极板堆叠中的最外面(例如,“顶部”和“底部”)的密封阳极板102A和102H中的每一个可在相应集电器112A和112H的内部面向的主表面上具有一层第一活性材料114A和114H。对于电池组合件100,附加的密封阳极板(未示出)存在于最外面的密封阳极板102A和102H之间。这些附加的密封阳极板中的每一个包含两层第一活性材料,在集电器的每个相对的主表面上各一层。图4D示出电池组合件100,其中最顶部的密封阴极板104A从视图中移除。密封阳极板102A下方的密封阳极板的第一活性材料114B包括两层,其中阳极集电器112B(未示出)在两层之间。在图4D的实例中,最顶部的密封阳极板102A的第一活性材料114A包含凹陷部分,并且在最顶部的密封阳极板102A下方的密封阳极板的第一活性材料114B不包含如图4D所示的凹陷部分。
本公开中描述的电池组合件可在最外面的密封阳极板102A和102H之间具有任何数量的密封阳极板。在一些实例中,密封阳极板102A和102H之间可存在六个附加的密封阳极板,总共八个密封阳极板;总共可包含七个密封阴极板。
图4B示出没有隔板袋182的密封阳极板102A,使得阳极集电器112A和下层第一活性材料114A可见。图5B示出没有隔板袋的顶部部分的密封阳极板102H,使得阳极集电器112H和下层第一活性材料114H可见。隔板袋的底部部分118H在图5B中可见,其在阳极集电器112H和第一活性材料114H下方。第一活性材料114A包含最靠近密封阴极板104H的相邻阴极集电器的暴露部分128H的侧面,并且此侧面由包含基本上线性的周边部分190和凹陷周边部分192的外边缘或周边限定。第一活性材料114H相对于不具有凹槽的第一活性材料,例如,其中最靠近暴露部分128H的侧面基本上为线性的第一活性材料凹陷。凹陷周边部分192包括到暴露部分128H的最近周边,因为它限定最靠近暴露部分128H的第一活性材料114H的周边的一部分。
举例来说,在电池组合件100中,每个阳极集电器包含由两个相对的主表面形成的主体和从主体突出的接线片。将密封阳极板堆叠成使得接线片对准,其中间隔物在接线片之间。图4C示出阳极集电器112A的主体120A,并且接线片122A从主体突出。间隔物124在由附加的交替接线片和间隔物形成的堆叠126(部分可见)的顶部可见。接线片122和交替的间隔物位于图4A和4B所示的顶部空间绝缘体116下方。
电池组合件100包含与密封阳极板102交替布置的密封阴极板104的堆叠103。在图4B和4C中,最顶部的密封阴极板104A在阳极集电器112A和第一活性材料114A下方可见。在图5C中,最底部的密封阴极板104G在阳极集电器112H和第一活性材料114H后面可见。
每个密封阴极板104包含阴极集电器(未示出)和在每个阴极集电器的两个相对主表面上的第二活性材料(未示出)。第二活性材料在本文中也可称为阴极活性材料。阴极集电器和第二活性材料被密封在隔板袋内,所述隔板袋典型地为形成为袋或小袋的多孔聚合物材料。每个袋可基本上或完全围绕阴极集电器的主体和阴极活性材料,并且隔板袋跨接线片的基部的一个或两个侧面密封到阴极集电器的主体,使得接线片的至少一些部分暴露。
本公开中描述的电池组合件可具有与密封阳极板102交替并且在最外面的密封阳极板102A和102H之间交替的任何数量的密封阴极板104。
举例来说,在电池组合件100中,每个阴极集电器包含由两个相对的主表面形成的主体和从主体突出的接线片128。将密封阴极板104堆叠成使得接线片128对准,其中间隔物在接线片之间。图4A示出最顶部的密封阴极集电器104A的接线片128A。接线片128A可包括暴露部分,因为它没有密封在密封阴极板104A的隔板袋内。间隔物130在由附加的交替接线片128和间隔物形成的堆叠132的顶部可见。接线片128在图4A-4D和图5A-5C中的任一个中都不完全可见,因为它们被堆叠132中的交替间隔物遮蔽。每个接线片128包括暴露部分,并且暴露部分包括接线片的基部。
举例来说,如图4B所示的电池组合件100,第一活性材料114A包含最靠近密封阴极板104A的相邻阴极集电器的暴露部分128A的侧面134。侧面134由包含基本上线性的周边部分136和凹陷周边部分138的外边缘或周边限定。第一活性材料114A相对于不具有凹槽的第一活性材料,例如,其中最靠近暴露部分128A的侧面基本上为线性的第一活性材料凹陷。凹陷周边部分138包括到暴露部分128A的最近周边,因为它限定最靠近暴露部分128A的第一活性材料114A的周边的一部分。
图6为说明实例电池组合件,如图4A-4D和图5A-5C所示的电池组合件100的一部分的平面图的概念图。在图6中,第一活性材料152在阳极集电器150和密封阴极板之间,其中密封阴极板的隔板袋154可见。在此实例中,第一活性材料152具有限定第一最近边缘或第一最近周边158的第一凹陷部分。隔板袋154内的阴极集电器(未示出)的暴露部分156从隔板袋154突出并且呈接线片的形式。在此实例中,第一最近距离D限定第一最近周边158和暴露部分156的任何部分之间的距离,使得D限定第一最近周边158上的任何点和暴露部分156上的任何点之间的最小距离。在此实例中,第一最近周边158和暴露部分156彼此等距,并且D基本上相同。
第一活性材料152可包含锂金属,并且如上所述,可在锂金属材料的任何边缘处发生锂镀覆。具有第一最近周边158的凹陷部分包括凹陷(在一些实例中也称为“扇形”)。最小距离D大于(例如,电池组合件内的一个或多个其它阳极板的)未凹陷的第一活性材料与暴露部分156之间的任何最小距离。由于凹陷,金属镀覆在生长期间在到达暴露部分156之前需要行进的距离增加。
图6所示的电池组合件的一部分可用于电池组合件中,使得最外面的阳极板包含锂金属材料的凹槽。如果将电池组合件用于在装置的不同侧面经受除了上述针对IMD的温度梯度之外的温度差异的装置中,那么最外面的板的凹槽可导致镀覆活性材料与暴露阴极接线片失去电隔离的时间延迟,因为与在不存在凹槽的情况下的距离相比,需要在更长的距离上发生镀覆。
本公开中描述的电池组合件的第一活性材料可凹陷,使得第一最近周边和暴露部分之间的最小距离或第一距离为任何有用的距离。第一距离可取决于许多因素,如其中使用电池组合件的装置。凹陷部分的设计考虑,包含其形状和尺寸,可考虑到由于凹陷部分可发生电池容量的降低。在一些实例中,第一最近周边与暴露部分之间的第一距离为至少约0.6mm。在一些实例中,第一最近周边与暴露部分之间的第一距离为约0.6mm至约2.5mm。在一些实例中,第一最近周边与暴露部分之间的第一距离为约1.0mm至约2.0mm。
图7A-7D为说明实例电池组合件的一部分的平面图的概念图,其中第一活性材料的凹陷部分包括不同的形状。暴露部分160从阴极板的隔板袋162突出。在图7A中,第一活性材料164A具有不对称弯曲的最近周边166A。在图7B中,第一活性材料164B具有对称弯曲的最近周边166B。在图7C中,第一活性材料164C具有形状为半圆形的最近周边166C,使得第一活性材料164C的基本上线性的边缘或周边168包括两个部分168A和168B。在图7D中,第一活性材料164D具有最近周边166D,其包括基本上彼此垂直的边缘170A和170B。设想凹陷周边的任何合适的形状。
图8A和8B为说明实例电池组合件181的一部分的平面图的概念图,其可与如包含呈堆叠配置的一个或多个阳极板和一个或多个阴极板的电池26和/或电池组合件100基本上类似。在图8A中说明的部分中,阴极板的阴极集电器172A(为了便于说明而未示出阴极活性材料)覆于阳极集电器(未示出)上具有阳极接线片188和阳极活性材料176的阳极板上。当包括在阴极集电器172的相对主表面上的阴极活性材料的阴极集电器用隔板袋密封时,阴极集电器172包括暴露(例如,未覆盖有活性阴极材料)的阴极接线片174,如,例如关于电池组合件100所述的。在此实例中,第一活性阳极材料176可包括锂金属,并且第一活性材料如由最近周边178所示以上文针对电池组合件100所述的方式凹陷。
图8B示出在图8A中所示的阳极板的第一活性阳极材料176下层的阴极板的阴极集电器172B。如图所示,第一活性材料176以与上文针对电池组合件100所述的方式相同的方式相对于下层阴极板的暴露阴极接线片174B例如而不是沿虚线177的活性阳极材料的周边凹陷。
如本文所述,在一些实例中,除了阳极活性材料相对于暴露阴极接线片的凹陷/扇形之外或作为其替代方案,电池组合件的一个或多个阴极板可具有阴极活性材料相对于相邻(下层和/或上层)阳极板的阳极接线片的类似凹陷/扇形。在一些实例中,可存在阴极的活性材料的扇形/凹陷以降低来自阴极上的相邻阳极接线片的潜在压力,这可在阴极活性材料溶胀时发生(例如,在电池的操作寿命期间)。举例来说,阴极隔板袋上的阳极接线片的压力可取决于阳极接线片的接近度和电极堆叠互连中阳极接线片的弯曲/挠曲。与可用于解决与跨电池组合件的电极板的堆叠的温度/电压梯度相关联的问题的阳极活性材料的凹陷/扇形的一些实例不同,堆叠中的所有或基本上所有阴极板可包含阴极活性材料相对于一个或多个相邻阳极接线片的扇形/凹陷,因为与可偏向电池组合件的电极堆叠的一个侧面的阳极活性材料的镀覆相比,阴极活性材料的膨胀可存在于所有阴极板中,如本文所述。
图8A还示出阴极扇形/凹陷的实例。如图所示,阴极集电器172A在阴极集电器172A的区域184中沿周边186凹陷/呈扇形。图8A中所示的阴极集电器172A的外周边通常可对应于包含集电器172A的阴极板的活性材料(图8A中未示出)的周边。在图8A的实例中,阴极板的活性材料通过阴极集电器172A的区域184的“凹口”部分相对于下层阳极板集电器的暴露阳极接线片188凹陷/呈扇形。阴极凹陷/扇形的附加实例在下文参考图12A-12F和13另外详细地描述。
图9为说明根据本公开的实例电池组合件201的一部分的分解透视图的概念图。在此实例中,电池组合件201包含包括第一阳极板200、第一阴极板220和第二阳极板240的堆叠。第一阳极板200包含具有接线片204的第一阳极集电器202,并且第一活性材料206沉积在集电器的主表面(集电器的下侧)上。第一活性材料206包含具有第一最近周边边缘210的凹陷部分。第一阴极板220包含具有接线片226的阴极集电器224。阴极活性材料包括两个层222和228,在阴极集电器224的每个相对的主表面上各一层。第二阳极板240包含具有接线片244的第二阳极集电器246,其设置在两层第二活性材料242和248之间,在第二阳极集电器246的每个相对的主表面上各一层。
在图9所示的实例中,第一活性材料206和第二活性材料242和248可包括锂金属。第一活性材料206包含相对于阴极板224的接线片226凹陷的部分,并且第二活性材料242和248相对于阴极板224的接线片226没有凹陷。在图9的实例中,活性材料242和248的周边更靠近阴极板224的接线片226。如本文所述,在其它实例中,活性材料242和/或248可相对于接线片226凹陷至例如与活性材料206相同的程度或更小程度。隔板袋(未示出)用于使交替电极板电绝缘,使接线片暴露。举例来说,阴极板220被密封在隔板袋内,使得阴极接线片226为暴露部分。通过使第一活性材料206凹陷,可获得如上所述的优点,同时由于第二活性材料242和248没有凹陷,所以电池容量的任何降低被降到最低。
如上所述,本公开中描述的电池组合件可用于IMD中,并且因此可经受体温差异,这取决于植入物在患者体内的定向方式。与在靠近较冷区域的侧面(例如,电池组合件面向患者皮肤的侧面)上发生的镀覆相比,在靠近患者的较暖区域的组合件的侧面(例如,电池组合件远离患者皮肤面向内的侧面)上的锂镀覆可发生得更快并且程度更大。图10A为说明可用于这类IMD中的另一个实例电池组合件300的一部分的横截面视图的概念图。电池组合件300可基本上类似于电池组合件100。在此实例中,电池组合件300包括第一活性阳极材料302A至第八活性阳极材料302H。为了便于说明,活性材料302A-302H可设置在图10A中未示出的各个阳极集电器上。如上所述,不是最外面的阳极板的每个阳极板可包括两层阳极活性材料,在相应阳极集电器的每一侧上各一层。为了便于说明,对于这些内部阳极板中的每一个,仅一层阳极活性材料在图10A中示出,例如,阳极活性材料302B表示可存在于第二阳极集电器上的两层活性阳极材料,以此类推至302G。为了便于说明,电池组合件300的电极堆叠的阴极活性材料和隔板部分(例如,隔板袋)也未在图10A中示出。
电池组合件300还包含具有暴露部分304A的第一阴极集电器303A,至具有第七暴露部分304G的第七集电器303G。活性阳极材料302可包括锂金属。第一活性材料302A包含凹陷部分,如由第一活性材料的最近周边和暴露接线片304A上最靠近如由轴305所标识的最近周边的位置之间的距离D1所指示。距离D2至距离D8也被指示并且如关于成对的活性材料302和暴露部分304针对D1所述。可将包含实例电池组合件300的IMD植入患者体内,使得IMD被定向为具有与患者躯干相邻的最靠近D1的侧面(较暖的区)和与患者皮肤相邻的最靠近D8的侧面(较冷的区)。距离D1大于距离D2,距离D2大于距离D3,以此类推。
图10A说明实例堆叠板电池组合件300,其中阳极板的活性材料302的凹陷显示沿电极堆叠相对于阴极板303的暴露部分304的梯度。在其它实例中,电极堆叠中的相应阳极板的活性材料302可相对于暴露部分304仅在电极堆叠的“顶部”和“底部”阳极板中的一个或两个上凹陷,其中中间阳极板的活性材料302没有相对于暴露部分304凹陷。在其它实例中,“顶部”和“底部”阳极板中的一个或两个的活性材料302可比中间阳极板凹陷得更多,所述中间阳极板中的每一个都可不凹陷或者与电极堆叠中“顶部”和/或“底部”阳极板的活性材料相比可凹陷更小的程度/距离。在其它实例中,“顶部”或“底部”板的活性材料302可比其余阳极板的活性材料302凹陷得更多,其中电极堆叠中的其它阳极板的活性材料302都具有距暴露部分304的距离基本上相同的最近周边。
图10B为说明可用于IMD中的实例电池组合件400的一部分的横截面视图的概念图。电池组合件400可基本上类似于电池组合件300。电池组合件400还包含具有暴露部分304的阴极集电器303,如上文针对图10A所述的。电池组合件400包含阳极活性材料402,其可设置在对应的阳极集电器(未示出)上。阳极活性材料402可包括锂金属。
然而,在图10B的实例中,从每个阳极活性材料402的最近周边边缘至阴极接线片304的对应暴露部分304的凹陷距离D对于活性材料402A至402D,从电极堆叠的“顶部”移动至电极堆叠的“中间”从D1减小至D4,并且然后对于活性材料402E-402H,从电极堆叠的“中间”至“底部”从D4再次增加至D1。可将包含实例电池组合件400的IMD植入患者体内,并且无论IMD的定向如何,电池组合件与专利相邻的外部区域可表现出较少的锂镀覆,即使这些区域较暖。如上所述,本公开中描述的电池组合件可用于IMD中,并且因此可经受跨组合件的热梯度。
图11为说明实例电池组合件500的一部分的平面图的概念图。在此实例中,第一活性材料502A如由第一最近周边504A所指示凹陷,第二活性材料502B如由第二最近周边504B所指示凹陷,并且第三活性材料502C如由第三最近周边504C所指示凹陷。下层阴极板的隔板袋506可见,其中暴露部分508从隔板袋突出。在此实例中,与第一活性材料504A相关联的凹陷区域量大于第二活性材料504B的量,其继而大于第三活性材料504C的量。与第二活性材料502B的第二最近周边504B相比,第一活性材料502A的第一最近周边504A距暴露部分508的距离更大。同样,与第三活性材料502C的第三最近周边504C相比,第二活性材料502B的第二最近周边504B距暴露部分508的距离更大。在其它实例中,与第二活性材料502B的第二最近周边504B和第三活性材料502C的第三最近周边504C相比,第一活性材料502A的第一最近周边504A距暴露部分508的距离更大,其中第二最近周边504B和第三最近周边504C距暴露部分508的距离基本上相同(例如,在仅第一最近周边504A相对于暴露部分508凹陷的情况下)。
如上所述,本公开的实例还可包含电池组合件,其中一个或多个阴极板的阴极活性材料相对于来自组合件内的相邻阳极板的阳极集电器的阳极接线片部分凹陷/呈扇形。图12A-12F为说明包含具有实例凹陷/呈扇形设计的阴极板的实例电池组合件1100的概念图。电池组合件1100可与例如图4A-5C所示的全部或部分电池组合件100基本上相同,并且类似的特征被类似地编号(例如,图4A所示的电池组合件100的隔板袋182与图12A中的电池组合件1100的隔板袋1182相同或基本上类似)。
如图12A所示,电池组合件1100包含具有密封阴极板(例如,图12B所示的密封阴极板1104A)与密封阳极板(例如,密封阳极板1102A)交替的电极堆叠1103。图12B示出电池组合件1100,其中隔板1182从密封阳极板1102A移除以露出阳极集电器1112A和阳极活性材料1114A。如图所示,阳极集电器1112A包含从集电器的主基部延伸的阳极接线片1122A。如前所述,来自每个阳极板的集电器通过从每个集电器延伸出包围阳极集电器的基部或主要部分和阳极活性材料的隔板袋的相应接线片彼此电联接。图12B还示出包含隔板袋1183的密封阴极板1104A,所述隔板袋包围密封阴极板1104A的阴极集电器的一部分和阴极活性材料。
图12C示出电池组合件1100,其中隔板1183从密封阴极板1104A移除以露出密封阴极板1104A的阴极集电器1172和阴极活性材料1173。阴极集电器1172包含从基部或主要部分延伸的接线片1128A。与阳极类似,来自每个阴极板的集电器通过从每个集电器延伸出包围阴极集电器的基部或主要部分和阴极活性材料的隔板外壳的相应接线片如接线片1128A彼此电联接。在图12C中,相对于阳极接线片1122A凹陷/呈扇形的活性阴极材料1173的部分1184部分可见。如图所示,活性阴极材料1173和阴极集电器1172的部分1184相对于阳极接线片1122A凹陷,以增加活性阴极材料1173的最近周边相对于阳极集电器1112A的阳极接线片1122A的边缘1125之间的距离。以这种方式,在电池组合件1100的操作寿命期间,在活性阴极材料1173(和/或包围活性阴极材料1173的隔板1183)和阳极接线片1122A的边缘1152(和/或阳极接线片1122A的暴露部分)之间没有接触的情况下(例如,与活性阴极材料1173没有如所描述凹陷的情况相比),凹陷部分1184可允许活性阴极材料1173的更大量的膨胀。
在图12D中,根据本公开的至少一些实例,密封阳极板1102A被隐藏以更好地说明组合件1100的下层部分,如阴极活性材料1173(呈黑色)和阴极集电器1172(呈蓝色),以及其中活性阴极材料1173的周边1187凹陷/呈扇形的部分1184。阴极活性材料1173的凹陷/呈扇形部分1182可允许阴极活性材料1172的周边1186与接线片1122A区域中阳极集电器1112A的边缘1125(图12C)之间的距离更大。如上所述,周边1187和阳极接线片1122A的边缘1152之间的距离1187的增加(例如,与沿虚线1185的周边相比)可允许活性阴极材料1173例如在电池的操作寿命期间膨胀,而没有活性阴极材料1173的膨胀导致上层隔板1183和/或活性材料1173本身接触阳极接线片1122A的边缘1125和/或其它部分(例如,暴露部分)。
在图12E中,与图12D中所示的相比,活性阴极材料1173被隐藏以示出阴极集电器1172。图12F类似于图12E,但是活性阴极材料1173为部分透明的以示出阴极集电器1172。如图所示,在实例组合件1100中,活性阴极材料1173的凹陷部分1184为通过使阴极集电器1172成形为具有对应凹槽并且然后沉积活性阴极材料1173以具有与阴极集电器1172基本上相同的包含在凹陷部分1184的区域的外周边来实现的。在一些实例中,包含阴极集电器1172和集电器1172上的活性阴极材料1172的阴极板可使用具有与图12E和12F所示类似的凹陷轮廓的模具形成,以将活性材料1173约束到阴极集电器1172的边缘/外周边。可替代地,可采用模具来形成具有“直”轮廓的活性阴极材料1173(例如,遵循虚线1185的轮廓,并且随后,凹陷/呈扇形部分1184的区域中的活性阴极材料可通过机械方式移除以形成活性材料1173的凹陷周边1185。可使用相同或类似的技术来形成具有凹陷/呈扇形活性阳极材料的阳极板,如上述那些实例。
虽然图12A-12H的实例说明具有细长“U”形凹陷部分1184的活性材料1173,但凹陷部分1184可具有任何合适的形状和大小。举例来说,凹陷部分1184的形状和大小可与本文例如图7A-7D针对阳极板的凹陷活性材料所述的形状和大小相同或基本上类似。在一些实例中,一个或多个阴极板的活性材料的凹陷周边可与下层阴极集电器的周边基本上相同,使得阴极集电器可限定与上覆活性阴极材料相同或类似的凹陷部分。
图13为说明根据本公开的一些实例的实例电池组合件600的一部分的横截面视图的概念图。电池组合件600可与图12A-12F所示的组合件1100基本上类似。图13可表示组合件1100沿图12A所示的横截面A-A的简化横截面视图。如将要描述的,图13说明其中阴极板材中的每一个包含活性阴极材料的凹陷/呈扇形部分的实例,如上文针对单独的密封阴极板1102A描述的那些。
在所说明的实例中,电池组合件600包括第一活性阴极材料603A至第七活性阴极材料603G。为了便于说明,活性阴极材料603A-603H可设置在图12中未示出的各个阴极集电器上。虽然单独的阴极集电器可具有两层活性阴极材料(例如,在集电器的顶部和底部上的层),但是为了便于说明,活性阴极材料在图13中示出为活性阴极材料603A-603H的单层。因此,在一些实例中,活性阴极材料603A表示两层活性阴极材料,其可存在于图13所示的堆叠中的最上面的阴极集电器上,依此类推至603H。为了便于说明,电池组合件600的电极堆叠的阳极活性材料和隔板部分(例如,隔板袋)也未在图13中示出。
电池组合件600还包含具有接线片部分604A的第一阳极集电器602A至具有第八接线片部分604H的第八集电器602H。在一些实例中,第一阳极集电器602A可对应于例如图12B中所示的阳极集电器1112A,其中第一接线片部分604A对应于例如图12B中所示的接线片1122A。如先前关于图12A-12H所述,第一活性阴极材料603A可相对于第一阳极集电器602A的接线片606A,例如可为第一阳极集电器602A的暴露部分的接线片604A的一个或多个边缘凹陷。在图13的实例中,最靠近第一活性阴极材料603A的接线片604A的一部分(例如,一个或多个接线片边缘1152)可由图13中的虚线605表示,其中虚线605“右侧”的604A部分为第一阳极集电器602A的未被隔板覆盖和/或未被活性阳极材料覆盖的暴露部分。第一阳极集电器602A在虚线“左侧”的部分可表示被活性阳极材料和/或隔板覆盖的部分。
在一些实例中,虚线605可表示第一阳极集电器602A的具有一个或多个边缘部分的部分的位置,当在第一活性阴极材料603A的最近周边相对于第一阳极集电器602A上与虚线605相交的位置未凹陷距离H的情况下第一活性阴极材料603A膨胀时,所述边缘部分可与第一活性阴极材料603A(和/或上层隔板,如隔板1182)不期望地相互作用。举例来说,在其中第一活性阴极材料603A的最近周边与虚线605基本上齐平而不是凹陷距离H的实例中,第一活性阴极材料603A在电池组合件600的操作寿命期间的膨胀可导致第一活性阴极材料603A接触相邻阳极集电器602A和602B的接线片部分604A和/或接线片部分604B的一部分(例如,直接或通过将上层隔板如隔板1182“推”靠在接线片部分604A和/或接线片部分604B上)。通过使第一活性阴极材料603A凹陷距离H,可避免这类不希望的接触。
如图13所示,第一活性阴极材料603A至第七活性阴极材料603G中的每一个以针对第一活性阴极材料603A所描述的方式相对于其相邻阳极集电器凹陷距离H。在图13的实例中,第一活性阴极材料603A至第七活性阴极材料603G中的每一个可彼此凹陷基本上相同的距离,例如,因为与如本文所述的更靠近电极堆叠的顶部和/或底部的阳极活性材料的锂镀覆相比,电池组合件600中的每个阴极板的活性阴极材料的膨胀可存在于整个电极堆叠中。然而,实例不限于其中用于每个阴极的活性阴极材料以相同距离凹陷/呈扇形的电池组合件。在一些实例中,用于电池组合件如组合件600中的每个阴极板的活性阴极材料可在一定程度上凹陷/呈扇形,但并非全部具有相同的距离H。在其它实例中,一些但不是全部阴极板的活性阴极材料可在电池组合件如组合件600中凹陷/呈扇形,例如,仅堆叠中阴极板中的一些的活性阴极材料的最近周边与虚线605基本上齐平。
图14为说明根据本公开的实例的另一个实例电池组合件701的概念图。在此实例中,电池组合件701包含堆叠在底部壳体部分750A的顶部上的阳极板740和阴极板700。阴极板700包含阴极接线片726和以先前针对其它组合件所描述的方式覆盖阴极集电器(未示出)的一个或两个主表面的阴极活性材料722。阳极板740包含阳极接线片744和以先前针对其它组合件所描述的方式覆盖阳极集电器(未示出)的一个或两个主表面的阳极活性材料742。阳极活性材料742和阴极活性材料722的组成包含先前针对其它实例电池组合件描述的那些材料(例如,阳极活性材料742可包含锂)。
在图14所示的透视图中阴极板700上覆于阳极板740,使得仅与接线片744直接相邻的阳极板740的活性材料742的相对较小的部分742a可见。在图14所示的实例中,阳极活性材料742包含相对于由阴极板700的阴极接线片726限定的暴露部分凹陷的部分。举例来说,如由图14中接近接线片726的箭头所指示,与覆盖有阴极活性材料722的与阴极接线片726直接相邻的阴极板700的周边相比,最靠近由阴极接线片726限定的暴露部分的阳极活性材料742的周边705(由虚线指示)凹陷。与先前描述实例中的一些不同,与接线片726的暴露部分相邻的阳极活性材料742的周边705遵循基本上线性的路径,而不是在凹陷部分处的曲线周边,例如,使得与其它部分相比,阳极活性材料742的周边705的一些部分距接线片726的暴露部分更远。由与接线片726和周边705相邻的箭头指示的凹陷距离可为任何距离,例如至少约20密耳、至少约50密耳、至少约100密耳,如约20密耳至约200密耳密耳、约50密耳至约200密耳,或约100至约200密耳。设想其它值。
阴极活性材料722类似地相对于由阳极板740的阳极接线片744限定的暴露部分凹陷。举例来说,与覆盖有阳极活性材料742的与阳极接线片744直接相邻的阳极板740的周边相比,最靠近由阳极接线片744限定的暴露部分的阴极活性材料722的周边707凹陷。在图14所示的视图中,凹槽允许阳极活性材料742的部分742A未被阴极活性材料722覆盖。与阳极凹槽类似,与接线片744的暴露部分相邻的阴极活性材料722的周边707遵循基本上线性的路径,而不是在凹陷部分处的曲线周边,例如,使得与其它部分相比,阳极活性材料742的周边707的一些部分距接线片726的暴露部分更远。与曲线凹槽的制造相比,这类线性周边可允许更容易制造。由与接线片744和周边707相邻的箭头指示的凹陷距离可为任何距离,例如至少约20密耳、至少约50密耳、至少约100密耳,如约20密耳至约200密耳密耳、约50密耳至约200密耳,或约100至约200密耳。设想其它值。
在一些实例中,用于电池组合件701的阴极活性材料和阳极活性材料两者都可以图14中所示的方式凹陷。在其它实例中,可仅使阳极材料或仅使阴极活性材料凹陷。通过仅使阳极活性材料742凹陷,可获得如上所述的优点,同时由于阴极活性材料722没有凹陷,所以电池容量的任何降低被降到最低。此外,虽然关于单个阳极板和单个阴极板描述组合件701,但在其它实例中,电池组合件701可为多个阴极板和/或多个阳极板,例如,与先前描述的实例类似。在多个阳极板和/或多个阴极板的情况下,阳极和/或阴极板的全部或一部分可以本文描述的方式相对于相邻板接线片的暴露部分凹陷。
尽管未示出,但在组合件701中,隔板袋可用于使交替电极板电绝缘,使接线片暴露。举例来说,阴极板700可密封在隔板袋内,使得阴极接线片726为暴露部分,并且阳极板740可密封在隔板袋内,使得阳极接线片744为暴露部分。
虽然以上主要针对具有多于一个阴极板和多于一个阳极板的堆叠电极板设计的电池组合件描述本公开的实例,但是本公开的实例不限于这类电池组合件。举例来说,可具有凹陷活性阳极材料和/或凹陷活性阴极材料的实例电极组合件可包含具有高速率卷绕设计的电池组合件、单独的堆叠板(例如,一个阴极板和一个阳极板)设计、具有果冻卷(缠绕)配置的电池组合件,具有“蛇形”配置的电池组合件(例如,在阴极板之间存在锂编织的情况下)、具有在组合件中“Z形”折叠的单面电极的“风琴式”配置的电池组合件。授予Post等人的美国专利号5,147,737、授予Frustaci等人的美国专利号6,933,074和授予Urso等人的美国专利号7,592,097描述电池组合件配置的实例,其可以本文所述的方式修改以包含凹陷活性阳极材料和/或凹陷活性阴极材料。专利中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。
如将从以上描述中显而易见的,本公开的实例可提供一种或多种益处。在一些实例中,可影响高电力电池的机制涉及可最终抑制阳极和阴极接线片之间的电隔离的锂镀覆。在一些实例中,阴极接线片到处于最高温度的锂边缘的距离强烈依赖于活性阳极材料接触暴露阴极接线片的时间。在带有一个接线片的线圈设计中,接线片可偏离电池的较热侧,以降低失去阳极和阴极之间的电隔离的倾向。在堆叠板高速率电池的当前实施方案的情况下,可能不可以移动接线片。然而,可以将锂的边缘从例如最靠近电池热侧的接线片移开。虽然可将整个阳极从未绝缘阴极接线片的边缘移开,但对能量密度的影响将更大。使在阴极接线片附近的锂凹陷/呈扇形可对这种机制产生两方面的积极影响。首先,它可增加锂为了使电池失去活性阳极材料和阴极接线片之间的电隔离而需要镀覆的距离,这可增加电池的使用寿命。其次,它可使阴极局部失衡。这将给锂的此边缘带来更多负担,以支撑其相邻阴极以及没有锂来平衡的阴极材料。结果,锂边缘将比典型边缘更快地放电。在一些较大量的扇形处,放电减少的速率可超过镀覆的速率并且边缘的净增长可为零或总是减少。
如本文所述,在一些实例中,电池组合件可包含与阴极接线片相邻的凹陷/呈扇形锂(或其它阳极活性材料)边缘。这可应用于高速率卷绕设计,但也适用于堆叠板高速率电池。在一些实例中,锂凹陷/扇形可增加可发生锂镀覆的阳极边缘与相邻阴极接线片之间的距离。它还可使阴极不平衡,并且应导致同一锂边缘的附加放电,从而降低所述边缘的净镀覆率。
已经在本公开中描述各种实例。这些和其它实例在随附条款和权利要求书的范围内。
条款1.一种电池组合件,其包括:包括第一阳极集电器和在所述第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;和在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的阴极板,其中所述阴极板包括阴极集电器,所述阴极集电器具有暴露部分,其中所述第一活性材料相对于所述阴极板的所述暴露部分凹陷,使得与所述第二活性材料的第二最近周边相比,所述第一活性材料的第一最近周边距所述阴极集电器的所述暴露部分更远。
条款2.根据条款1所述的电池组合件,其中所述暴露部分为所述阴极集电器的接线片的基部。
条款3.根据条款1或2中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边与所述阴极集电器的所述暴露部分等距。
条款4.根据条款1至3中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边为不对称弯曲的。
条款5.根据条款1至3中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边是对称弯曲的。
条款6.根据条款1至3中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边包括基本上彼此垂直的两个边缘。
条款7.根据条款1至6中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为至少约0.6mm。
条款8.根据条款1至6中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为约0.6mm至约2.5mm。
条款9.根据条款1至6中任一项所述的电池组合件,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为约1.0mm至约2.0mm。
条款10.根据条款1至9中任一项所述的电池组合件,其中所述阴极板包括第一阴极板,并且所述暴露部分包括第一暴露部分,并且所述组合件另外包括:第三阳极板,所述第三阳极板包括第三阳极集电器和在所述第三阳极集电器上的第三活性材料;和在所述第二阳极板和所述第三阳极板之间的第二阴极板,其中所述第二阴极板包括第二阴极集电器,所述第二阴极集电器具有第二暴露部分;其中所述第一活性材料相对于所述第一阴极板的所述第一暴露部分凹陷,并且所述第二活性材料相对于所述第二阴极板的所述第二暴露部分凹陷。
条款11.根据条款10所述的电池组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离和所述第二距离基本上相同。
条款12.根据条款10所述的电池组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离大于所述第二距离。
条款13.根据条款10至12中任一项所述的电池组合件,其中所述第一暴露部分为所述第一阴极集电器的第一接线片的第一基部,并且所述第二暴露部分为所述第二阴极集电器的第二接线片的第二基部。
条款14.根据条款10至13中任一项所述的电池组合件,其另外包括与所述第三阳极板相邻的第三阴极板,其中所述第三阴极板包括第三阴极集电器,所述第三阴极集电器具有第三暴露部分;其中所述第三活性材料相对于所述第三阴极板的所述第三暴露部分凹陷。
条款15.根据条款14所述的电池组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,所述第三活性材料的第三最近周边为距所述第三阴极集电器的所述第三暴露部分的第三距离,并且所述第一距离、第二距离和第三距离基本上相同。
条款16.根据条款14所述的电池组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,所述第三活性材料的第三最近周边为距所述第三阴极集电器的所述第三暴露部分的第三距离,并且所述第一距离大于所述第二距离,并且所述第二距离大于所述第三距离。
条款17.根据条款14至16中任一项所述的电池组合件,其中所述第一暴露部分为所述第一阴极集电器的第一接线片的第一基部,所述第二暴露部分为所述第二阴极集电器的第二接线片的第二基部,并且所述第三暴露部分为所述第三阴极集电器的第一接线片的第三基部。
条款18.一种形成电池组合件的方法,所述方法包括组装电极堆叠,所述电极堆叠包括:包括第一阳极集电器和在所述第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的阴极板,其中所述阴极板包括阴极集电器,所述阴极集电器具有暴露部分,其中所述第一活性材料相对于所述阴极板的所述暴露部分凹陷,使得与所述第二活性材料的第二最近周边相比,所述第一活性材料的第一最近周边距所述阴极集电器的所述暴露部分更远。
条款19.根据条款18所述的方法,其中组装所述电极堆叠包括堆叠所述第一阳极板、所述第二阳极板和在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的所述阴极板,并且仅所述阴极集电器的所述暴露部分在所述第一阳极集电器后面可见。
条款20.根据条款18或19中任一项所述的方法,其中所述暴露部分为所述阴极集电器的接线片的基部。
条款21.根据条款18至20中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边与所述阴极集电器的所述暴露部分等距。
条款22.根据条款18至21中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边为不对称弯曲的。
条款23.根据条款18至21中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边是对称弯曲的。
条款24.根据条款18至21中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边包括基本上彼此垂直的两个边缘。
条款25.根据条款18至24中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为至少约0.6mm。
条款26.根据条款18至24中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为约0.6mm至约2.5mm。
条款27.根据条款18至24中任一项所述的方法,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为约1.0mm至约2.0mm。
条款28.根据条款18至27中任一项所述的方法,其中所述阴极板包括第一阴极板,并且所述暴露部分包括第一暴露部分,并且所述组合件另外包括:第三阳极板,所述第三阳极板包括第三阳极集电器和在所述第三阳极集电器上的第三活性材料;和在所述第二阳极板和所述第三阳极板之间的第二阴极板,其中所述第二阴极板包括第二阴极集电器,所述第二阴极集电器具有第二暴露部分;其中所述第一活性材料相对于所述第一阴极板的所述第一暴露部分凹陷,并且所述第二活性材料相对于所述第二阴极板的所述第二暴露部分凹陷。
条款29.根据条款28所述的方法,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离和所述第二距离基本上相同。
条款30.根据条款28所述的方法,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离大于所述第二距离。
条款31.根据条款28至30中任一项所述的方法,其中所述第一暴露部分为所述第一阴极集电器的第一接线片的第一基部,并且所述第二暴露部分为所述第二阴极集电器的第二接线片的第二基部。
条款32.根据条款28至31中任一项所述的方法,所述组合件另外包括与所述第三阳极板相邻的第三阴极板,其中所述第三阴极板包括第三阴极集电器,所述第三阴极集电器具有第三暴露部分;其中所述第三活性材料相对于所述第三阴极板的所述第三暴露部分凹陷。
条款33.根据条款32所述的方法,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,所述第三活性材料的第三最近周边为距所述第三阴极集电器的所述第三暴露部分的第三距离,并且所述第一距离、第二距离和第三距离基本上相同。
条款34.根据条款32所述的方法,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,所述第三活性材料的第三最近周边为距所述第三阴极集电器的所述第三暴露部分的第三距离,并且所述第一距离大于所述第二距离,并且所述第二距离大于所述第三距离。
条款35.根据条款28至34中任一项所述的方法,其中所述第一暴露部分为所述第一阴极集电器的第一接线片的第一基部,所述第二暴露部分为所述第二阴极集电器的第二接线片的第二基部,并且所述第三暴露部分为所述第三阴极集电器的第一接线片的第三基部。
条款36.一种可植入医疗装置,其包括:外壳体;处理电路;和在所述外壳体内的根据条款1至17中任一项所述的电池组合件,其中所述处理电路被配置成使用由所述电池组合件供应的电力来控制从所述可植入医疗装置向患者递送电治疗。
条款37.一种电池组合件,其包括:包括阳极集电器和在所述阳极集电器上的第一活性材料的阳极板,所述阳极集电器具有接线片部分;和与所述阳极板相邻的阴极板,所述阴极板包括阴极集电器和第二活性材料,其中所述第二活性材料包括凹陷部分,所述凹陷部分相对于所述第一阳极集电器的所述接线片部分凹陷。
条款38.根据条款37所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分相对于所述第一阳极集电器的所述接线片部分的边缘凹陷。
条款39.根据条款37或38所述的电池组合件,其中所述接线片部分包括所述阳极集电器的暴露部分。
条款40.根据条款39所述的电池组合件,其中所述第一阳极集电器的所述暴露部分为所述阳极集电器的所述接线片部分的基部。
条款41.根据条款37所述的电池组合件,其中所述阳极板包括第一阳极板,所述阳极集电器包括第一阳极集电器,并且所述接线片部分包括第一接线片部分,所述组合件另外包括包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的这些第一活性材料的第二阳极板,所述第二阳极集电器具有第二接线片部分,其中所述阴极板在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间,并且其中所述第二活性材料的所述凹陷部分相对于所述第二阳极集电器的所述第二接线片部分凹陷。
条款42.根据条款41所述的电池组合件,其中所述阴极板的所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且所述凹陷周边与所述第一阳极集电器的第一暴露部分和所述第二阳极集电器的第二暴露部分等距。
条款43.根据条款37至42中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且所述凹陷周边为不对称弯曲的。
条款44.根据条款37至42中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且所述凹陷周边是对称弯曲的。
条款45.根据条款37至42中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且所述凹陷周边包括基本上彼此垂直的两个边缘。
条款46.根据条款37至42中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且所述凹陷周边包括沿所述阴极集电器的边缘形成基本上矩形的凹槽的三个边缘。
条款47.根据条款37至46中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且在所述凹陷周边和所述阳极集电器的所述接线片部分之间的距离为至少约0.6mm。
条款48.根据条款37至47中任一项所述的电池组合件,其中所述第二活性材料的所述凹陷部分包括凹陷周边,并且在所述凹陷周边和所述阳极集电器的所述接线片部分之间的距离为约0.6mm至约2.5mm。
条款49.根据条款37所述的电池组合件,其中所述阴极板包括第一阴极板,并且所述阴极集电器包括第一阴极集电器,并且所述组合件另外包括:第二阳极板,所述第二阳极板包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的所述第一活性材料,所述第二阳极集电器具有第二接线片部分;第三阳极板,所述第三阳极板包括第三阳极集电器和在所述第三阳极集电器上的所述第一活性材料,所述第三阳极集电器具有第三接线片部分;以及在所述第二阳极板和所述第三阳极板之间的第二阴极板,其中所述第二阴极板包括所述第二活性材料,其中所述第一阴极板在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间,其中所述第二阴极板的所述第二活性材料包含第二凹陷部分,所述第二凹陷部分相对于所述第二阳极集电器的所述第二接线片部分凹陷。
条款50.根据条款49所述的电池组合件,其中所述第一阴极板的所述第二活性材料的所述凹陷部分与所述第二阴极板的所述第二活性材料的所述第二凹陷部分基本上相同。
条款51.根据条款49所述的电池组合件,其中在所述第一阴极板的所述第二活性材料的所述凹陷部分的第一周边和所述第一阳极集电器的所述第一接线片部分之间的距离与在所述第二阴极板的所述第二活性材料的所述第二凹陷部分的第二周边和所述第二阳极集电器的所述第二接线片部分之间的距离基本上相同。
条款52.一种形成电池组合件的方法,所述方法包括组装电极堆叠,所述电极堆叠包括:包括第一阳极集电器和在所述第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板,所述第一阳极集电器具有第一暴露部分;包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板,所述第二阳极集电器具有第二暴露部分;在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的阴极板,其中所述阴极板包括阴极集电器,其中所述阴极集电器相对于所述第一阳极集电器的所述第一暴露部分和第二集电器的所述第二暴露部分凹陷。
条款53.一种方法,其包括形成根据条款37至51中任一项所述的电池组合件。
条款54.一种可植入医疗装置,其包括:外壳体;处理电路;和在所述外壳体内的根据条款37至51中任一项所述的电池组合件,其中所述处理电路被配置成使用由所述电池组合件供应的电力来控制从所述可植入医疗装置向患者递送电治疗或感测所述患者的生物电信号中的至少一种。
条款55.一种电池组合件,其包括:包括包含阳极接线片部分的阳极集电器和在所述阳极集电器上的第一活性材料的阳极板;和包括包含阴极接线片部分的阴极集电器和在所述阴极集电器上的第二活性材料的阴极板,其中以下中的至少一个:所述第一活性材料相对于所述阴极接线片部分的暴露部分凹陷,或所述第二活性材料相对于所述阳极接线片部分凹陷。
条款56.根据条款55所述的电池组合件,其中所述第一活性材料相对于所述阴极接线片部分的暴露部分凹陷,并且所述第二活性材料相对于所述阳极接线片部分凹陷。
Claims (11)
1.一种组合件,其包括:
包括第一阳极集电器和在所述第一阳极集电器上的第一活性材料的第一阳极板;
包括第二阳极集电器和在所述第二阳极集电器上的第二活性材料的第二阳极板;和
在所述第一阳极板和所述第二阳极板之间的阴极板,其中所述阴极板包括阴极集电器,所述阴极集电器具有暴露部分,
其中所述第一活性材料相对于所述阴极板的所述暴露部分凹陷,使得与所述第二活性材料的第二最近周边相比,所述第一活性材料的第一最近周边距所述阴极集电器的所述暴露部分更远。
2.根据权利要求1所述的组合件,其中所述暴露部分为所述阴极集电器的接线片的基部。
3.根据权利要求1所述的组合件,其中所述第一最近周边与所述阴极集电器的所述暴露部分等距。
4.根据权利要求1所述的组合件,其中所述第一最近周边是对称弯曲的。
5.根据权利要求1所述的组合件,其中所述第一最近周边是基本上线性的。
6.根据权利要求1所述的组合件,其中所述第一最近周边和所述暴露部分之间的第一距离为至少约0.6mm。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合件,其中所述阴极板包括第一阴极板,并且所述暴露部分包括第一暴露部分,并且所述组合件另外包括:
第三阳极板,所述第三阳极板包括第三阳极集电器和在所述第三阳极集电器上的第三活性材料;和
在所述第二阳极板和所述第三阳极板之间的第二阴极板,其中所述第二阴极板包括第二阴极集电器,所述第二阴极集电器具有第二暴露部分;
其中所述第一活性材料相对于所述第一阴极板的所述第一暴露部分凹陷,并且所述第二活性材料相对于所述第二阴极板的所述第二暴露部分凹陷。
8.根据权利要求7所述的组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离和所述第二距离基本上相同。
9.根据权利要求7所述的组合件,其中所述第一活性材料的第一最近周边为距所述第一阴极集电器的所述第一暴露部分的第一距离,所述第二活性材料的第二最近周边为距所述第二阴极集电器的所述第二暴露部分的第二距离,并且所述第一距离大于所述第二距离。
10.根据权利要求7所述的组合件,其中所述第一暴露部分为所述第一阴极集电器的第一接线片的第一基部,并且所述第二暴露部分为所述第二阴极集电器的第二接线片的第二基部。
11.根据权利要求1至6和8至10中任一项所述的组合件,其另外包括可植入医疗装置,所述可植入医疗装置包括外壳体和处理电路,其中所述第一阳极板、所述第二阳极板和所述阴极板在所述外壳体内,其中所述处理电路被配置成使用利用所述第一阳极板、所述第二阳极板和所述阴极板产生的电力来控制从所述可植入医疗装置向患者递送电治疗。
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