CN117413984A - 用于气溶胶递送装置的电源 - Google Patents

用于气溶胶递送装置的电源 Download PDF

Info

Publication number
CN117413984A
CN117413984A CN202311626716.8A CN202311626716A CN117413984A CN 117413984 A CN117413984 A CN 117413984A CN 202311626716 A CN202311626716 A CN 202311626716A CN 117413984 A CN117413984 A CN 117413984A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode
lithium
delivery device
aerosol delivery
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311626716.8A
Other languages
English (en)
Inventor
P·菲利普斯
A·D·西巴斯坦恩
M·F·戴维斯
F·阿姆波立尼
S·B·西尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RAI Strategic Holdings Inc
Original Assignee
RAI Strategic Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=60001959&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN117413984(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by RAI Strategic Holdings Inc filed Critical RAI Strategic Holdings Inc
Publication of CN117413984A publication Critical patent/CN117413984A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F47/00—Smokers' requisites not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A24F40/95—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof structurally associated with cases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42—Cartridges or containers for inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/51—Arrangement of sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0244—Heating of fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

本发明提供一种气溶胶递送装置，其包括限定贮器的壳体，所述贮器构造成保持气溶胶前体组合物。在上述壳体内，上述气溶胶递送装置还包括可控地激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分的加热元件，以及构造成对所述加热元件供电以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分的电源。所述电源包括锂离子电池(LiB)，该锂离子电池(LiB)具有：由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成的阳极；由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成的阴极；以及在所述阳极和阴极之间的聚合物隔膜。

Description

用于气溶胶递送装置的电源
本申请是国际申请号为PCT/IB2017/055401，国际申请日为2017年9月7日的PCT国际申请进入中国阶段后国家申请号为201780054465.7的标题为“用于气溶胶递送装置的电源”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及气溶胶递送装置，例如，吸烟制品，更具体地，涉及可以利用电产生的热量来产生气溶胶的气溶胶递送装置(例如，通常被称为电子烟的吸烟制品)。吸烟制品可以构造成对气溶胶前体进行加热，所述气溶胶前体可以包含这样的材料，该材料由烟草制成或源自烟草或以其它方式包含烟草，上述前体能够形成供人消耗的可吸入物质。
背景
多年来已经提出了许多吸烟装置作为对需要燃烧烟草才能使用的吸烟产品的改进或替代品。据称，这些装置中的许多被设计为提供与吸卷烟、雪茄或烟斗有关的感觉，但是不递送由燃烧烟草产生的大量不完全燃烧和热解产物。为此，提出了利用电能使挥发性材料蒸发或受热的许多吸烟产品、香味发生器和药物吸入器，或者提出的许多吸烟产品、香味发生器和药物吸入器试图提供卷烟、雪茄或烟斗吸烟的感觉而不会在很大程度上燃烧烟草。参见例如，各种替代性吸烟制品、气溶胶递送装置和生热源，其见述于如Robinson等人的美国专利第7,726,320号；Collett等人的美国专利第8,881,737号中所述的背景技术，这些文献通过引用纳入本文。还参见例如，以商品名和商业来源在Bless等人的美国专利公开第2015/0216232号中引用的各种类型的吸烟制品、气溶胶递送装置和电动生热源，所述文献通过引用纳入本文。此外，各种类型的电动气溶胶和蒸气递送装置还在如下文献中提及：Sears等人的美国专利公开第2014/0096781号和Minskoff等人的美国专利公开第2014/0283859号，以及Sears等人2014年5月20日提交的美国专利申请序列第14/282,768号；Brinkley等人2014年5月23日提交的美国专利申请序列第14/286,552号；Ampolini等人2014年7月10日提交的美国专利申请序列第14/327,776号；以及Worm等人2014年8月21日提交的美国专利申请序列第14/465,167号；上述文献均通过引用纳入本文。
希望提供一种使用锂离子电池(LiB)作为电源的气溶胶递送装置。
发明内容
本公开涉及气溶胶递送装置、形成该装置的方法以及该装置的元件。本公开内容包括但不限于以下的示例性实施方式：
示例性实施方式1：一种气溶胶递送装置，包括：壳体，所述壳体限定贮器，该贮器构造成保持气溶胶前体组合物；并且在所述壳体内包括：加热元件，所述加热元件可控地激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分；以及电源，所述电源构造成对所述加热元件供电以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分；所述电源包括锂离子电池(LiB)，该锂离子电池(LiB)具有：由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成的阳极；由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成的阴极；以及在所述阳极和阴极之间的聚合物隔膜。
示例性实施方式2：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式3：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阳极由硅形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式4：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阳极由LTO形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式5：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由锂镍钴铝氧化物形成。
示例性实施方式6：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由磷酸铁锂形成。
示例性实施方式7：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阴极由锂锰氧化物形成。
示例性实施方式8：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述阴极是复合阴极或金属阵列阴极。
示例性实施方式9：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述聚合物隔膜是固态聚合物。
示例性实施方式10：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的气溶胶递送装置，其中，所述聚合物隔膜是单层聚合物或包含聚丙烯和聚乙烯聚合物的多层聚合物。
示例性实施方式11：一种控制体，其与具备加热元件并包含气溶胶前体组合物的筒匣偶联或能与所述筒匣偶联，所述控制体与所述筒匣偶联或能与所述筒匣偶联以形成气溶胶递送装置，在所述气溶胶递送装置中，所述加热元件构造成激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分，所述控制体包括电源和微处理器，在所述控制体与所述筒匣偶联时所述电源连接到电负载，所述电负载包括所述加热元件，所述电源包括锂离子电池(LiB)，该锂离子电池(LiB)具有：由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成的阳极；由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成的阴极；以及在所述阳极和阴极之间的聚合物隔膜，所述微处理器构造成以有源模式进行操作，其中所述控制体与所述筒匣偶联，处于有源模式的所述微处理器构造成将来自所述电源的电力引导至所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分。
示例性实施方式12：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式13：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阳极由硅形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式14：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阳极由LTO形成，且所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
示例性实施方式15：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由锂镍钴铝氧化物形成。
示例性实施方式16：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阳极由石墨形成，且所述阴极由磷酸铁锂形成。
示例性实施方式17：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阴极由锂锰氧化物形成。
示例性实施方式18：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述阴极是复合阴极或金属阵列阴极。
示例性实施方式19：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述聚合物隔膜是固态聚合物。
示例性实施方式20：前述或后续示例性实施方式中任一项或其任一组合的控制体，其中，所述聚合物隔膜是单层聚合物或包含聚丙烯和聚乙烯聚合物的多层聚合物。
通过结合在下文简要描述的附图来阅读以下详细描述，可使本公开的这些以及其它特征、方面和优势显而易见。本公开内容包括两种、三种、四种或更多种本公开内容所阐述的特征或元素的任意组合，无论这些特征或元素是否在本文的具体示例性实施方式说明中明确组合或以其它方式描述。本公开旨在整体性阅读，在任何其各种方面和示例性实施方式中，公开内容的任何可分割特征或元素都应当被视为可结合的特征或元素，除非上下文中另有明确规定。
因此，应当理解，提供该简要概述仅仅是为了概括一些示例性实施方式的目的，以便提供对本公开的一些方面的基本理解。因此，应当理解，以上描述的示例性实施方式仅仅是示例，并且不应被解释为以任何方式缩小本公开的范围或精神。从以下结合附图的详细描述中，其它示例性实施方式、方面和优势将变得显而易见，上述附图通过示例的方式示出了一些所描述的示例性实施方式的原理。
附图简要说明
以上概括地描述了本公开，下面将结合附图进行描述，附图不一定按照比例绘制，其中：
图1显示了根据本公开的示例性实施方式的气溶胶递送装置的侧视图，所述气溶胶递送装置包括偶联至控制体的筒匣；
图2是根据各种示例性实施方式的气溶胶递送装置的局部剖视图；以及
图3更具体地示出了根据本公开的各种示例性实施方式的控制体的电源。
具体实施方式
本公开将参考其示例性实施方式在下文中更全面地进行描述。对这些示例性实施方式进行描述以使本公开完备和完整，并能够向本领域技术人员完全地展示本公开的范围。实际上，本公开可以以许多不同的形式实施，不应看作仅限于本文所述实施方式；并且，提供这些实施方式使得本公开可以满足法律上的要求。本说明书和所附权利要求书所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”等包括多个指示物，除非上下文另有明确说明。
如下文所述，本公开的示例性实施方式涉及气溶胶递送装置。根据本公开的气溶胶递送系统使用电能对材料进行加热(优选无需将材料燃烧至任意显著程度)以形成可吸入物质；并且该系统的部件具有最优选足够紧凑以视为手持装置的制品形式。也就是说，优选气溶胶递送系统的部件的使用不会导致烟雾——在某种意义上主要来自烟草的燃烧或热解的副产物的气溶胶——的产生，而是那些优选系统的使用会产生由包含于其中的某些成分的挥发或蒸发造成的蒸气。在一些示例性实施方式中，气溶胶递送系统的部件可以表征为电子烟，并且那些电子烟最优选含有烟草和/或源自烟草的成分，并且因此递送气溶胶形式的烟草衍生成分。
某些优选的气溶胶递送系统的气溶胶发生件可以提供抽吸通过点燃和燃烧烟草而使用(并因此吸入烟草烟雾)的卷烟、雪茄或烟斗的许多感觉(例如，吸入和呼出习惯、味道或风味的类型、感官效果、身体感觉、使用习惯、视觉提示，例如由可见气溶胶提供的那些，等等)，而不会使其任何成分有任何实质程度的燃烧。例如，本公开的气溶胶发生件的使用者可以像吸烟者使用传统类型的吸烟制品那样持有并使用该气溶胶发生件，在该气溶胶发生件的一端以选定的时间间隔进行抽吸以吸入由该气溶胶发生件产生的气溶胶，摄入或抽吸烟气。
本公开的气溶胶递送系统还可以表征为产生蒸气的制品或药物递送制品。因此，可以对该制品或装置进行调整以提供吸入形式或状态的一种或多种物质(例如，调味剂和/或药物活性成分)。例如，可吸入物质可以基本是蒸气(即，在低于其临界点的温度下处于气相的物质)形式的。或者，可吸入物质可以是气溶胶形式的(即，细小固体颗粒或液滴在气体中的悬浮物)。出于简化的目的，本文使用的术语“气溶胶”意指包括适于人类吸入的形式或类型的蒸气、气体和气溶胶，无论是否可见、以及是否可以被认为是烟状的形式。
本公开的气溶胶递送系统通常包括设置在外体或外壳中的多个部件，所述外体或外壳可以被称为壳体。外体或外壳的总体设计可以变化，并且外体的形式或构造可以变化，所述外体可限定气溶胶递送装置的总体尺寸和形状。典型地，类似于卷烟或雪茄形状的细长主体可以由单个整体壳体形成；或者细长壳体可以由两个或更多个可分离主体形成。例如，气溶胶递送装置可以包括细长的壳或主体，所述细长的壳或主体可以是大致管状形状，并且因此类似于传统卷烟或雪茄的形状。在一个示例中，气溶胶递送装置的所有部件包含在一个壳体中。或者，气溶胶递送装置可以包括两个或更多个壳体，所述壳体连接并且是可分离的。例如，气溶胶递送装置可在一端具有控制体，该控制体包括壳体，壳体包含一个或多个可重复使用的部件(例如，诸如可充电电池和/或超级电容器的蓄电池，和用于控制该制品的操作的各种电子器件)，并且在另一端具有可拆卸地与其偶联的包含一次性部分的外体或外壳(例如，含香料的一次性筒匣)。
本公开的气溶胶递送系统最优选地包括下述的一些组合：电源(即，电力电源)、至少一个控制部件(例如，用于驱动、控制、调节和停止用于产生热量的电力的手段，诸如通过控制从电源到制品的其它部件的电流——例如，单独的或作为微控制器的一部分的微处理器)、加热器或生热构件(例如，电阻加热元件或其它部件，其单独或与一种或多种其它元件一起通常可称为“雾化器”)、以及气溶胶前体组合物(例如，通常是在施加足够热量时能够产生气溶胶的液体，例如通常称为“烟汁”，“电子液体(e-liquid)”和“电子烟汁(e-juice)”的成分)和允许在气溶胶递送装置上进行抽吸以吸入气溶胶的嘴部端(mouthend)区域或尖端(例如，通过制品的限定的空气流动路径，使得产生的气溶胶可以在抽吸时从其中抽出)。
根据下文提供的其它公开内容，本公开的气溶胶递送系统内的部件的更具体的形式、构造和设置将是显而易见的。另外，考虑到市售的电子气溶胶递送装置，例如，在本公开背景技术部分中提及的那些代表性产品，可以理解各种气溶胶递送系统部件的选择和设置。
在各种示例中，气溶胶递送装置可包括配置成保持气溶胶前体组合物的贮器。上述贮器尤其可以由多孔材料(例如，纤维材料)形成，因此可以称为多孔基材(例如，纤维基材)。
可用作气溶胶递送装置中的贮器的纤维基材可以是由多根纤维或纤丝形成的织造或非织造材料，并且可以由天然纤维和合成纤维中的一种或两者形成。例如，纤维基材可包括纤维玻璃材料。在一些特殊的示例中，可以使用乙酸纤维素材料。在另一些示例性实施方式中，可以使用碳材料。贮器可以是基本上为容器的形式，且可包括包含在其中的纤维材料。
图1显示了根据本公开的各种示例性实施方式的气溶胶递送装置100的侧视图，所述气溶胶递送装置100包括控制体102和筒匣104。特别地，图1显示了控制体和筒匣彼此联接。控制体和筒匣可以在功能关系上可拆卸地对齐。各种机构可以将筒匣连接到控制体，以产生螺纹接合、压配合接合、过盈配合、磁接合等。在一些示例性实施方式中，当筒匣和控制体处于组装构造时，气溶胶递送装置可以是基本上杆状、基本上管状或基本上圆柱形的形状。气溶胶递送装置的横截面也可以是基本上矩形或菱形的，这可以使其自身与基本上扁平的电源或薄膜电源(例如包括扁平电池的电源)更好地兼容。筒匣和控制体可以包括单独的相应壳体或外体，其可以由许多不同材料中的任何材料形成。壳体可以由任何合适的结构合理的材料形成。在一些示例中，壳体可以由金属或合金形成，例如不锈钢、铝等。其它合适的材料包括各种塑料(例如聚碳酸酯)、金属镀覆塑料、陶瓷等。
在一些示例性实施方式中，上述气溶胶递送装置100的控制体102和筒匣104中的一个或两者可以是一次性的或可重复使用的。例如，控制体可以具有可更换电池或可再充电电池，因此可以与任何类型的再充电技术结合，包括连接到典型的墙壁插座；连接到车载充电器(即，点烟器插座)；连接至计算机，例如通过通用串行总线(USB)电缆或连接器；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。此外，在一些示例性实施方式中，筒匣可以包括单次使用的筒匣，如Chang等人的美国专利第8,910,639号中所公开，其通过引用以其全文纳入本文。
图2更具体地显示了根据一些示例性实施方式的气溶胶递送装置100。如其中示出的剖视图中所见，气溶胶递送装置同样可以包括控制体102和筒匣104，控制体102和筒匣104各自包括多个相应的部件。图2所示的这些部件是可能存在于控制体和筒匣中的部件代表，并不旨在限制由本公开所涵盖的部件的范围。如图所示，例如，控制体可以由控制体外壳206形成，控制体外壳206可以包括控制部件208(例如，微处理器，其为单独的或作为微控制器的一部分)、流量传感器210、电源212和一个或多个发光二极管(LED)214，并且这些部件可以可变地对齐。电源可包括例如电池(单次使用或可再充电的)、锂离子电池(LiB)、固态电池(SSB)、薄膜SSB、超级电容器等，或它们的一些组合。一些合适的电源的例子在Sur等人在2015年10月21日提交的美国专利申请序列第14/918,926号中提出，其通过引用结合至本文。LED可以是合适的视觉指示器的一个实例，其可以配备在气溶胶递送装置100中。除了诸如LED之类的视觉指示器之外或作为其替代，可以包括诸如声频指示器(例如，扬声器)、触觉指示器(例如，振动马达)等的其它指示器。
筒匣104可由筒匣壳216形成，筒匣壳216包围贮器218，贮器218构造成保持气溶胶前体组合物，筒匣壳216还包括加热器222(有时称为加热元件)。在各种构造中，该结构可以称为罐(tank)；因此，术语“筒匣”、“罐”等可以互换使用，指的是包围用于气溶胶前体组合物的贮器的外壳或其它壳体，并且包括加热器。
如图所示，在一些示例中，贮器218可以与液体输送元件220流体连通，液体输送元件220适于将存储在贮器壳体中的气溶胶前体组合物芯吸或以其它方式输送到加热器222。在一些示例中，阀可以设置在贮器和加热器之间的位置，并且配置成控制从贮器传递或递送到加热器的气溶胶前体组合物的量。
构造成在通过其施加电流时产生热量的材料的各种示例可用于形成加热器222。这些示例中的加热器可以是电阻加热元件，例如线圈、微加热器等。可以形成加热元件的示例性材料包括坎塔尔(Kanthal)合金(FeCrAl)、尼克洛姆(Nichrome)合金、不锈钢、二硅化钼(MoSi2)、硅化钼(MoSi)、掺杂铝的二硅化钼(Mo(Si,Al)2)、石墨和基于石墨的材料(例如，碳基泡沫和纱线)以及陶瓷(例如，正或负温度系数陶瓷)。在根据本公开的气溶胶递送装置中有用的加热器或加热元件的示例性实施方式在下面进一步描述，并且可以结合到如本文所述的图2中所示的装置中。
开口224存在于筒匣壳216中(例如在嘴部端处)以使得所形成的气溶胶从筒匣104排出。
筒匣104还可以包括一种或多种电子部件226，所述一种或多种电子部件226可以包括集成电路、记忆部件、传感器等。电子部件可适用于通过有线或无线方式与控制部件208和/或外部装置连通。电子部件可以位于筒匣中或其底座228上的任意位置。
虽然控制部件208和流量传感器210分开显示，但是应理解控制部件和流量传感器可以组合成电子电路板，其上直接连接有空气流量传感器。此外，电子电路板可以相对于图1的图示水平放置，其中，电子电路板可以纵向平行于控制体的中心轴。在一些示例中，空气流量传感器可以包括其本身的电路板或其可以连接至的其它底座元件。在一些示例中，可以使用柔性电路板。柔性电路板可以构造为各种形状，包括基本上管状的形状。在一些示例中，柔性电路板可以与加热器基板组合，层叠在加热器基板上，或形成加热器基板的一部分或全部，如下面进一步所描述。
控制体102和筒匣104可以包括适用于促进其间的流体接合的部件。如图2所示，控制体可以包括其中具有腔232的联接器230。筒匣的底座228可以适于接合联接器，并且可以包括适于配合在腔内的突起234。这种接合可以有助于控制体与筒匣之间的稳定连接，并且可以在控制体中的电源212和控制部件208与筒匣中的加热器134之间建立电连接。此外，控制体壳206可以包括空气入口236，其可以是壳中的凹口，此处凹口连接到联接器以允许联接器周围的环境空气通过并进入壳，然后空气经过联接器的腔232并通过突起234进入筒匣。
根据本公开可用的联接器和底座描述于Novak等人的美国专利公开第2014/0261495号，其通过引用以其全部内容结合至本文。例如，如图2所示的联接器230可以限定构造成与底座228的内周240匹配的外周238。在一个示例中，底座的内周可以限定半径，该半径基本等于、或略大于联接器的外周半径。此外，联接器可以限定外周处的一个或多个突出物242，其构造为与在底座内周处限定的一个或多个凹陷244接合。然而，可以使用多个其它示例的结构、形状和部件以将底座连接至联接器。在一些示例中，筒匣104的底座和控制体102的联接器之间的连接可以是基本永久的，而在其它示例中，其间的连接可以是可解除的，以使得，例如，控制体可以与一个或多个其它筒匣一起重复使用，所述一个或多个其它筒匣可以是一次性的和/或可再填充的。
在一些示例中，气溶胶递送装置100可以是基本上杆状、或基本上管状或基本上圆柱形形状。在其它示例中，包括其它形状和尺寸——例如，矩形截面或三角形截面、多面形状等。
如前所述，图2所示的贮器218可以是容器或可以是纤维贮器。例如，在该示例中，贮器可以包括一层或多层非织造纤维，其基本形成为环绕筒匣壳216的内部的管的形状。气溶胶前体组合物可以保持于贮器中。例如，液体成分可以被贮器吸附保存。贮器可以与液体输送元件220流体连接。在该示例中，液体输送元件可以将存储于贮器中的气溶胶前体组合物通过毛细作用输送到加热器222，所述加热器可以是金属线圈形式的。由此，加热器与液体输送元件呈加热布置。在根据本公开的气溶胶递送装置中有用的贮器和输送元件的示例性实施方式在下面进一步描述，并且该贮器和/或输送元件可以结合到如本文所述的图2中所示的装置中。特别地，如下文进一步描述的加热元件和输送元件的特定组合可以结合到如本文所述的图2中所示的装置中。
在使用中，当使用者抽吸气溶胶递送装置100时，由流量传感器210检测到气流，并且加热器222被激活以蒸发气溶胶前体组合物的成分。在气溶胶递送装置的嘴部端进行抽吸导致环境空气进入空气入口236，并且通过联接器230中的腔232和底座238的突起234中的中央开口。在筒匣104中，所抽吸的空气与所形成的蒸气结合以形成气溶胶。气溶胶被迅速带走、吸出或以其它方式从加热器抽离并从气溶胶递送装置的嘴部端的开口224中抽出。
在一些示例中，气溶胶递送装置100可包括许多附加的软件控制功能。例如，气溶胶递送装置可以包括电源保护电路，该电源保护电路构造成检测电源输入、电源端子上的负载和充电输入。电源保护电路可以包括短路保护、欠压锁定和/或过压充电保护。气溶胶递送装置还可以包括用于环境温度测量的部件，并且其控制部件208可以构造成控制至少一个功能元件以抑制电源充电——特别是任何电池的充电——如果在开始充电之前或充电过程中环境温度低于某一温度(例如，0℃)或高于某一温度(例如，45℃)。
根据功率控制机制，来自电源212的功率输送可以在装置100上的每次抽吸的过程中变化。该装置可以包括“长抽吸”安全计时器，使得在使用者或部件故障(例如，流量传感器210)导致装置连续尝试抽吸的情况下，控制部件208可以控制至少一个功能元件在一段时间(例如，四秒)之后自动终止抽吸。此外，上述装置上的抽吸之间的时间可以被限制为小于一段时间(例如，100秒)。如果气溶胶递送装置的控制部件或在其上运行的软件变得不稳定并且不在适当的时间间隔(例如，8秒)内为计时器服务，监控安全计时器可以自动重置气溶胶递送装置。在流量传感器210有缺陷或以其它方式失效的情况下，例如通过永久地禁用气溶胶递送装置以防止无意的加热，可以提供进一步的安全保护。在压力传感器发生故障而使得装置在四秒钟的最大抽吸时间之后不停止地连续启动的情况下，抽吸限制开关可以使装置停用。
气溶胶递送装置100可以包括抽吸追踪算法，该抽吸追踪算法构造成用于一旦针对连接的筒匣实现了限定次数的抽吸(基于根据筒匣中填充的电子液体计算的可抽吸的次数)，就将加热器锁定。气溶胶递送装置可以包括睡眠、待机或低功率模式功能，由此可以在限定的不使用时段之后自动切断功率输送。在控制部件208可以在其寿命期间监控电源212的所有充电/放电循环的情况下，可以提供进一步的安全保护。在电源达到相当于预定次数(例如，200次)的完全放电和完全再充电循环之后，可以宣布其耗尽，并且控制部件可以控制至少一个功能元件以防止对电源的进一步充电。
根据本公开的气溶胶递送装置的各种部件可以选自本领域中所述且可购得的部件。根据本公开的可使用的电池的示例见述于Peckerar等人的美国专利申请公开第2010/0028766号，其通过引用以其全文纳入本文。
气溶胶递送装置100可以结合有传感器210或另一传感器或检测器，用于在需要产生气溶胶时(例如，在使用期间抽吸时)控制向加热器222的电力供应。由此，例如，提供了一种方式或方法，用于在使用期间不抽吸气溶胶递送装置时关闭加热器的电源，并且在抽吸期间打开电源以通过加热器来驱动或触发热量的产生。另外的代表性类型的传感或检测机制、其结构和构造、其部件及其一般操作方法描述于Sprinkel,Jr.的美国专利第5,261,424号；McCafferty等人的美国专利第5,372,148号；以及Flick的PCT专利申请公开第WO 2010/003480号；这些文献都通过引用以其全文纳入本文。
气溶胶递送装置100最优选地结合有控制部件208或另一种控制机制，用于在抽吸期间控制对加热器222的电力供应量。代表性类型的电子部件、其结构和构造、其特征及其一般操作方法描述于Gerth等人的美国专利第4,735,217号；Brooks等人的美国专利第4,947,874号；McCafferty等人的美国专利第5,372,148号；Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号；Nguyen等人的美国专利第7,040,314号；Pan的美国专利第8,205,622号；Fernando等人的美国专利申请公开第2009/0230117号；Collet等人的美国专利申请公开第2014/0060554号；Ampolini等人的美国专利申请公开第2014/0270727号，以及Henry等人于2014年3月13日提交的美国专利申请公开第14/209,191号，所有这些文献都通过引用以其全文纳入本文。
用于支撑气溶胶前体的代表性类型的基材、贮器或其它部件描述于Newton的美国专利第8,528,569号；Chapman等人的美国专利申请公开第2014/0261487号；Davis等人于2013年8月28日提交的美国专利申请序列第14/011,992号；Bless等人于2014年2月3日提交的美国专利申请序列第14/170,838号，所有这些文献都通过引用以其全文纳入本文。此外，某些类型的电子烟内的各种芯吸材料及这些芯吸材料的构造和操作描述于Sears等人的美国专利申请公开第2014/0209105号，该文献通过引用以其全文纳入本文。
气溶胶前体组合物(也称为蒸气前体组合物)可包含多种成分，所述成分包括例如多元醇(如甘油、丙二醇或其混合物)、烟碱、烟草、烟草提取物和/或芳香剂(flavorant)。代表性类型的气溶胶前体成分和制剂也在以下文献中描述和表征：Robinson等人的美国专利第7,217,320号和Zheng等人的美国专利公开第2013/0008457号；Chong等人的美国专利公开第2013/0213417号；Collett等人的美国专利公开第2014/0060554号；Lipowicz等人的美国专利公开第2015/0020823号；Koller的美国专利公开第2015/0020830号，以及Bowen等人的WO 2014/182736，这些文献的公开内容通过引用纳入本文。可采用的其它气溶胶前体包括已经掺入下述产品的气溶胶前体：R.J.雷诺烟雾公司(R.J.Reynolds Vapor Company)的产品、帝国烟草公司(Imperial Tobacco Group PLC)的BLUTM产品、Mistic Ecigs公司的MISTIC MENTHOL产品、以及CN创新有限公司(CN Creative Ltd.)的VYPE产品。可从约翰逊克里克企业有限责任公司(Johnson Creek Enterprises LLC)获得的电子香烟的所谓“烟汁”也是理想的。
在气溶胶递送装置100中可以使用产生视觉提示或指示的其它代表类型的部件，例如视觉指示器和相关部件、音频指示器、触觉指示器等。合适的LED部件的示例及其构造和用途描述于Sprinkel等人的美国专利第5,154,192号；Newton的美国专利第8,499,766号；Scatterday的美国专利第8,539,959号，及Sears等人于2014年2月5日提交的美国专利申请序列第14/173,266号，所有这些文献都通过引用以其全文纳入本文。
可以结合到本公开的气溶胶递送装置中的其它特征、控制或部件描述于Harris等人的美国专利第5,967,148号；Watkins等人的美国专利第5,934,289号；Counts等人的美国专利第5,954,979号；Fleischhauer等人的美国专利第6,040,560号；Hon的美国专利第8,365,742号；Fernando等人的美国专利第8,402,976号；Katase的美国专利申请公开第2005/0016550号；Fernando等人的美国专利申请公开第2010/0163063号；Tucker等人的美国专利申请公开第2013/0192623号；Leven等人的美国专利申请公开第2013/0298905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；以及DePiano等人的美国专利申请公开第2014/0261408号，所有这些文献都通过引用以其全文纳入本文。
控制部件208包括多个电子部件，并且在一些示例中，可以由支撑并电连接电子部件的印刷电路板(PCB)形成。电子部件可包括微处理器或处理器核，和存储器。在一些示例中，控制部件可以包括具有集成的处理器核和存储器的微控制器，并且还可以包括一个或多个集成的输入/输出外围设备。在一些示例中，控制部件可偶联至通信接口246，以实现与一个或多个网络、计算装置或其它适当启用的装置的无线通信。在Marion等人于2015年3月4日提交的美国专利申请序列第14/638,562号中公开了合适的通信接口的一些示例，其内容通过引用整体纳入本文。气溶胶递送装置的可以构造成无线通信的合适方式的一些示例公开于Ampolini等人于2014年7月10日提交的美国专利申请序列第14/327,776号，及Henry等人于2015年1月29日提交的美国专利申请序列第14/609,032号，其每一篇文献通过引用整体纳入本文。
根据一些示例性实施方式，电源212可以是或包括LiB，其构造成为加热器222供电以激活和蒸发气溶胶前体组合物的成分。图3更具体地显示了LiB300，其在一些示例中可以对应于图2的电源。如图3所示，LiB可以包括阳极302、阴极304和它们之间的聚合物隔膜306。特别地，LiB可以包括阳极、阴极和隔膜的许多化学和/或结构变化形式，其中阳极和阴极可以设置在允许LiB内产生离子导电性的电解质308内。
根据示例性实施方式，阳极302可以由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成。阴极304可以由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成。聚合物隔膜306可以是单一聚合物或多层聚合物。并且电解质308可以包括其中具有锂盐和添加剂的有机溶剂。如本文所讨论的任何给定的阳极、阴极、电解质和聚合物隔膜的变化可以为对气溶胶递送装置100供应电力而提供相应的益处。例如，锂离子结构的变化可包括阳极、阴极、电解质和隔膜的各种变化的构造，每种构造可至少影响LiB 300的价格和性能。
在一些示例中，阳极302和阴极304可以分别由石墨和锂镍锰钴氧化物(NMC)形成。在这些示例中，NMC阴极可以提供对气溶胶递送装置100供电的能量密度、电流密度、安全性和成本的改进。
在一些示例中，阳极302和阴极304可以分别由石墨和锂镍钴铝氧化物(NCA)形成。在这些示例中，NCA阴极可以提供对具有大规格电源212的气溶胶递送装置100供电的能量密度、电流密度、安全性和成本的改进。
在一些示例中，阳极302和阴极304可以分别由石墨和磷酸铁锂(LFP)形成。在这些示例中，LFP阴极可以提供对需要高负载电流和耐久性的气溶胶递送装置100的供电的安全性和可持续性的改进。
在一些示例中，阳极302和阴极304可以分别由石墨和锂锰氧化物(LMO)形成。在这些示例中，LMO阴极可以提供对气溶胶递送装置100的供电的安全性和可持续性的改进。
在这些示例中的一些例子中，与石墨、硅或LTO相对，阳极302可以由许多替代的化学和/或结构上的变化形式形成，包括铝金属、陶瓷、硬碳、锂化石墨、锂合金、锂铝、锂硼、锂金属、锰金属、金属锌合金、金属锌、浆化锌、石墨碳中的钠、硬碳中的钠、金属钠等。
在一些示例中，阴极304可包括复合阴极或均匀分配的金属阵列阴极。此外，在这些示例中的一些例子中，与NMC、NCA、LFP和LMO相对，阴极可以由许多替代的化学和/或结构上的变化形式形成，包括活性炭、活性炭和聚偏二氟乙烯、石墨、层状过渡金属氧化物、锂钴氧化物、中间相碳、硫化钼、磷酸盐、多孔碳、具有催化剂层的多孔碳、多孔二氧化钛、硫、碳上的硫等。
在一些示例中，LiB 300可包括单层、多层或固态聚合物隔膜306。在这些示例中，多层聚合物隔膜可包括聚丙烯和聚乙烯聚合物，并且多层聚合物隔膜可提供显著的安全性改进而不会对LiB的性能造成负面影响。
在一些示例中，聚合物隔膜306可由许多替代的化学和/或结构上的变化形式形成，而不是单一的、多层的或固态的聚合物，例如聚四氟乙烯或聚乙烯醇。此外，在这些示例中的一些例子中，隔膜可包括非聚合物隔膜，例如陶瓷(例如，铝离子传导陶瓷)、陶瓷泡沫、玻璃纤维、玻璃微纤维、氧化石墨烯、非织造纤维素材料、纸等。
在一些示例中，与其中具有锂盐和添加剂的有机溶剂相对，电解质308可由许多替代的化学和/或结构上的变化形式形成，包括一系列有机电解质、含水电解质、混合的有机和/或含水电解质、固态电解质；多孔聚合物凝胶、离子液体中的氯化铝、二乙二醇二甲醚、氟化碳酸酯或离子液体、磷酸锂、锂磷氧氮、与聚氧化乙烯或聚偏二氟乙烯混合的锂盐、有机卤代铝酸镁盐、多硫化物、氢氧化钾、碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯的混合物中的六氟磷酸钠、氢氧化钠、高氯酸钠、高氯酸钠－碳酸亚丙酯、四甘醇二甲醚等。
可以通过较小的修改将制品用途的上文描述应用于本文所述的各种示例性实施方式，根据本文提供的其它公开内容，这些较小的修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。然而，上述用途描述并非旨在限定制品的用途，而是用以符合本公开的公开内容的所有必要要求。图1-3中所示的制品中显示的任何元件或如上所述的其它元件都可包括在根据本公开的气溶胶递送装置中。
通过以上说明书和相关附图所示内容中呈现的教导的益处，本发明相关领域技术人员可以想到本发明的许多改良和其它实施方式。因此，应当理解本公开不仅限于本公开所述的具体实施方式，其各种改良和其它的实施方式也意图包括在所附权利要求书限定的范围之内。此外，尽管前面的说明书和相关附图就元件和/或功能的某些示例性组合描述了示例性实施方式，但是应当理解，可以通过替代的实施方式来提供元件和/或功能的不同组合而不脱离所附权利要求书的范围。在这方面，例如，也可以预期除上面明确描述的元件和/或功能的组合以外的元件和/或功能的不同组合，如可以是一些所附权利要求中阐述的。尽管在本文中使用了具体的术语，但是这些术语仅以通用和描述性意义使用，而不用于对本发明构成限制。

Claims (20)

1.一种气溶胶递送装置，包括：
壳体，所述壳体限定贮器，该贮器构造成保持气溶胶前体组合物；并且在所述壳体内包括：
加热元件，所述加热元件可控地激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分；以及
电源，所述电源构造成对所述加热元件供电以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分；所述电源包括锂离子电池(LiB)，该锂离子电池(LiB)具有：由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成的阳极；由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成的阴极；以及在所述阳极和阴极之间的聚合物隔膜。
2.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
3.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阳极由硅形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
4.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阳极由LTO形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
5.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由锂镍钴铝氧化物形成。
6.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由磷酸铁锂形成。
7.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阴极由锂锰氧化物形成。
8.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述阴极是复合阴极或金属阵列阴极。
9.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述聚合物隔膜是固态聚合物。
10.如权利要求1所述的气溶胶递送装置，其特征在于，所述聚合物隔膜是单层聚合物或包含聚丙烯和聚乙烯聚合物的多层聚合物。
11.一种控制体，其与具备加热元件并包含气溶胶前体组合物的筒匣偶联或能与所述筒匣偶联，所述控制体与所述筒匣偶联或能与所述筒匣偶联以形成气溶胶递送装置，在所述气溶胶递送装置中，所述加热元件构造成激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分，所述控制体包括电源和微处理器，
所述电源在所述控制体与所述筒匣偶联时连接到电负载，所述电负载包括所述加热元件，所述电源包括锂离子电池(LiB)，该锂离子电池(LiB)具有：由石墨、硅或钛酸锂(LTO)形成的阳极；由锂镍锰钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂或锂锰氧化物形成的阴极；以及在所述阳极和阴极之间的聚合物隔膜，
所述微处理器构造成以有源模式进行操作，其中所述控制体与所述筒匣偶联，处于有源模式的所述微处理器构造成将来自所述电源的电力引导至所述加热元件以激活和蒸发所述气溶胶前体组合物的成分。
12.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
13.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阳极由硅形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
14.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阳极由LTO形成，所述阴极由锂镍锰钴氧化物形成。
15.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由锂镍钴铝氧化物形成。
16.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阳极由石墨形成，所述阴极由磷酸铁锂形成。
17.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阴极由锂锰氧化物形成。
18.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述阴极是复合阴极或金属阵列阴极。
19.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述聚合物隔膜是固态聚合物。
20.如权利要求11所述的控制体，其特征在于，所述聚合物隔膜是单层聚合物或包含聚丙烯和聚乙烯聚合物的多层聚合物。
CN202311626716.8A 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源 Pending CN117413984A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/261,329 2016-09-09
US15/261,329 US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Power source for an aerosol delivery device
PCT/IB2017/055401 WO2018047097A1 (en) 2016-09-09 2017-09-07 Power source for an aerosol delivery device
CN201780054465.7A CN109690815A (zh) 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780054465.7A Division CN109690815A (zh) 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117413984A true CN117413984A (zh) 2024-01-19

Family

ID=60001959

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311626716.8A Pending CN117413984A (zh) 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源
CN201780054465.7A Pending CN109690815A (zh) 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780054465.7A Pending CN109690815A (zh) 2016-09-09 2017-09-07 用于气溶胶递送装置的电源

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20180070633A1 (zh)
EP (1) EP3510649B1 (zh)
JP (2) JP2019530150A (zh)
KR (1) KR20190046938A (zh)
CN (2) CN117413984A (zh)
CA (1) CA3033940A1 (zh)
RU (1) RU2737314C2 (zh)
WO (1) WO2018047097A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device
KR102579019B1 (ko) * 2018-07-18 2023-09-18 재단법인대구경북과학기술원 다공성 실리카-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
CA3118504A1 (en) 2018-11-08 2020-05-14 Juul Labs, Inc. Vaporizer device with more than one heating element
JP6647436B1 (ja) * 2019-01-17 2020-02-14 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル吸引器用の電源ユニット、エアロゾル吸引器用の電源ユニットの制御方法及びプログラム
US11631983B2 (en) 2020-03-02 2023-04-18 Rai Strategic Holdings, Inc. Reusable shipping container with charging interface
WO2024050664A1 (en) * 2022-09-05 2024-03-14 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating device and aerosol-delivery system

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735217A (en) 1986-08-21 1988-04-05 The Procter & Gamble Company Dosing device to provide vaporized medicament to the lungs as a fine aerosol
US4947874A (en) 1988-09-08 1990-08-14 R. J. Reynolds Tobacco Company Smoking articles utilizing electrical energy
US5154192A (en) 1989-07-18 1992-10-13 Philip Morris Incorporated Thermal indicators for smoking articles and the method of application of the thermal indicators to the smoking article
US5261424A (en) 1991-05-31 1993-11-16 Philip Morris Incorporated Control device for flavor-generating article
US5372148A (en) 1993-02-24 1994-12-13 Philip Morris Incorporated Method and apparatus for controlling the supply of energy to a heating load in a smoking article
US6040560A (en) 1996-10-22 2000-03-21 Philip Morris Incorporated Power controller and method of operating an electrical smoking system
US5934289A (en) 1996-10-22 1999-08-10 Philip Morris Incorporated Electronic smoking system
US5954979A (en) 1997-10-16 1999-09-21 Philip Morris Incorporated Heater fixture of an electrical smoking system
US5967148A (en) 1997-10-16 1999-10-19 Philip Morris Incorporated Lighter actuation system
EP1356139B1 (en) 2001-01-26 2006-08-09 MEMC Electronic Materials, Inc. Low defect density silicon substantially free of oxidation induced stacking faults having a vacancy-dominated core
US20020187372A1 (en) * 2001-05-14 2002-12-12 Hall John C. Lithium ion battery passive charge equalization
JP4933046B2 (ja) 2002-09-06 2012-05-16 フィリップ モーリス ユーエスエー インコーポレイテッド 液体エアロゾル製剤、エアロゾル発生装置およびエアロゾル発生方法
CA2514528A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-12 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Cathode material for secondary battery, method for producing same, and secondary battery
CN100381083C (zh) 2003-04-29 2008-04-16 韩力 一种非可燃性电子喷雾香烟
JP2005034021A (ja) 2003-07-17 2005-02-10 Seiko Epson Corp 電子タバコ
US20080145753A1 (en) * 2003-12-31 2008-06-19 Spillman David M Non-magnetic lithium ion secondary electrochemical cell
JP4794893B2 (ja) * 2005-04-12 2011-10-19 パナソニック株式会社 非水電解液二次電池
CN201067079Y (zh) 2006-05-16 2008-06-04 韩力 仿真气溶胶吸入器
US7726320B2 (en) 2006-10-18 2010-06-01 R. J. Reynolds Tobacco Company Tobacco-containing smoking article
KR100947181B1 (ko) * 2007-11-19 2010-03-15 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터 및 이를 구비한전기화학소자
EP2100525A1 (en) 2008-03-14 2009-09-16 Philip Morris Products S.A. Electrically heated aerosol generating system and method
EP2110034A1 (en) 2008-04-17 2009-10-21 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system
EP2143346A1 (en) 2008-07-08 2010-01-13 Philip Morris Products S.A. A flow sensor system
WO2010009469A2 (en) 2008-07-18 2010-01-21 Peckerar Martin C Thin flexible rechargeable electrochemical energy cell and method of fabrication
KR101050438B1 (ko) * 2008-11-10 2011-07-19 주식회사 코캄 안전성이 우수한 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101105878B1 (ko) * 2008-12-02 2012-01-16 주식회사 코캄 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질 및 그 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP2201850A1 (en) 2008-12-24 2010-06-30 Philip Morris Products S.A. An article including identification information for use in an electrically heated smoking system
CN101518361B (zh) 2009-03-24 2010-10-06 北京格林世界科技发展有限公司 高仿真电子烟
US9254002B2 (en) 2009-08-17 2016-02-09 Chong Corporation Tobacco solution for vaporized inhalation
JP5515785B2 (ja) * 2010-01-27 2014-06-11 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池用負極
CN101872853B (zh) * 2010-04-21 2013-03-20 东莞新能源电子科技有限公司 聚合物锂离子二次电池及其隔离膜
US10159278B2 (en) 2010-05-15 2018-12-25 Rai Strategic Holdings, Inc. Assembly directed airflow
CN101872863A (zh) 2010-07-13 2010-10-27 深圳邦凯新能源股份有限公司 一次用圆柱聚合物锂离子电池及其制造方法
US8499766B1 (en) 2010-09-15 2013-08-06 Kyle D. Newton Electronic cigarette with function illuminator
US8528569B1 (en) 2011-06-28 2013-09-10 Kyle D. Newton Electronic cigarette with liquid reservoir
CN102349699B (zh) 2011-07-04 2013-07-03 郑俊祥 一种电子烟液的制备方法
US9351522B2 (en) 2011-09-29 2016-05-31 Robert Safari Cartomizer e-cigarette
US20130180553A1 (en) 2012-01-12 2013-07-18 Meiko Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Dishwasher
KR101733744B1 (ko) * 2012-01-17 2017-05-25 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US9854839B2 (en) 2012-01-31 2018-01-02 Altria Client Services Llc Electronic vaping device and method
WO2013138384A2 (en) 2012-03-12 2013-09-19 Uptoke Llc Electronic vaporizing device and methods for use
WO2013141907A1 (en) 2012-03-23 2013-09-26 Njoy, Inc. Electronic cigarette configured to simulate the natural burn of a traditional cigarette
US10004259B2 (en) 2012-06-28 2018-06-26 Rai Strategic Holdings, Inc. Reservoir and heater system for controllable delivery of multiple aerosolizable materials in an electronic smoking article
GB2504076A (en) * 2012-07-16 2014-01-22 Nicoventures Holdings Ltd Electronic smoking device
KR101511935B1 (ko) 2012-08-01 2015-04-14 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US8881737B2 (en) 2012-09-04 2014-11-11 R.J. Reynolds Tobacco Company Electronic smoking article comprising one or more microheaters
US8910639B2 (en) 2012-09-05 2014-12-16 R. J. Reynolds Tobacco Company Single-use connector and cartridge for a smoking article and related method
US10117460B2 (en) 2012-10-08 2018-11-06 Rai Strategic Holdings, Inc. Electronic smoking article and associated method
GB2508218A (en) 2012-11-26 2014-05-28 Leclanch S A Electrode for the reduction of gassing in lithium titanate cells
PT2882308T (pt) * 2012-12-28 2016-11-08 Philip Morris Products Sa Unidade de aquecimento para um sistema gerador de aerossol
US8910640B2 (en) 2013-01-30 2014-12-16 R.J. Reynolds Tobacco Company Wick suitable for use in an electronic smoking article
CA2901391A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Altria Client Services Inc. Electronic smoking article
US20140261487A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 R. J. Reynolds Tobacco Company Electronic smoking article with improved storage and transport of aerosol precursor compositions
US9609893B2 (en) 2013-03-15 2017-04-04 Rai Strategic Holdings, Inc. Cartridge and control body of an aerosol delivery device including anti-rotation mechanism and related method
US9423152B2 (en) 2013-03-15 2016-08-23 R. J. Reynolds Tobacco Company Heating control arrangement for an electronic smoking article and associated system and method
US9220302B2 (en) 2013-03-15 2015-12-29 R.J. Reynolds Tobacco Company Cartridge for an aerosol delivery device and method for assembling a cartridge for a smoking article
JP2014220053A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 富士フイルム株式会社 非水二次電池および非水二次電池用電解液
CA3208137A1 (en) 2013-05-06 2014-11-13 Juul Labs, Inc. Nicotine salt formulations for aerosol devices and methods thereof
UA122320C2 (uk) 2013-07-19 2020-10-26 Олтріа Клайєнт Сервісиз Ллк Рідка аерозольна композиція для електронного курильного виробу
US10251422B2 (en) 2013-07-22 2019-04-09 Altria Client Services Llc Electronic smoking article
JP6445758B2 (ja) * 2013-10-29 2018-12-26 三星エスディアイ株式会社ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ． リチウムイオン（Ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎ）二次電池及びリチウムイオン二次電池の製造方法
US9635886B2 (en) * 2013-12-20 2017-05-02 POSiFA MICROSYSTEMS, INC. Electronic cigarette with thermal flow sensor based controller
WO2015107551A2 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Godfrey Phillips India Limited Lithium ion battery for electronic devices
US20150216232A1 (en) 2014-02-03 2015-08-06 R.J. Reynolds Tobacco Company Aerosol Delivery Device Comprising Multiple Outer Bodies and Related Assembly Method
JP2015176677A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解液蓄電素子及びそれを備えた蓄電装置
CN203746934U (zh) 2014-03-26 2014-07-30 刘团芳 电子烟烟具电池
JP5865951B2 (ja) * 2014-05-26 2016-02-17 株式会社東芝 非水電解質電池及び電池パック
GB2528712B (en) 2014-07-29 2019-03-27 Nicoventures Holdings Ltd E-cigarette and re-charging pack
JP2016058169A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池とその製造方法
US10283810B2 (en) * 2014-10-17 2019-05-07 Hitachi Chemical Company, Ltd. Lithium-ion battery
TWI687021B (zh) * 2014-10-28 2020-03-01 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 適應性電池充電方法、充電裝置、電腦程式及電腦可讀取媒體
JP2016103326A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 石原産業株式会社 非水電解液二次電池及びその製造方法
US10199643B2 (en) 2014-12-16 2019-02-05 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode for lithium-based batteries
CN104868175A (zh) 2015-04-19 2015-08-26 奉化市宇创产品设计有限公司 一种超细圆柱软包装锂离子电池的制备方法
GB201515087D0 (en) * 2015-08-25 2015-10-07 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
US10729177B2 (en) * 2016-07-31 2020-08-04 Altria Client Services Llc Electronic vaping device, battery section, and charger
US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2737314C2 (ru) 2020-11-27
CN109690815A (zh) 2019-04-26
EP3510649A1 (en) 2019-07-17
CA3033940A1 (en) 2018-03-15
EP3510649B1 (en) 2020-10-21
KR20190046938A (ko) 2019-05-07
RU2019104095A3 (zh) 2020-10-09
JP2019530150A (ja) 2019-10-17
WO2018047097A1 (en) 2018-03-15
JP2023098909A (ja) 2023-07-11
US20180070633A1 (en) 2018-03-15
RU2019104095A (ru) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11806471B2 (en) Power supply for an aerosol delivery device
EP3481474B1 (en) Aerosol delivery device, cartridge and control body
EP3541215B1 (en) Humidity sensing for an aerosol delivery device
EP3443638B1 (en) Charger for an aerosol delivery device
EP3542438B1 (en) Charger for an aerosol delivery device
CN110177477B (zh) 用于气溶胶递送设备的可充电锂离子电池
EP3541214B1 (en) Power source for an aerosol delivery device
EP3510649B1 (en) Power source for an aerosol delivery device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination