ES2231515T3 - Dispositivo medico implante con condensador electrolitico con capas de anodo emparejadas. - Google Patents

Abstract

Un condensador electrolítico incluyendo: una caja de condensador sellada que define una cámara interior de caja, teniendo la caja una base que tiene un borde periférico de base, una pared lateral de caja que se extiende entre el borde periférico de base a un borde de abertura de pared lateral que define un borde de abertura de caja; una cubierta adaptada para sellarse contra el borde de abertura de la caja para encerrar una cámara interior de caja, por lo que la cámara interior de caja tiene una periferia de cámara de caja definida por dicha pared lateral de caja y una altura de cámara de caja Hcw; y un conjunto de pila de electrodos situado dentro de la cámara interior de caja incluyendo una pluralidad de N capas de condensador apiladas en correspondencia una sobre otra y entre la base de caja y la cubierta mediante una altura de pila HN seleccionada de manera que sea igual o inferior a la altura de cámara de caja Hcw con una tolerancia predeterminada, donde cada una de las N1 capas de condensador de las N capas de condensador tiene un primer grosor de capa de condensador TCL1 y cada una de las N2 capas de condensador de las N capas de condensador tiene un segundo grosor de capa de condensador TCL2, por lo que la altura de pila HN depende

Description

Dispositivo médico implantable con condensador electrolítico con capas de ánodo emparejadas.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a dispositivos médicos implantables (IMDs) y sus varios componentes, incluyendo condensadores electrolíticos planos para los mismos, y a métodos de hacerlos y usarlos, en particular a un conjunto de pila de electrodos que tiene una pluralidad de capas de condensador hechas de un número adaptado de capas de ánodo de capas de condensador seleccionadas para adaptación a la altura del conjunto de pila con el fin de llenar el espacio de altura de pila disponible en la caja del condensador.

Antecedentes de la invención

Como se describe en la Solicitud de Patente arriba referenciada número de serie 09/103.843, y la solicitud provisional por la que reivindica prioridad, se conoce en la técnica una amplia variedad de IMDs. De especial interés son los cardioversores-desfibriladores implantables (ICDs) que suministran choques de cardioversión y/o desfibrilación de energía relativamente alta al corazón de un paciente cuando se detecta una taquiarritmia maligna. Los ICDs corrientes poseen típicamente capacidades de estimulación cardiaca de cámara única o doble para tratar bradicardia y taquicardia atriales y/o ventriculares crónicas o episódicas específicas y se llamaban previamente marcapados/cardioversores/desfibriladores (PCDs). Los primeros desfibriladores implantables automáticos desarrollados (AIDs) no tenían capacidades de cardioversión o estimulación cardiaca. A los efectos de la presente invención, se entiende que los ICDs abarcan todos los IMDs que tienen al menos capacidades de cardioversión y/o desfibrilación de alto voltaje.

Hablando en términos generales, hay que emplear un convertidor CC-CC dentro de un generador de pulsos implantable (IPG) de ICD para convertir la energía eléctrica de una batería o pila electroquímica de bajo voltaje, baja corriente encerrada dentro de la carcasa del IPG en un nivel de energía de alto voltaje almacenada en uno o varios condensadores de alta capacidad de almacenamiento de energía, como se muestra por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos, del mismo cesionario, número 4.548.209. La conversión se efectúa a la confirmación de una taquiarritmia por un convertidor de "retroceso" CC-CC que incluye un transformador que tiene un devanado primario en serie con la batería y un devanado secundario en serie con el (los) condensador(es) de alta energía y un circuito de interrupción o interruptor en serie con la bobina primaria y batería que se abre y cierra periódicamente durante un ciclo de carga. La carga del condensador de alta energía se lleva a cabo induciendo un voltaje en el devanado primario del transformador creando un campo magnético en el devanado secundario cuando el interruptor se cierra. El campo se colapsa cuando la corriente en el devanado primario se interrumpe abriendo el interruptor, y el campo colapsante desarrolla en el devanado secundario una corriente que se aplica al condensador de alta energía para cargarlo. La interrupción repetida de la corriente de suministro carga el condensador de alta energía a un nivel deseado de varios cientos de voltios en un tiempo de carga del ciclo de carga. Después, la energía se descarga rápida del (de los) condensador(es) de alto voltaje mediante electrodos de cardioversión/desfibrilación acoplados al IPG mediante cables ICD y se dispone alrededor o en una cámara o vaso del corazón si se confirma que la taquiarritmia continúa al final del tiempo de carga. Los choques de cardioversión/desfibrilación efectuados por la descarga de tales condensadores son típicamente del orden de aproximadamente 25 a 40 Joules. El proceso de suministrar choques de cardioversión/desfibrilación de esta forma se puede repetir si un choque de cardioversión/desfibrilación administrado antes no convierte la taquiarritmia en un ritmo normal del corazón.

La energía, el volumen, el grosor y la masa son características críticas en el diseño de generadores de pulsos ICD que están acoplados a los cables ICD. La(s) batería(s) y condensador(es) de alto voltaje usados para proporcionar y acumular la energía requerida para los choques de cardioversión/desfibrilación han sido históricamente relativamente voluminosos y caros. En la actualidad, los IPGs ICD tienen típicamente un volumen de aproximadamente 40 a aproximadamente 60 cc, un grosor de aproximadamente 13 mm a aproximadamente 16 mm y una masa de aproximadamente 100 gramos.

Es deseable reducir el volumen, el grosor y la masa de tales condensadores e IPGs de ICD sin reducir la energía administrable. Hacerlo así es beneficioso para confort del paciente y minimiza las complicaciones debidas a la erosión de tejido alrededor del IPG de ICD. Las reducciones del tamaño de los condensadores también pueden permitir la adición equilibrada de volumen a la batería, incrementando por ello la longevidad del IPG de ICD, o la adición equilibrada de nuevos componentes, añadiendo por lo tanto funcionalidad al IPG de ICD. También es deseable proporcionar tales IPGs de ICD a bajo costo reteniendo al mismo tiempo el nivel más alto de rendimiento. Al mismo tiempo, la fiabilidad de los condensadores no puede estar en peligro.

Se conocen en la técnica varios tipos de condensadores planos y arrollados en espiral, de los que se describen algunos cuyos ejemplos a continuación y/o se pueden hallar en las patentes enumeradas en la Tabla 1 de la Solicitud de Patente arriba referenciada número de serie 09/103.843.

Los condensadores electrolíticos de alto voltaje de la técnica anterior utilizados en ICDs tienen dos o más capas de ánodo y cátodo (o "electrodos") y operan a temperatura ambiente o corporal. Típicamente, el condensador se forma con una caja de condensador que encierra un ánodo de lámina de aluminio atacada, un cátodo de película o lámina de aluminio, y un espaciador o separador de papel Kraft o gasa de tejido impregnado con un electrolito líquido a base de disolvente interpuesto entremedio. En el ánodo de aluminio atacado se forma una capa de óxido de aluminio que funciona como una capa dieléctrica, preferiblemente durante el paso de corriente eléctrica a través del ánodo. El electrolito incluye una sal productora de iones que se disuelve en un solvente y proporciona conductividad eléctrica iónica entre el cátodo y el dieléctrico de óxido de aluminio. La energía del condensador se almacena en el campo electrostático generado por las cargas eléctricas opuestas separadas por la capa de óxido de aluminio dispuesta en la superficie del ánodo y es proporcional al área superficial del ánodo de aluminio. Así, para minimizar el volumen general del condensador, hay que maximizar el área superficial del ánodo por unidad de volumen sin incrementar las dimensiones generales del condensador (es decir, externas). El material separador, los terminales de las capas de ánodo y cátodo, el empaquetado interno, las interconexiones eléctricas, y las características de alineación y el material de cátodo aumentan más el grosor y el volumen de un condensador. En consecuencia, estos y otros componentes en un condensador y la capacitancia deseada limitan el grado en que se pueden reducir sus dimensiones físicas.

Algunos IPGs de ICD emplean condensadores fotosflash comerciales similares a los descritos por Troup en "Implantable Cardioverters and Defibrillators", Current Problems in Cardiology, Volumen XIV, número 12, Dic. 1989, Year Book Medical Publishers, Chicago, y como se describe en la Patente de Estados Unidos número 4.254.775. Los electrodos o ánodo y los cátodos se enrollan en capas de ánodo y cátodo separadas por capas separadoras de la espiral. Las capas de ánodo empleadas en tales condensadores fotoflash incluyen típicamente una o dos hojas de una lámina de aluminio anodizado de alta pureza (99,99%), porosa, altamente atacada. Las capas de cátodo en tales condensadores se forman de una hoja de lámina de aluminio no porosa, altamente atacada que puede ser algo menos pura (99,7%) con respecto al contenido de aluminio que las capas de ánodo. El separador hecho de una o varias hojas o capas de papel Kraft saturado e impregnado con un electrolito líquido a base de disolvente está situado entre capas de ánodo y cátodo adyacentes. El grosor de la lámina de ánodo y el grosor de la lámina de cátodo son del orden de 100 micras y 20 micras, respectivamente. La mayoría de los condensadores fotoflash comerciales tienen un núcleo de papel separador destinado a evitar que las quebradizas láminas de ánodo de aluminio, altamente atacadas, se rompan durante el devanado del ánodo, cátodo y capas separadoras en una configuración en espiral. La forma cilíndrica y el núcleo de papel de los condensadores fotoflash comerciales limita la eficiencia de empaquetado volumétrico y el grosor de una carcasa de IPG de ICD hecha usándolos.

Los ánodos y cátodos de aluminio de los condensadores electrolíticos de aluminio tienen en general al menos una lengüeta que se extiende más allá de sus perímetros para facilitar la conexión eléctrica de todas (o los conjuntos de) las capas de ánodo y cátodo eléctricamente en paralelo para formar uno o varios condensadores y para hacer conexiones eléctricas al exterior de la caja de condensador. En la Patente de Estados Unidos número 4.663.824 se describen conexiones terminales de lengüeta para un condensador electrolítico arrollado que se sueldan por láser a pasadores terminales de pasos que atraviesan la caja. Los condensadores arrollados contienen generalmente dos o más lengüetas unidas por rizado o remachado.

También se han descrito en la técnica anterior condensadores electrolíticos planos para aplicaciones generales así como para uso en ICDs. Los IPGs de ICD de más reciente desarrollo emplean uno o varios condensadores planos de alto voltaje para superar algunas de las desventajas de empaquetado y volumen asociadas con los condensadores fotoflash cilíndricos. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos número 5.131.388 describe un condensador plano que tiene una pluralidad de capas de condensador apiladas. Cada capa de condensador contiene una o varias hojas de ánodo que forman una capa de ánodo que tiene una lengüeta de ánodo, teniendo una hoja o capa de cátodo una lengüeta de cátodo y un separador para separar la capa de ánodo de la capa de cátodo. En la patente '388, el conjunto de pila de electrodos de capas de condensador apiladas está encerrado dentro de una envuelta polimérica no conductora que está sellada en sus costuras y encajada en una cámara de una caja de condensador de metal conductor o en un compartimiento de la carcasa del IPG de ICD, y las conexiones eléctricas con el (los) ánodo(s) y cátodo(s) de condensador se hacen mediante pasos que se extienden a través de la pared de la caja o compartimiento. Las lengüetas de las capas de ánodo y las capas de cátodo de todas las capas de condensador de la pila están conectadas eléctricamente en paralelo para formar un único condensador o agrupadas para formar una pluralidad de condensadores. Las lengüetas de la capa de ánodo de aluminio se recogen y conectan eléctricamente a un pasador de paso de un paso de ánodo que se extiende a través de la pared de la caja o compartimiento. Las lengüetas de la capa de cátodo de aluminio se recogen y conectan eléctricamente a un pasador de paso de un paso de cátodo que se extiende a través de la pared de la caja o compartimiento o se conectan a la pared conductora eléctrica de la caja de condensador.

Se han descrito muchas mejoras en el diseño de condensadores electrolíticos planos de aluminio para uso en IPGs de ICD, por ejemplo, las mejoras descritas en "High Energy Density Capacitors for Implantable Defibrillators" presentado por P. Lunsmann y D. MacFarlane en CARTS 96: 16th Capacitor and Resistor Technology Symposium, 11-15 marzo 1996, y en CARTS-EUROPE 96: 10th European Passive Components Symposium, 7-11 octubre 1996, págs. 35-39. Otras características de los condensadores electrolíticos planos para uso en IPGs de ICD se describen en las Patentes de Estados Unidos números 4.942.501, 5.086.374, 5.146.391, 5.153.820, 5.562.801, 5.584.890, 5.628.801, y 5.748.439, concedidas a MacFarlane y otros.

Varias patentes recientes incluyendo la Patente de Estados Unidos número 5.660.737 y las Patentes de Estados Unidos números 5.522.851, 5.801.917, 5.808.857, 5.814.082, 5.908.151, 5.922.215, 5.926.357, 5.930.109, 5.968.210 y 5.983.472, cedidas todas ellas al mismo cesionario, describen diseños relacionados de condensadores electrolíticos planos para uso en ICDs. En varias de estas patentes se emplean elementos de alineación internos como unos medios para controlar la separación de borde relativa de las capas de ánodo y cátodo de la caja conductora del condensador. En estas patentes, cada capa de ánodo y capa de cátodo está provista de una lengüeta que se extiende hacia fuera, y las lengüetas de ánodo y cátodo están conectadas eléctricamente en común a un pasador de paso y un elemento de escalón de la caja conductora del condensador, respectivamente. Las lengüetas de cátodo se recogen contra el elemento de escalón y sueldan ultrasónicamente conjuntamente y al elemento de escalón. En la patente '357, las lengüetas de ánodo se sueldan con láser a un extremo de una cinta de aluminio que se suelda ultrasónicamente en su otro extremo a una capa de aluminio que se suelda ultrasónicamente a la patilla terminal. La patilla terminal de paso está aislada eléctricamente y sale y se aleja de la caja para proporcionar una patilla de conexión de ánodo. Una patilla de conexión de cátodo está unida a la caja y se extiende hacia fuera de ella. Los pasadores de conexión de ánodo y cátodo están conectados eléctricamente a la circuitería del convertidor CC-CC, pero el mecanismo de unión no se describe con detalle.

Como se ha indicado anteriormente, las capas de condensador de un conjunto plano de pila de electrodos incluyen típicamente al menos una capa de ánodo, una capa de cátodo y un separador hecho de uno o varias hojas separadoras. Sin embargo, es conocido emplear dos o más hojas de lámina de aluminio altamente atacada para formar una capa de ánodo de cada capa de condensador. La patente '890 antes referenciada muestra tres láminas u hojas de ánodo altamente atacadas apiladas conjuntamente, y la patente '082 antes referenciada sugiere hojas de ánodo única, doble, triple o múltiples en cada capa de condensador. Estas capas de condensador propuestas tienen el mismo número seleccionado de hojas de ánodo que tienen el mismo grosor y por lo tanto serían de grosor uniforme para cualquier pila de condensador dada. Por lo tanto, todas las capas de condensador o subconjuntos de ánodo-cátodo de un conjunto de pila de electrodos serían del mismo grosor o altura.

Es deseable lograr la máxima área superficial y capacitancia del conjunto de pila de electrodos y minimizar el espacio de altura vacío de la cámara interior de caja sin producir presión excesiva en el conjunto de pila de electrodos cuando el separador se hincha después del llenado del electrolito.

En un aspecto, la presente invención proporciona un condensador según se reivindica en la reivindicación 1.

En otro aspecto, se facilita un proceso según se reivindica en la reivindicación 13.

Por consiguiente, la presente invención se dirige a realizar un uso eficiente del espacio dentro de la cámara interior de caja de un condensador electrolítico especialmente adaptado para uso en IMDs. El condensador se forma con un condensador o conjunto de pila de electrodos que tiene un grosor o altura H_{N} que se adapta para encajar en la altura H_{cw} de la pared de la caja de condensador con mínimo desperdicio de espacio y tolerancia para cualquier tolerancia de altura de pila t_{o}. El conjunto de pila de electrodos incluye una pluralidad de N capas de condensador apiladas teniendo cada una un grosor especificado de la capa de condensador o altura. Las N capas de condensador se forman preferiblemente de una capa de cátodo, y el subconjunto de ánodo y al menos una capa separadora incluyendo una o varias hojas separadoras a ambos lados de la capa de cátodo y el subconjunto de ánodo.

Al menos N_{1} capas de condensador tienen un primer grosor de capa de condensador T_{CL1} y N_{2} capas de condensador tienen un segundo grosor de capa de condensador T_{CL2} donde N = N_{1} + N_{2}, y H_{N} = N_{1} * T_{CL1} + N_{2} * T_{CL2} (más el grosor de las capas separadoras superior e inferior adicionales, si las hay). Los subconjuntos de ánodo de las N_{1} capas de condensador incluyen x capas de ánodo teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{x} que se apilan juntas, teniendo cada subconjunto de ánodo un grosor de subconjunto de ánodo T_{x}. Igualmente, los subconjuntos de ánodo de las N_{2} capas de condensador incluyen y capas de ánodo, teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{y} que se apilan conjuntamente, teniendo cada subconjunto de ánodo un grosor de subconjunto de ánodo T_{y}.

En una realización de adaptación de grosor, cada una de las x capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{x}, cada una las y capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{y}, t_{x} = t_{y}, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una segunda realización de adaptación, cada una de las x capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{x}, cada una de las y capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{y}, pero t_{x} \neq t_{y}, y por lo tanto la condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una tercera realización de adaptación, algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, y t_{x1} \neq t_{y1}, t_{x2} \neq t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una cuarta realización de adaptación, algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, y t_{x1} = t_{y1}, t_{x2} = t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

En una realización preferida, el condensador electrolítico se forma de una caja de condensador que define una cámara interior de caja y una periferia de cámara de caja, un conjunto de pila de electrodos de una pluralidad de capas de condensador apiladas que tiene lengüetas de ánodo y cátodo dispuestas en la cámara interior de caja, un conjunto conector eléctrico para obtener conexión eléctrica con las lengüetas de ánodo y cátodo mediante la caja, una cubierta, y electrolito que llena el espacio restante dentro de la cámara interior de caja. Un recubrimiento de caja también puede estar dispuesto alrededor de la periferia del conjunto de pila de electrodos, y sus grosores de pared superior e inferior se toman en cuenta al especificar la tolerancia de altura de pila t_{o}.

El número N de capas de condensador y el grosor general del conjunto de pila de electrodos o altura de pila H_{N} de las N capas de condensador apiladas que se encajan en la cámara interior de caja depende de la altura especificada de pared lateral H_{cw} de la caja, y la tolerancia de altura de pila t_{o} que proporciona varianzas del grosor de pila y los ligantes o recubrimientos de pila que mantienen juntas las capas de condensador apiladas y/o aíslan la periferia de pila de la pared lateral de la caja. La tolerancia de pila t_{o} se define para garantizar que el conjunto de pila de electrodos, con o sin un recubrimiento, encaje en la cámara interior de la caja después del montaje y para permitir que el separador se hinche al llenarla con electrolito. El grosor o altura total del conjunto de pila de electrodos H_{N} depende del número total N de capas de condensador y el grosor T_{1}, T_{2}, ... T_{n} de los grupos seleccionados N_{1}, N_{2}, ... N_{n} de capas de condensador. El grosor de capa de condensador T_{1}, T_{2}, ... T_{n} depende del número y el grosor de las láminas u hojas de ánodo de las capas de ánodo, el grosor de las capas de cátodo, y el grosor de las hojas separadoras, en particular cuando se hincha con electrolito líquido. Mediante esta selección, se logra la máxima área superficial y capacitancia del conjunto de pila de electrodos y se minimiza el espacio de altura vacío de la cámara interior de la caja sin producir presión excesiva.

Los expertos en la técnica entenderán inmediatamente con referencia a los dibujos, la descripción detallada de las realizaciones preferidas y las reivindicaciones que muchos objetos, características y ventajas de los condensadores y métodos de la presente invención encontrarán aplicación en campos distintos del campo de IMDs.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras ventajas y características de la presente invención se apreciarán a medida que se entienda mejor por referencia a la siguiente descripción detallada de la realización preferida de la invención, expuesta a modo de ejemplo solamente, considerada en relación con los dibujos anexos, en los que números de referencia análogos designan partes análogas en todas sus figuras, y donde:

La figura 1 ilustra los componentes físicos de una realización ejemplificativa de un sistema de IGP de ICD y cables en el que la presente invención se puede incorporar ventajosamente.

La figura 2 es un diagrama simplificado de bloques funcionales que ilustra la interconexión de circuitería de conversión de voltaje con los condensadores de alto voltaje de la presente invención con los componentes funcionales primarios de un tipo de un IPG de ICD.

Las figuras 3(a)-3(g) son vistas en perspectiva despiezadas de la manera en que los varios componentes del IPG de ICD ejemplar de las figuras 1 y 2, incluyendo los condensadores electrolíticos de la presente invención, están dispuestos dentro de la carcasa del IPG de ICD.

La figura 4 es una vista despiezada de una realización de un solo subconjunto de pila de electrodos o capas de ánodo/cátodo de un condensador electrolítico que incorpora la presente invención.

La figura 5(a) es una vista en perspectiva despiezada de una realización de un aparato de soldadura en frío en el que las capas de ánodo del subconjunto de pila de electrodos de la figura 4 se sueldan en frío.

La figura 5(b) es una vista despiezada del aparato de soldadura en frío de la figura 5(a).

La figura 5(c) es una vista en sección transversal del aparato de soldadura en frío de las figuras 5(a) y 5(b) en el que las capas de ánodo del subconjunto de electrodos de la figura 4 se sueldan en frío.

La figura 6(a) es una vista despiezada en perspectiva desde arriba de una realización de una pluralidad de capas de condensador de un conjunto de pila de electrodos de un condensador electrolítico que incorpora la presente invención.

La figura 6(b) es una vista en sección transversal de una porción de una realización de un conjunto de ánodo soldado en frío utilizado en el condensador electrolítico.

La figura 6(c) es una vista en sección transversal de otra porción de una realización de un conjunto de ánodo soldado en frío utilizado en el condensador electrolítico.

La figura 7 es una vista en perspectiva desde arriba de una realización de un conjunto de pila de electrodos de un condensador electrolítico que incorpora la presente invención.

La figura 8 es una vista ampliada de una porción del conjunto de pila de electrodos representado en la figura 7.

La figura 9 es una vista despiezada en perspectiva desde arriba de una realización de un condensador de la presente invención que emplea el conjunto de pila de electrodos de las figuras 6, 7 y 8.

La figura 10(a) es una vista despiezada en perspectiva desde arriba del condensador montado parcialmente de la figura 9.

La figura 10(b) es una vista en sección transversal parcial de la base y pared lateral de la caja de la figura 10(a).

La figura 11 es una vista desde arriba de una realización de un condensador montado parcialmente de la presente invención en el que no se ha dispuesto ninguna cubierta.

La figura 12 es una vista en perspectiva desde arriba del condensador de la figura 11 en el que se ha dispuesto una cubierta.

La figura 13 es una vista en sección transversal parcial de la periferia de la caja y periferia de la pila de electrodos tomada a lo largo de las líneas 13-13 de la figura 11 ilustrando bordes periféricos de subconjuntos de ánodo, capas de cátodo, y capas separadoras de una porción de la altura del conjunto de pila de electrodos.

La figura 14 es una vista en perspectiva de una realización de un condensador completamente montado de la presente invención que tiene un recubrimiento de caja y en el que no se ha dispuesto ninguna cubierta.

Y la figura 15 es una vista en perspectiva del recubrimiento de caja de la figura 14 colocado alrededor de la periferia del conjunto de pila de electrodos.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La figura 1 ilustra una realización del IPG de ICD 10 en el que se incorpora ventajosamente el condensador de la presente invención, los cables eléctricos de ICD asociados 14, 16 y 18, y su relación con un corazón humano 12. Los cables están acoplados al IPG ICD 10 por medio de un bloque conector multipuerto 20, que contiene puertos de conexión separados para cada uno de los tres cables ilustrados. El cable 14 está acoplado a un electrodo subcutáneo 30, destinado a montarse de forma subcutánea en la región del tórax izquierdo. El cable 16 es un cable de seno coronario que emplea un electrodo helicoidal alargado que está situado en el seno coronario y región de la vena mayor del corazón. La posición del electrodo se ilustra en formato de línea discontinua en 32, y se extiende alrededor del corazón desde un punto dentro del agujero del seno coronario a un punto cerca del apéndice atrial izquierdo.

El cable 18 está provisto de un electrodo helicoidal alargado 28 que está situado en el ventrículo derecho del corazón. El cable 18 también incluye un electrodo de estimulación 34 que toma la forma de una espiral helicoidal que se introduce en el tejido miocardial del ventrículo derecho. El cable 18 también puede incluir uno o varios electrodos adicionales para detección de electrograma de campo próximo y lejano.

En el sistema ilustrado, se suministran pulsos de estimulación cardiaca entre el electrodo helicoidal 34 y el electrodo alargado 28. También se emplean electrodos 28 y 34 para detectar señales eléctricas indicativas de contracciones ventriculares. Como se ilustra, se hace notar que el electrodo ventricular derecho 28 servirá como el electrodo común durante regímenes de desfibrilación de electrodos múltiples de pulsos secuenciales y simultáneos. Por ejemplo, durante un régimen de desfibrilación de pulsos simultáneos, se suministrarían pulsos simultáneamente entre el electrodo 28 y el electrodo 30 y entre el electrodo 28 y el electrodo 32. Durante la desfibrilación con pulsos secuenciales, se contempla que se suministrarían pulsos secuencialmente entre el electrodo subcutáneo 30 y el electrodo 28 y entre el electrodo de seno coronario 32 y el electrodo ventricular derecho 28. También se puede administrar regímenes de choque de desfibrilación de dos electrodos y pulso único, típicamente entre el electrodo 28 y el electrodo de seno coronario 32. Alternativamente, se puede administrar pulsos únicos entre los electrodos 28 y 30. La interconexión particular de los electrodos a un ICD dependerá algo de qué régimen de choque de desfibrilación de par de electrodos único se considera de uso más probable.

La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra la interconexión del circuito de salida de alto voltaje 40, circuito de carga de alto voltaje 64 y condensadores 265 según un ejemplo del sistema operativo basado en microordenador del IPG de ICD de la figura 1. Como se ilustra, las operaciones del ICD son controladas por medio de un programa almacenado en un microprocesador 42, que realiza todas las funciones de cálculo necesarias dentro del ICD. El microprocesador 42 está conectado a circuitería de control 44 por medio de bus bidireccional de datos/control 46, y por lo tanto controla la operación de la circuitería de salida 40 y la circuitería de carga de alto voltaje 64. La circuitería de estimulación/detección 78 despierta el microprocesador 42 para efectuar los cálculos matemáticos necesarios, para efectuar procedimientos de detección de taquicardia y fibrilación y para actualizar los intervalos de tiempo controlados por los temporizadores en la circuitería de estimulación/detección 78 a la reprogramación de los modos operativos del ICD o los valores de parámetro o a la aparición de señales indicativas de administración de pulsos de estimulación cardiaca o la aparición de contracciones cardiacas.

La operación básica y la estructura particular o los componentes del ICD ejemplar de las figuras 1 y 2 pueden corresponder a cualquiera de los sistemas conocidos en la técnica, y la presente invención no depende de ninguna configuración particular. El condensador electrolítico de aluminio plano de la presente invención se puede emplear en general en unión con los varios sistemas ilustrados en la patente '209 antes citada, o en unión con los varios sistemas o componentes descritos en las varias Patentes de Estados Unidos enumeradas en la Solicitud de Patente número de serie 09/103.843 arriba referenciada.

La circuitería de control 44 proporciona tres señales de importancia primaria a la circuitería de salida 40. Dichas señales incluyen las señales de control primera y segunda explicadas anteriormente, denominadas aquí ENAB, línea 48, y ENBA, línea 50. También es importante la línea DUMP 52 que inicia la descarga de los condensadores de salida y la línea VCAP 54 que proporciona una señal indicativa del voltaje almacenado en los condensadores de salida C1, C2 a la circuitería de control 44. Los electrodos de desfibrilación 28, 30 y 32 antes ilustrados en la figura 1 se representan acoplados a la circuitería de salida 40 por medio de conductores 22, 24 y 26. Para facilitar la comprensión, los conductores también se denominan "COMÚN", "HVA" y "HVB". Sin embargo, también son posibles otras configuraciones. Por ejemplo, el electrodo subcutáneo 30 se puede acoplar al conductor HVB 26, para poder administrar un régimen de pulso único entre los electrodos 28 y 30. Durante una señal lógica en ENAB, línea 48, se administra un choque de cardioversión/desfibrilación entre el electrodo 30 y el electrodo 28. Durante una señal lógica en ENBA, línea 50, se administra un choque de cardioversión/desfibrilación entre el electrodo 32 y el electrodo 28.

La circuitería de salida incluye un banco de condensadores, incluyendo los condensadores C1 y C2 y los diodos 121 y 123, que se usa para suministrar choques de desfibrilación a los electrodos. Alternativamente, el banco de condensadores puede incluir otro conjunto de condensadores como se ilustra en la solicitud '758 antes referenciada. En la figura 2, los condensadores 265 se ilustran en unión con circuitería de carga de alto voltaje 64, controlada por la circuitería de control/temporización 44 por medio de la línea CHDR 66. Como se ilustra, los condensadores 265 se cargan por medio de un transformador de alto voltaje y alta frecuencia 65. Las polaridades de carga apropiadas se mantienen por medio de los diodos 121 y 123. La línea VCAP 54 proporciona una señal indicativa del voltaje en el banco de condensadores, y permite el control de la circuitería de carga de alto voltaje y la terminación de la función de carga cuando el voltaje medido es igual al nivel de carga programado.

La circuitería de estimulación/detección 78 incluye un amplificador de detección de onda R y un generador de pulsos para generar pulsos de estimulación cardiaca, que también pueden corresponder a cualquier circuitería conocida de salida de estimulación cardiaca e incluye circuitería de temporización para definir intervalos de estimulación ventricular, intervalos refractarios e intervalos de borrado, bajo control del microprocesador 42 mediante el bus de control/datos 80.

Las señales de control que disparan la generación de pulsos de estimulación cardiaca por la circuitería de estimulación/detección 78 y las señales indicativas de la aparición de ondas R, procedentes de la circuitería de estimulación/detección 78, se comunican a la circuitería de control 44 por medio de un bus bidireccional de datos 81. La circuitería de estimulación/detección 78 está acoplada al electrodo helicoidal 34 ilustrado en la figura 1 por medio de un conductor 36. La circuitería de estimulación/detección 78 también está acoplada a un electrodo ventricular 28, ilustrado en la figura 1, por medio de un conductor 82, que permite la detección bipolar de ondas R entre los electrodos 34 y 28 y la administración de pulsos de estimulación bipolar entre los electrodos 34 y 28, como se ha explicado anteriormente.

Las figuras 3(a) a 3(g) muestran vistas en perspectiva de varios componentes del ICD IPG 10, incluyendo una realización del condensador de la presente invención, cuando los componentes se colocan sucesivamente dentro de la carcasa del IPG de ICD 10. En la figura 3(a), el módulo electrónico 360 está colocado en blindaje derecho 340 del IPG de ICD 10. La figura 3(b) muestra el IPG de ICD 10 una vez que el módulo electrónico 360 se ha asentado en el blindaje derecho 340.

La figura 3(c) muestra un par de condensadores 265 formados como se describe en la presente memoria antes de colocarlos dentro del blindaje derecho 340, conectándose los condensadores 265 eléctricamente en serie por interconexiones en el módulo electrónico 340. La figura 3(d) muestra el IPG de ICD 10 una vez que el par de condensadores 265 se ha colocado dentro del blindaje derecho 340.

La figura 3(e) muestra una copa aislante 370 antes de su colocación encima de los condensadores 265 en el blindaje derecho 340. La figura 3(f) muestra la pila electroquímica o batería 380 que tiene aislante 382 dispuesto alrededor de la batería 380 antes de colocarla en el blindaje 340. La batería 380 proporciona la energía eléctrica necesaria para cargar y recargar los condensadores 265, y también alimenta el módulo electrónico 360. La batería 380 puede tomar cualquiera de las formas empleadas en la técnica anterior para proporcionar energía de cardioversión/desfibrilación, algunas de las cuales se identifican en la Solicitud de Patente matriz número de serie 09/103.843.

La figura 3(g) muestra el IPG de ICD 10 que tiene un blindaje izquierdo 350 conectado al blindaje derecho 340 y el paso 390 que sobresale hacia arriba de ambas mitades de blindaje. El sensor de actividad 400 y el aparato de alerta del paciente 410 se representan dispuestos en la porción lateral inferior del blindaje izquierdo 350. A continuación, se cierran y sellan los blindajes izquierdo 350 y derecho 340 (no representado en las figuras).

La presente invención se dirige a la adaptación del grosor o altura de un conjunto de pila de electrodos, incluyendo una o varias capas de condensador, al grosor o altura de una caja de condensador en la que se encaja el conjunto de pila de electrodos. La realización preferida de la presente invención se ilustra y describe a continuación en el contexto de un recinto de condensador hecho de dos partes, una caja y una cubierta, donde la caja define una cámara interior de caja que se cierra con la cubierta. La caja preferida tiene una base que tiene un borde periférico de base y una pared lateral de caja que se extiende entre el borde periférico de base a un borde de abertura de pared lateral que define un borde de abertura de caja. La base es dimensionalmente mayor que las paredes laterales, y la cubierta se configura a aproximadamente las mismas dimensiones que la base. La cubierta se sella contra el borde de abertura de la caja para encerrar la cámara interior de caja que tiene una periferia de cámara de caja y una altura de caja H_{CW} como se representa en la figura 10(b) y describe mejor a continuación. Así, en esta configuración de la caja, la cubierta y la base son las superficies principales opuestas del recinto y están separadas por la pared lateral de la caja. El conjunto de pila de electrodos tiene una altura de pila correlacionada con la altura de caja H_{CW}, como se representa en la figura 10(b) y se describe mejor a continuación.

Sin embargo, se entenderá que la caja y la cubierta pueden tomar varias formas diferentes, y que los principios de la presente invención se pueden aplicar a cualquier forma. Por ejemplo, dos paredes laterales opuestas de la caja pueden ser dimensionalmente más grandes que la base de caja y la cubierta a modo de una lata donde el recinto se puede caracterizar por una anchura de caja entre las paredes laterales opuestas. En este caso, el conjunto de pila de electrodos se introduce a través de la abertura de extremo y entre las paredes laterales principales opuestas de la caja. La altura de la pila de electrodos de tal conjunto de pila de electrodos se adapta a la anchura de la caja según las ideas de la presente invención. En consecuencia, el término "altura de la caja" abarca una altura de pared lateral de la caja o una anchura de la caja o un grosor de la caja en los que encaja el conjunto de pila de electrodos en la dimensión de altura de la pila.

La figura 4 muestra una vista despiezada de una realización de una capa de condensador o subconjunto de ánodo/cátodo único 227 del condensador 265. El diseño de condensador descrito en la presente memoria emplea una configuración apilada de una pluralidad de capas de condensador o subconjuntos de ánodo/cátodo único 227 como se describe mejor más adelante con respecto a la figura 6. Cada subconjunto de ánodo/cátodo 227 incluye capas de ánodo alternas de forma sustancialmente rectangular 185 y capas de cátodo 175, estando interpuesta entremedio una capa separadora de forma sustancialmente rectangular 180. Las formas de las capas de ánodo 185, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180 son primariamente cuestión de elección de diseño, y vienen dictadas en gran parte por la forma o configuración de la caja 90 dentro de la que se disponen en último término las capas. Las capas de ánodo 185, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180 pueden asumir cualquier forma arbitraria para optimizar la eficiencia de empaquetado.

El subconjunto de ánodo 170d incluye muy preferiblemente una pluralidad de capas de ánodo no ranuradas 185a, 185b, 185c, una capa de ánodo ranurada 190 incluyendo una ranura de lengüeta de ánodo 200, y una lengüeta de ánodo 195 acoplada a la capa de ánodo 185a. Se entenderá que el subconjunto de ánodo 170d representado en la figura 4 sólo es una realización posible de un subconjunto de ánodo 170. La capa de cátodo 175d se hace muy preferiblemente de una sola hoja y tiene una lengüeta de cátodo 176 formada integralmente con ella y que sobresale de su periferia.

En una realización preferida del subconjunto 227 ilustrado en las figuras, dos hojas de capa separadora individuales 180a y 180b forman la capa separadora 180 que está dispuesta entre cada subconjunto de ánodo 170 y la capa de cátodo 175. Otras hojas de capa separadora únicas 180a y 180b están dispuestas contra las superficies externas de la capa de ánodo 185c y la capa de cátodo 175d. Cuando se apilan los subconjuntos, las hojas de capa separadora únicas exteriores 180a y 180b apoyan contra hojas de capa separadora únicas exteriores adyacentes 180b y 180a, respectivamente, de capas de condensador adyacentes de manera que dos capas separadoras de hojas 180 separen todas las capas de cátodo y ánodo adyacentes de un conjunto de pila de electrodos 225.

Los expertos en la materia entenderán que el número exacto de subconjuntos 227 seleccionados para uso en un conjunto de pila de electrodos 225 dependerá de la densidad de energía, volumen, voltaje, corriente, salida de energía y otros requisitos exigidos al condensador 265. Igualmente, los expertos en la materia entenderán que el número exacto de capas de ánodo ranuradas y no ranuradas 185, lengüetas de ánodo 195, subconjuntos de ánodo 170, capas de cátodo 175 y capas separadoras 180 seleccionados para uso en una realización dada del subconjunto de ánodo/cátodo 227 dependerá de la densidad de energía, volumen, voltaje, corriente, salida de energía y otros requisitos exigidos al condensador 265.

Según la presente invención descrita más adelante con referencia a la figura 13, el número de capas de ánodo 185a, 185b, 185c y la capa de ánodo ranurada 190 de cualquier subconjunto de ánodo dado 170 se adapta para proporcionar un grosor específico deseado de la capa de condensador o subconjunto 227. El grosor de la capa de condensador T_{1}, T_{2}, ... T_{n} depende del número y el grosor de las láminas u hojas de ánodo de las capas de ánodo, el grosor de las capas de cátodo, y el grosor de las hojas separadoras, en particular cuando se hincha con electrolito líquido. El grosor o altura total del conjunto de pila de electrodos H_{N} depende del número total N de capas de condensador y el grosor T_{1}, T_{2}, ... T_{n} de los grupos seleccionados N_{1}, N_{2}, ... N_{n} de capas de condensador. Los subconjuntos de ánodo 170 de un primer grupo de N_{1} capas de condensador incluye x capas de ánodo 185, 190 teniendo cada uno un grosor de capa de ánodo t_{x} que se sueldan conjuntamente como se describe más adelante con referencia a las figuras 5 y 6, por lo que cada subconjunto de ánodo 170 tiene por lo tanto un grosor de subconjunto de ánodo T_{x}. Cada uno de los subconjuntos de ánodo 170 de un segundo grupo de N_{2} capas de condensador incluye y capas de ánodo 185, 190, teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{y}, que se sueldan conjuntamente de la misma manera, por lo que cada subconjunto de ánodo tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{y}. De esta manera se puede idear otros grupos de capas de condensador 170.

Será evidente ahora que se puede seleccionar un número virtualmente ilimitado de combinaciones y permutaciones con respecto al número de subconjuntos de ánodo/cátodo 227, y el número de capas de ánodo no ranuradas y ranuradas 185 que forman el subconjunto de ánodo 170, los subconjuntos de ánodo 170, las lengüetas de ánodo 195, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180 dispuestas dentro de cada subconjunto de ánodo/cátodo 227, según los requisitos particulares del condensador 265. Las capas de ánodo 185, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180 se forman muy preferiblemente de materiales utilizados típicamente en condensadores electrolíticos de aluminio de alta calidad.

Las capas de ánodo 185 y 190 se forman de lámina de ánodo que muy preferiblemente está atacada, tiene una alta capacitancia específica (al menos aproximadamente 0,3, al menos aproximadamente 0,5 o muy preferiblemente al menos aproximadamente 0,8 microfaradios/cm^{2}), tiene un parámetro de resistencia dieléctrica de al menos 425 voltios CC, un grosor del orden de entre aproximadamente 50 y aproximadamente 200 micras, más preferiblemente entre aproximadamente 75 y 150 micras, más preferiblemente entre aproximadamente 90 y aproximadamente 125 micras, y muy preferiblemente tiene aproximadamente 100 micras de grosor, y una pureza de aproximadamente 1,0 mg/m^{2} con respecto al área prevista de máxima contaminación de cloruro. La lámina de ánodo tiene preferiblemente un voltaje nominal de choque de 390 voltios, una pureza inicial de aproximadamente 99,99% aluminio, un grosor final de aproximadamente 104 micras, más o menos aproximadamente cinco micras, y una capacitancia específica de aproximadamente 0,8 microfaradios por centímetro cuadrado. Las láminas de ánodo adecuadas están ampliamente comercializadas.

Las capas de ánodo individuales 185 son típicamente algo rígidas y se hacen de aluminio de alta pureza procesado por ataque para lograr alta capacitancia por unidad de área. Se prefieren las láminas de ánodo finas, especialmente si mantienen sustancialmente o aumentan la capacitancia específica reduciendo al mismo tiempo el grosor del conjunto de pila de electrodos 225, o mantienen el grosor del conjunto de pila de electrodos 225 aumentando al mismo tiempo la capacitancia general. Por ejemplo, se contempla que las capas de ánodo individuales 185 tengan un grosor de aproximadamente 10 micras, aproximadamente 20 micras, aproximadamente 30 micras, aproximadamente 40 micras, aproximadamente 50 micras, aproximadamente 60 micras, aproximadamente 70 micras, aproximadamente 80 micras, aproximadamente 90 micras, aproximadamente 100 micras, aproximadamente 110 micras, aproximadamente 120 micras, aproximadamente 130 micras, aproximadamente 140 micras y aproximadamente 150 micras.

Las capas de cátodo 175 son preferiblemente de alta pureza y son comparativamente flexibles. Las capas de cátodo 175 se forman muy preferiblemente de lámina de cátodo que tiene un área superficial alta (es decir, lámina de cátodo altamente atacada), alta capacitancia específica (preferiblemente al menos 200 microfaradios/cm^{2}, y al menos 250 microfaradios/cm^{2} cuando está fresca), un grosor de aproximadamente 30 micras, una pureza de aproximadamente 1,0 mg/m^{2} con respecto al área prevista de máxima contaminación de cloruro, y una pureza que puede ser menos que la correspondiente al material inicial de la lámina del que se hace la lámina de ánodo. La lámina de cátodo tiene preferiblemente una pureza inicial de al menos 99% aluminio, y más preferiblemente de aproximadamente 99,4% aluminio, un grosor final de aproximadamente 30 micras, y una capacitancia específica inicial de aproximadamente 250 microfaradios por centímetro cuadrado. En otras realizaciones, la lámina de cátodo tiene una capacitancia específica en el rango de entre aproximadamente 100 y aproximadamente 500 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 200 y aproximadamente 400 microfaradios/cm^{2}, o aproximadamente 250 y aproximadamente 350 microfaradios/cm^{2}, un grosor del orden de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 150 micras, aproximadamente 15 y aproximadamente 100 micras, aproximadamente 20 y aproximadamente 50 micras, o aproximadamente 25 y aproximadamente 40 micras.

Se prefiere en general que la capacitancia específica de la lámina de cátodo sea lo más alta que sea posible, y que la capa de cátodo 175 sea lo más fina que sea posible. Por ejemplo, se contempla que las capas de cátodo individuales 175 tengan capacitancias específicas de aproximadamente 100 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 200 microfaradios/cm^{2}, aproxima-
damente 300 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 400 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 500
microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 600 microfa-
radios/cm^{2}, aproximadamente 700 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 800 microfaradios/cm^{2}, aproximadamente 900 microfaradios/cm^{2}, o aproximadamente 1.000 microfaradios/cm^{2}. Las láminas de cátodo adecuadas están ampliamente comercializadas. En otras realizaciones, la lámina de cátodo se hace de materiales o metales además de aluminio, aleaciones de aluminio y aluminio "puro".

Las hojas de capa separadora 180a y 180b y las capas separadoras exteriores 165a y 165b se hacen muy preferiblemente de un rollo o hoja de material separador. Las capas separadoras 180 se cortan preferiblemente ligeramente más grandes que los subconjuntos de ánodo 170 y las capas de cátodo 175 para acomodar la desalineación durante el apilado de las capas, para evitar el cortocircuito siguiente entre capas de ánodo y cátodo, y para garantizar de otro modo que haya una barrera física entre los ánodos y los cátodos del condensador acabado. Según la presente invención, los subconjuntos de ánodo 170 también se cortan más grandes que las capas de cátodo 175.

Se prefiere que las hojas de capa separadora 180a y 180b y las capas separadoras exteriores 165a y 165b (representadas en la figura 9) sean de un material que: (a) sea químicamente inerte; (b) sea químicamente compatible con el electrolito seleccionado; (c) se pueda impregnar con el electrolito para producir un recorrido de baja resistencia entre capas de ánodo y cátodo contiguas, y (d) separe físicamente capas de ánodo y cátodo contiguas. En una realización preferida, el material separador es una celulosa pura, papel Kraft de muy bajo contenido de haluro o cloruro que tiene un grosor de aproximadamente 0,0005 pulgadas (0,0013 mm), una densidad de aproximadamente 1,06 gramos/cm^{3}, una resistencia dieléctrica de 1.400 voltios CA por 0,001 pulgada (0,025 mm) de grosor, y un número bajo de recorridos conductores (aproximadamente 0,4/pie^{2} o menos). Las hojas de capa separadora 180a y 180b y las capas separadoras exteriores 165a y 165b también se pueden hacer de materiales distinto de papel Kraft, tal como papel Manila, materiales poliméricos porosos o materiales de gasa de tejido. Por ejemplo, se puede disponer materiales poliméricos porosos entre las capas de ánodo y cátodo como las descritas en las Patentes de Estados Unidos números 3.555.369 y 3.883.784 en algunas realizaciones de las capas de condensador.

En tales pilas de condensador hechas de una pluralidad de capas de condensador, un electrolito líquido satura o humedece las capas separadoras 180 y está dispuesto dentro de la caja 90. Se ha de entender, sin embargo, que varias realizaciones incluyen dentro de su alcance un electrolito sólido o adhesivo tal como los descritos en las Patentes de Estados Unidos números 5.628.801, 5.584.890, 4.942.501, 5.146.391 y 5.153.820. Obsérvese que se puede emplear una capa apropiada de adhesivo/electrolito entre electrodos en lugar de papel, gasa o materiales poliméricos porosos para formar la capa separadora 180.

Siguiendo haciendo referencia a la figura 4, un primer paso preferido al montar un condensador electrolítico de aluminio plano es cortar capas de ánodo 185 y 190, lengüetas de ánodo 195, capas de cátodo 175 y capas separadoras 180. Los componentes se cortan muy preferiblemente a forma usando troqueles que tienen bajo espacio libre de pared a pared, donde la separación entre paredes entre las paredes orientadas de forma sustancialmente vertical correspondientes del punzón y troquel es muy preferiblemente del orden de aproximadamente 6 millonésimas de pulgada por lado. También se pueden emplear separaciones entre paredes más grandes o más pequeñas entre las paredes orientadas de forma sustancialmente vertical correspondientes del punzón y la cavidad, tal como aproximadamente 2, aproximadamente 4, aproximadamente 5, aproximadamente 7, aproximadamente 8, aproximadamente 10 y aproximadamente 12 millonésimas de una pulgada, pero se prefieren menos.

Dicho espacio libre bajo da lugar a bordes lisos sin rebabas formados a lo largo de las periferias de las capas de ánodo 185 y 190, las lengüetas de ánodo 195, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180. Se ha descubierto que los bordes lisos sin rebabas en las paredes de los troqueles son críticos con respecto al funcionamiento fiable de un condensador. La presencia de rebabas a lo largo de las periferias de las capas de ánodo 185 y 190, las lengüetas de ánodo 195, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180 puede dar lugar a cortocircuito y fallo del condensador. Los medios con los que se cortan o forman la lámina de ánodo, la lámina de cátodo y los materiales separadores, pueden tener un impacto significativo en la falta o presencia de rebabas y otros residuos de corte dispuestos alrededor de las periferias de los elementos formados o cortados. El uso de troqueles de bajo espacio libre produce un borde superior al borde producido por otros métodos de corte, tal como troqueles de corte de fleje de acero. Se ha descubierto que la forma, flexibilidad y velocidad de un troquel de bajo espacio libre son superiores a las logradas con corte con láser o cuchilla. Otros métodos de cortar o formar capas de ánodo 185 y 190, lengüetas de ánodo 195, capas de cátodo 175 y capas separadoras 180 incluyen, aunque sin limitación, corte a troquel con fleje de acero, corte con láser, corte con chorro de agua y corte con cuchilla.

El bajo espacio libre preferido del aparato de troquel es especialmente importante para cortar materiales dúctiles finos tales como la lámina de cátodo. Además de mejorar la fiabilidad, la reducción de rebabas y residuos permite reducir el grosor de la capa separadora 180, mejorando por ello la densidad de energía del condensador. El corte en ángulo, donde la cara del punzón no se mantiene paralela al suelo opuesto del troquel durante la fase de corte, es otro método menos preferido de cortar o formar las capas de ánodo 185 y 190, las lengüetas de ánodo 195, las capas de cátodo 175 y las capas separadoras 180.

En un método preferido, los materiales de lámina o separadores se estiran entre las porciones de punzón y cavidad de un troquel que tiene espacios libres apropiados en un rollo. A continuación, se emplea muy preferiblemente una prensa accionada por aire o hidráulicamente para accionar el punzón o porción de cavidad del troquel. La porción de punzón del troquel se hace muy preferiblemente de acero endurecido para herramientas, o se dispone otros materiales o recubrimientos resistentes al desgaste adecuados en sus superficies de corte. Cuando la cavidad del troquel se alinea verticalmente, la porción de punzón del troquel puede avanzar hacia arriba o hacia abajo hacia la cavidad de troquel durante un ciclo de corte. En el primer caso, los componentes se cortan y dejan caer a un envase para uso en las operaciones de montaje siguientes. En este último caso, los componentes se cortan y pueden presentarse directamente al equipo de montaje automático, tal como robots equipados con utillaje de vacío u otro tipo de agarre, para procesado siguiente. Top Tool, Inc., de Minneapolis, Minnesota puede suministrar troqueles de bajo espacio libre del tipo aquí descrito.

El subconjunto de ánodo 170 incluye muy preferiblemente una capa de ánodo ranurada 190, que facilita la colocación y posición apropiadas de la lengüeta de ánodo 195 dentro del subconjunto de ánodo 170. También se puede incluir más de una capa de ánodo ranurada 190 en el subconjunto de ánodo 170. Se prefiere que las capas de ánodo restantes del subconjunto de ánodo 170 sean capas de ánodo no ranuradas 185. La lengüeta de ánodo 195 se hace muy preferiblemente de material de aluminio en tira. En una realización preferida, el material de aluminio en tira tiene una pureza de aproximadamente 99,99% aluminio y un menor grado de anodización que la lámina de ánodo. Cuando la lengüeta de ánodo 195 se hace de un material no anodizado, la soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 195 a las capas de ánodo no ranuradas 185 se puede llevar a cabo con menos fuerza y deflexión, lo que se explica mejor a continuación. Se prefiere que el grosor de la lengüeta de ánodo 195 sea aproximadamente igual al de la capa de ánodo ranurada 190. Si se emplea más de una capa de ánodo ranurada 190 en el subconjunto de ánodo 170, se puede emplear una lengüeta de ánodo más gruesa 195.

Con referencia ahora a las figuras 5(a) a 5(c), dos capas de ánodo no ranuradas 185a y 185b se colocan sobre la capa base de dispositivo de soldadura en frío 207 del aparato de soldadura en frío 202. Los varios elementos estructurales del aparato de soldadura en frío 202 se forman muy preferiblemente de acero inoxidable maquinado con precisión o una aleación de aluminio de alta resistencia. A continuación, las capas 185a y 185b se alinean y colocan apropiadamente en la capa base de dispositivo de soldadura en frío 207 usando pasadores de alineación empujados por muelle 209a a 209e. Los pasadores 209a a 209e se retiran al empujarse la capa superior 208 hacia abajo sobre las capas 185a y 185b dispuestas dentro de la cavidad de soldadura en frío 220. Véase también la figura 5(c),
donde se representa una vista en sección transversal del aparato de soldadura en frío 202.

La capa de ánodo 190 se dispone igualmente dentro de la cavidad 220, seguido de colocar la lengüeta de ánodo 195 dentro de la ranura de lengüeta de ánodo 200 en la capa de ánodo ranurada 190. La lengüeta de ánodo 195 se coloca muy preferiblemente a lo largo de la periferia de la capa de ánodo ranurada 190 con la ayuda de pasadores de alineación empujados por muelle adicionales 209f y 209g dispuestos a lo largo de la periferia de la lengüeta de ánodo 195. La capa de ánodo no ranurada 185c se coloca después encima de la capa de ánodo 190. El subconjunto de ánodos apilados 170 se fija después entre la chapa superior 208 y la chapa base 207. Dentro de la chapa base 207 se disponen los pasadores de soldadura en frío de capa de ánodo 206a y el pasador de soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 211a. Dentro de la chapa superior 208 se disponen el pasador de soldadura en frío de la capa de ánodo 206b y el pasador de soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 211b. La chapa base 207 y la chapa superior 208 se alinean de tal manera que los ejes de los pasadores de soldadura en frío 206a y 206b coincidan y estén alineados con respecto a los pasadores de soldadura en frío correspondientes 211a y 211b.

El aparato de accionamiento superior 214 del aparato de soldadura en frío 202 desplaza los pasadores de soldadura en frío 206b y 211b hacia abajo. El aparato de accionamiento inferior 215 desplaza los pasadores de soldadura en frío 206a y 211a hacia arriba. En una realización del aparato de accionamiento superior 214 y el aparato de accionamiento inferior 215, se emplean cilindros neumáticos para mover los pasadores 206a, 206b, 211a y 211b. En otra realización del aparato 214 y del aparato 215, se dispone un par de ruedas de laminado que se mueven simultánea y perpendicularmente a los ejes de pasadores 206a, 206b, 211a, y 211b. Otras realizaciones del aparato 214 y del aparato 215 pueden emplear accionadores hidráulicos, vigas en voladizo, pesos muertos, muelles, servomotores, solenoides electromecánicos, y análogos para mover los pasadores 206a, 206b, 211a y 211b. El control del aparato de accionamiento 214 y del aparato 215 con respecto a la magnitud de la fuerza de desplazamiento de pasador y el tiempo se puede llevar a cabo usando alguno o una combinación de carga constante, desplazamiento constante, controlador de solenoide, medios directos o indirectos.

Después de la fijación con la chapa superior 208, se accionan los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b. Las soldaduras en frío 205 y 210 en el subconjunto de ánodo 170 se forman por las fuerzas de compresión generadas cuando los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b se comprimen contra el subconjunto de ánodo 170. Véase la figura 6(a), donde se representan las regiones preferidas en las que se forman soldaduras en frío 205 y 210. Las soldaduras en frío 205 y 210 se pueden describir no sólo como soldaduras en frío, sino soldaduras forjadas. Esto es debido a que los límites interfaciales entre las capas de ánodo 185 se deforman en la región de las soldaduras 205 y 210, perturbando por lo tanto las capas de óxido y poniendo los metales base en contacto directo uno con otro donde se produce unión metálica. La unión metálica aumenta la resistencia de las soldaduras.

En una realización del método, una pluralidad de cilindros neumáticos funcionan simultáneamente en el aparato de accionamiento superior 214 y el aparato de accionamiento inferior 215 para mover los pasadores 206a, 206b, 211a y 211b contra el subconjunto de ánodo 170. La soldadura en frío de la capa de ánodo 205 y la soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 210 se forman muy preferiblemente bajo condiciones de carga constante directa, donde cilindros neumáticos se presionizan a una presión fija predeterminada. La soldadura en frío de la capa de ánodo 205 y la soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 210 también se pueden formar bajo condiciones de desplazamiento constante indirecto, donde cilindros neumáticos se presionizan hasta que un sensor de desplazamiento colocado a través de los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a o 211b genera una señal que tiene un valor predeterminado, por lo que los pasadores se desenganchan del subconjunto de ánodo/cátodo 227.

En otra realización del método, se incorpora un mecanismo de viga en voladizo en el aparato de accionamiento superior 214 y el aparato de accionamiento inferior 215. La soldadura en frío de la capa de ánodo 205 y la soldadura en frío de la lengüeta de ánodo 210 se forman bajo condiciones de desplazamiento constante directo, donde las vigas de voladizo son accionadas y hacen que los elementos superior e inferior 208 y 207 enganchen el subconjunto de ánodo/cátodo 227 hasta que se alcanza un punto de tope duro. También se puede emplear un sistema controlado por carga indirecta en el aparato 214 y el aparato 215, donde medios en voladizo u otros medios incluyen un sensor medidor de carga para controlar el punto de tope de la viga en voladizo, por ejemplo, cuando el sensor mide una carga predeterminada.

La forma en sección transversal de los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b puede ser cuadrada, circular, oval u otra forma adecuada. La forma de los extremos de los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b puede ser plana, redondeada, en forma de cúpula u otra forma adecuada apropiada para controlar selectivamente las propiedades de las soldaduras en frío producidas. Igualmente, se puede emplear más o menos de cuatro pasadores de soldadura en frío. Los extremos de los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b tienen muy preferiblemente sección transversal redondeada o en forma de cúpula y circular. Los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b tienen preferiblemente un diámetro de aproximadamente 0,060 pulgadas (0,174 mm) y tienen además un extremo biselado o redondeado. Los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b se hacen preferiblemente de un material de alta resistencia que no se deforma fácilmente bajo las presiones obtenidas durante la soldadura, tal como acero inoxidable, titanio, acero para herramientas o acero HSLA. Los extremos o paredes laterales de los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b se pueden recubrir, revestir o modificar de otro modo para incrementar la resistencia al desgaste, la resistencia a la deformación u otros atributos tribológicos deseables de los pasadores.

La función primaria de las soldaduras en frío 205 y 210 es realizar interconexiones eléctricas entre las capas 185a, 185b, 185c y 190 y la lengüeta de ánodo 195, a la vez que se minimiza el grosor general del subconjunto de ánodo 170 en las regiones de las soldaduras 205 y 210. Los condensadores cilíndricos comerciales típicos de la técnica anterior exhiben un incremento significativo del grosor de la capa de ánodo en las regiones de las soldaduras en frío. Este aumento de grosor es típicamente del orden de aproximadamente dos veces el grosor de la lengüeta, o aproximadamente 0,008 pulgada (0,020 mm). En el caso de condensadores cilíndricos donde solamente hay una o dos conexiones de lengüeta no coincidentes, el efecto general en el grosor de la capa de ánodo puede ser mínimo. Sin embargo, en un diseño de capas apiladas que tiene muchas más interconexiones y soldadura, se ha hallado que los aumentos del grosor de la zona de soldadura aumentan considerablemente el grosor general de la capa de ánodo y el conjunto de pila de electrodos en conjunto.

En un método de soldadura en frío y aparato correspondiente, se produce un incremento neto nulo o inapreciable en el grosor del subconjunto de ánodo 170 cuando se optimizan apropiadamente las geometrías de la soldadura fría y los procesos de formación. Se ha hallado que varias realizaciones del conjunto de ánodo 170 a no tienen un aumento de grosor de capa superior a aproximadamente 20% debido a la presencia de soldaduras en frío, en comparación con aproximadamente un aumento de 200% del grosor que resulta de soldaduras en frío en algunos condensadores cilíndricos comerciales. Se puede soldar en frío dos, tres, cuatro, cinco, seis o más capas de ánodo 185 y 190 para formar subconjunto de ánodo 170 como se describe en la presente memoria.

La figura 6(b) muestra una vista en sección transversal de una porción de una realización de un conjunto de ánodo soldado en frío formado según el método preferido de soldadura en frío. Las capas de ánodo 185a, 190, 185b y 185c que tienen los grosores de capa de ánodo t_{a}, t_{N}, t_{b} y t_{c}, respectivamente, se sueldan en frío conjuntamente en la soldadura 205 mediante la acción compresiva de los pasadores 206a y 206b montados en la chapa inferior 207 y la chapa superior 208, respectivamente. Los pasadores 206a y 206b forman depresiones centrales 293 y 294, respectivamente, en el subconjunto de ánodo 170d, y además dan lugar a la formación de salientes 295 y 296, respectivamente. Los salientes 295 y 296 sobresalen hacia abajo y hacia arriba, respectivamente, de las superficies circundantes del subconjunto de ánodo 170d, incrementando por ello el grosor general T del subconjunto de ánodo 170d en \DeltaT (T medido con respecto a las regiones circundantes no soldadas en frío o las porciones del subconjunto de ánodo 170d).

La figura 6(c) muestra una vista en sección transversal de otra porción de una realización de un conjunto de ánodo soldado en frío donde las capas de ánodo 185a, 185b y 185c y la lengüeta de ánodo 195, que tienen grosores de capa/lengüeta de ánodo t_{a}, t_{b}, t_{c} y t_{tab}, respectivamente, están soldadas conjuntamente en la soldadura 210 mediante la acción compresiva de los pasadores 211a y 211b montados en la chapa inferior 207 y la chapa superior 208, respectivamente. Los pasadores 211a y 211b forman depresiones centrales 297 y 298, respectivamente, en el subconjunto de ánodo 170d, y además dan lugar a la formación de salientes 299 y 301, respectivamente. Los salientes 299 y 301 sobresalen hacia abajo y hacia arriba, respectivamente, de la superficie del subconjunto de ánodo 170d, incrementando por ello el grosor general T de subconjunto de ánodo 170d en \DeltaT (T medido con respecto a las regiones circundantes no soldadas en frío o las porciones del subconjunto de ánodo 170d).

Por lo tanto, el grosor general T del subconjunto de ánodo 170d se define por la ecuación:

T = nt

El grosor general máximo T + \DeltaT del subconjunto de ánodo 170d en la región de las soldaduras en frío 205 o 210 se define posteriormente por la ecuación:

T + \DeltaT = nt + \DeltaT

donde T_{as} es el grosor general del subconjunto de ánodo 170d en regiones no soldadas en frío, n es el número de capas de ánodo 185 y/o 190 en el subconjunto de ánodo 170d, y t es el grosor de las capas individuales de ánodo 185 y/o 190 o la lengüeta de ánodo 195 donde se supone que los grosores t_{n}, t_{a}, t_{b}, t_{c} y t_{tab} son los mismos.

Es altamente deseable formar el subconjunto de ánodo de tal manera que la relación \DeltaT/T sea inferior o igual a 0,05, 0,1, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45 o 0,50. Cuanto más bajo es el valor de la relación \DeltaT/T, mayor es la eficiencia volumétrica del condensador 265. Además, el grosor general del condensador 265 se puede reducir cuando el valor de la relación \DeltaT/T se hace más pequeño.

Con referencia ahora a la figura 6(a), el grosor general del conjunto de pila de electrodos 225 se puede reducir más alternando o desplazando horizontalmente las respectivas posiciones verticales de las lengüetas 195a a 195h (y las correspondientes soldaduras en frío 210). En esta realización, las lengüetas 195a, 195b, por ejemplo, no están alineadas verticalmente una con respecto a otra. Tal alternación o desplazamiento de las lengüetas 195 permite que los aumentos de grosor \DeltaT correspondientes a cada uno de los subconjuntos de ánodo 170a a 170h se extiendan horizontalmente sobre el perímetro u otra porción del conjunto de pila de electrodos 225 de tal manera que los aumentos de grosor \DeltaT no se acumulen o añadan desde el punto de vista de la construcción, disminuyendo por ello el grosor general del conjunto de pila de electrodos 225. Igualmente, las soldaduras en frío 205 pueden estar alternadas o desplazadas horizontalmente una con respecto a otra y a la soldadura fría 210 para lograr una reducción del grosor general del conjunto de pila de electrodos 225.

En otra realización preferida, el subconjunto de ánodo 170 de cada capa de condensador o subconjunto de electrodos incluye una pluralidad de tres, cuatro, cinco o más hojas de ánodo o capas 185 y 190, teniendo muy preferiblemente cada subconjunto al menos una capa de ánodo a la que se une una lengüeta de ánodo correspondiente 195 unida a ella o formando una porción de la misma, soldándose en frío las capas para formar el subconjunto de ánodo 170. Por ejemplo, un subconjunto de ánodo 170 puede incluir seis capas de ánodo 185 construidas soldando en frío dos capas triples de ánodo separadas 185 que se soldaron en frío previamente y por separado o unieron de otro modo. Alternativamente, la capa de subconjunto de ánodo 170 puede incluir siete capas de ánodo construidas soldando en frío conjuntamente una capa triple de ánodo 185 y una capa cuádruple de ánodo 185 que se soldaron en frío previamente y por separado o unieron de otro modo. En otra realización preferida, se puede emplear múltiples capas de ánodo ranuradas 190 en el subconjunto de ánodo 170, permitiendo por ello el uso de un material de lengüeta de ánodo más grueso.

Se ha descubierto que la geometría de la chapa base 207 y de la chapa superior 208 en las regiones que rodean pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b afecta a las propiedades de las soldaduras en frío 205 y 210. En un método preferido, las superficies de acoplamiento de las chapas 207 y 208 no tienen una rotura curvada formada en los perímetros de los agujeros de pasador. La presencia de roturas curvadas o chaflanes en las regiones puede producir una deformación no deseada de las soldaduras en frío 205 y 210. Tal deformación puede dar lugar a un aumento del grosor del subconjunto de ánodo 170, que se puede traducir directamente en un aumento del grosor del condensador 265. Obsérvese también que el aumento de grosor resultante es un múltiplo del número de subconjuntos de ánodo 170 presentes en el conjunto de pila de electrodos 225. Alternativamente, se puede emplear roturas curvadas o chaflanes en la región de los agujeros de pasador en la chapa base 207 y la chapa superior 208, pero se realizan muy preferiblemente las acomodaciones apropiadas del diseño del condensador, por ejemplo, alternando las posiciones de las soldaduras en frío apiladas contiguas.

Una vez que los pasadores de soldadura en frío 206a, 206b, 211a y 211b han sido accionados contra el subconjunto de ánodo 170, se quita la chapa superior 208 y se dispone el subconjunto de ánodo soldado en frío 170 para el apilamiento adicional del subconjunto de ánodo/cátodo 227. Como se ilustra en las figuras 4 y 6(a), esta realización ilustrada del conjunto de pila de electrodos 225 incluye muy preferiblemente una pluralidad de subconjuntos de ánodo soldados en frío 175a a 175h, una pluralidad de capas de cátodo 175a a 175i, una pluralidad de capas separadoras 180a y 180b, capas separadoras exteriores 165a y 165b, envoltura exterior 115 y cinta de envolver 245.

La envoltura exterior 115 se corta muy preferiblemente a troquel del material separador antes descrito, pero se puede formar de una amplia gama de otros materiales adecuados tal como materiales poliméricos, aluminio, materiales termocontráctiles adecuados, materiales cauchutados adecuados y equivalentes sintéticos o sus derivados, y análogos. La cinta de envolver 245 se corta muy preferiblemente de una cinta acrílica adhesiva reforzada con polipropileno, pero también se puede sustituir por una grapa, una junta o soldadura ultrasónica de papel, adhesivos adecuados distintos del adhesivo acrílico, cinta adecuada distinta de cinta con refuerzo de polipropileno, un gancho y broche correspondiente, etc.

La envoltura exterior 115 y la cinta de envolver 245 incluyen conjuntamente una envuelta de conjunto de pila de electrodos que se ha descubierto que contribuye a evitar el movimiento o desplazamiento indeseado del conjunto de pila de electrodos 225 durante el procesado siguiente. Ahora será evidente a los expertos en la materia que existen muchos medios distintos de los descritos explícitamente para inmovilizar y fijar el conjunto de pila de electrodos 225 durante el procesado siguiente que realizan sustancialmente la misma función que la envuelta del conjunto de pila de electrodos incluyendo la envoltura exterior 115 y la cinta de envolver 245. Existen medios alternativos para inmovilizar y fijar el conjunto de pila de electrodos 225 distintos de los antes descritos. Tales medios alternativos incluyen, aunque sin limitación, medios de fijación y sujeción robóticos u otros mecánicos que no forman necesariamente una porción del conjunto de pila de electrodos 225, electrolitos adhesivos para formar capas separadoras 180, etc.

El proceso de apilado por el que el conjunto de pila de electrodos 225 se hace muy preferiblemente, comienza colocando la envoltura exterior 115 en un dispositivo de apilado seguido de colocar encima capas separadoras o de papel exteriores 165a. A continuación, la capa de cátodo 175a se coloca encima de la capa separadora 165a, seguido de las capas separadoras 180a y 180b que se disponen encima. El subconjunto de ánodo soldado en frío 170a se coloca después encima de la capa separadora 180b, seguido de colocar las capas separadoras 180a y 180b encima, y así sucesivamente. La colocación de capas de cátodo alternas 175 y subconjuntos de ánodo 170 con capas separadoras 180a y 180b interpuestas entremedio continúa en el dispositivo de apilado hasta que se haya colocado la capa de cátodo final 175h.

En la realización del conjunto de pila de electrodos 225 representado en la figura 6(a) se ilustran ocho subconjuntos de ánodo (subconjuntos de ánodo 170a a 170h) y nueve capas de cátodo (capas de cátodo 175a a 175i). El voltaje desarrollado a través de cada conjunto combinado de subconjunto de ánodo/capa separadora/capa de cátodo dispuesto dentro del conjunto de pila de electrodos 225 oscila muy preferiblemente entre aproximadamente 360 y aproximadamente 390 voltios CC. Como se describe más adelante, los varios subconjuntos de ánodo del conjunto de pila de electrodos 225 están conectados eléctricamente típicamente en paralelo, así como las varias capas de cátodo del conjunto de pila de electrodos 225.

En consonancia con la explicación anterior relativa a la figura 4, los expertos en la técnica entenderán ahora que el conjunto de pila de electrodos 225 representado en la figura 6(a) es meramente ilustrativo, y no limita el alcance de la presente invención de ninguna forma con respecto al número o la combinación de los subconjuntos de ánodo 170, las capas de cátodo 175, las capas separadoras 180, las lengüetas de ánodo 195, las lengüetas de cátodo 176, y así sucesivamente. El número de componentes de electrodo se determina en cambio según la capacitancia total requerida, la zona total de cada capa, la capacitancia específica de la lámina empleada y otros factores.

En otra realización del conjunto de pila de electrodos 225, el número de capas de ánodo 185 empleadas en cada subconjunto de ánodo 170 se varía en la pila. Tal diseño permite la fabricación de condensadores que tienen la misma área de capa, pero una capacitancia seleccionable y diferente casi continuamente variable que el usuario puede determinar incrementando o disminuyendo el número de capas de ánodo 185/190 incluidas en los subconjuntos de ánodo seleccionados 170 (en contraposición a añadir o quitar subconjuntos completos de ánodo/cátodo 227 del conjunto de pila de electrodos 225 para cambiar por lo tanto la capacitancia total). Después de la colocación de la capa de cátodo 175i en la pila, se coloca encima la capa exterior de papel 165b, y se pliega la envoltura exterior 115 sobre la parte superior del conjunto de pila de electrodos 225. La cinta de envolver 245 sujeta entonces la envoltura exterior 115 en posición y fija los varios componentes del conjunto de pila de electrodos 225.

Las dimensiones físicas de las capas separadoras 165 y 180 son muy preferiblemente algo mayores que las de los subconjuntos de ánodo 170 y las capas de cátodo 175 para evitar el contacto de los electrodos con la pared de la caja o el cortocircuito eléctrico entre capas de electrodo de polaridad opuesta debido a la presencia de rebabas, restos o material particulado, residuos o imperfecciones que se producen. La fiabilidad y funcionalidad de condensador 265 puede estar en peligro si una porción del subconjunto de ánodo 170 entra en contacto con una pared conductora de la caja, si una rebaba en la periferia del subconjunto de ánodo 170 o la capa de cátodo 175 entra en contacto con una capa contigua de polaridad opuesta, o si la capa separadora 180a o 180b no proporciona suficiente aislamiento eléctrico entre capas de electrodo contiguas de polaridad opuesta y la materia particulada conductora puentea el intervalo intermedio.

El material separador adicional dispuesto más preferiblemente alrededor de la periferia del conjunto de pila de electrodos 225 se denomina aquí alero separador. Disminuyendo la cantidad de alero separador se aumenta la densidad de energía del condensador 265. Es beneficioso, por lo tanto, desde una perspectiva de la optimización de la densidad de energía, disminuir la cantidad o grado de alero separador. Se ha descubierto que la cantidad de alero separador requerida es primariamente una función de la tolerancia de apilamiento característica del método de apilado empleado.

Un método preferido para garantizar la correspondencia consistente de las capas separadoras 165 y 180, los subconjuntos de ánodo 170 y capas de cátodo 175 en el conjunto de pila de electrodos 225 implica apilar los diversos elementos del conjunto de pila de electrodos 225 usando técnicas de montaje robótico. Más en concreto, las varias capas de electrodo y separadoras del conjunto de pila de electrodos 225 se apilan y alinean usando una pila de montaje incluyendo un Seiko SCARA de cuatro ejes modelo Nº TT8800 y TT8500, o equivalente, para la captura y colocación de los varios elementos de electrodo y separadores en un dispositivo de apilamiento apropiado. Otros métodos adecuados para apilar y poner en correspondencia las capas de electrodo y separadoras incluyen técnicas de máquina de montaje de balancín movido por excéntrica, técnicas de máquina de plataforma rotativa, técnicas de máquina de apilamiento único en estaciones múltiples, y análogos.

En un método preferido, se presenta un separador preformado o cortado, capa de electrodo o subconjunto a un brazo robótico, que después coge la pieza con utillaje de extremo de brazo. Un sistema Venturi produce vacío en la herramienta de extremo de brazo. El sistema crea un vacío en un tiempo apropiado de tal manera que la pieza sea aspirada a la herramienta de extremo de brazo. A continuación, se libera el vacío cuando la pieza se coloca en el dispositivo de apilado. También se puede emplear un sistema de vacío directo, tal como ventosas de caucho, u otros métodos de montaje manual o robótico de captación con o sin contacto. La posición de la pieza es trasladada robóticamente desde el punto de captación al dispositivo de apilado por el brazo robótico con una exactitud de 0,005 pulgada (0,013 mm) o menos. Después de colocar la pieza en el dispositivo de apilado, la alineación de la pieza se verifica muy preferiblemente de forma electrónica con UN SEIKO COGNEX 5400 VISION System, o equivalente, en combinación con una cámara SONY XC-75, o equivalente. La cámara está montada en el brazo robótico para poder verificar la exactitud de colocación de la pieza. Este sistema puede determinar con precisión la posición de cada pieza o elemento en el conjunto de pila de electrodos 225 con una tolerancia de 0,01 milímetros. Una vez que todas las capas han sido colocadas en el dispositivo de apilado por el brazo robótico, la pila se presenta para envoltura.

Los métodos anteriores permiten la alineación precisa y el apilamiento de capas separadoras 165 y 180, subconjuntos de ánodo 170 y capas de cátodo 175 en el conjunto de pila de electrodos 225, a la vez que se minimiza la adición de volumen indeseable no usado al condensador 265.

Otro método para garantizar la correspondencia de capas separadoras 165 y 180, el subconjunto de ánodo 170 y la capa de cátodo 175 en el conjunto de pila de electrodos 225 implica elementos de alineación dispuestos dentro del dispositivo de apilado empleados en un proceso manual que utiliza puntos de correspondencia de dispositivo. En tal método, el dispositivo de apilado tiene varios elementos de alineación tal como postes o paredes laterales dispuestos alrededor de su periferia para colocar capas separadoras 165 y 180. Dado que las capas de cátodo 175 y los subconjuntos de ánodo 170 no se extienden a la periferia del separador, son necesarios unos medios alternativos para colocar con precisión los electrodos.

La colocación de capas de cátodo alternas 175 y subconjuntos de ánodo 170 se realiza muy preferiblemente usando elementos de alineación tal como postes o paredes laterales dispuestas alrededor de la periferia de la lengüeta de cátodo 176 y la lengüeta de ánodo 195. Se ha descubierto que la exactitud de la colocación y posición de las capas es primariamente una función de la longitud de las lengüetas de electrodo. Cuanto más larga es la lengüeta, menos significativo resulta el error de alineación. La longitud de la lengüeta de electrodo se debe equilibrar típicamente contra la pérdida de material de electrodo que se produce durante el corte a troquel, que a su vez se produce primariamente debido a la mayor longitud de la lengüeta de cátodo 176 con respecto a la longitud de la lengüeta de ánodo 195. Las lengüetas 176 y 195 pueden incluir o contener elementos de alineación que tienen cualquier geometría adecuada para facilitar la correspondencia y colocación con respecto a elementos de alineación. La longitud de lengüeta adicional utilizada para la correspondencia de las capas de electrodo se recorta muy preferiblemente del conjunto de pila de electrodos 225 durante el proceso de interconexión de lengüetas de electrodo (que se explica mejor a continuación).

Otro método para garantizar la correspondencia de las capas separadoras 165 y 180, el subconjunto de ánodo 170 y la capa de cátodo 175 en el conjunto de pila de electrodos 225 no requiere el uso de elementos de alineación internos dentro del condensador 265; envuelve o cubre el subconjunto de ánodo 170 y la capa de cátodo 175 con material separador. En este método, se combinan capas separadoras 180a y 180b en una sola pieza cortada a troquel que se pliega alrededor del subconjunto de ánodo 170 o capa de cátodo 175. Los bordes libres del separador se fijan después por cinta de transferencia de dos lados, otro adhesivo, punteado o soldadura ultrasónica de papel. La construcción de un subconjunto de electrodos realizada de esta manera fija y pone en correspondencia el subconjunto de ánodo 170 y la capa de cátodo 175 con respecto a la periferia de la envuelta separadora así formada. El subconjunto de ánodo/cátodo resultante 227 se presenta después para apilado en el conjunto de pila de electrodos 225.

La figura 7 muestra una vista en perspectiva desde arriba de una realización de un conjunto de pila de electrodos 225 del condensador electrolítico 265. La figura 8 muestra una vista ampliada de una porción del conjunto de pila de electrodos 225 de la figura 7. Después de envolver el conjunto de pila de electrodos 225 con la envoltura exterior 115 y la cinta de envolver 245, se realiza muy preferiblemente la interconexión de las lengüetas de ánodo recogidas 232 y las lengüetas de cátodo recogidas 233 con sus respectivos terminales externos.

La figura 9 muestra una vista despiezada en perspectiva desde arriba de la realización del condensador 265 empleando el conjunto de pila de electrodos de las figuras 6, 7 y 8 y no empleando un recubrimiento de caja. Esta realización incluye el paso de ánodo 120 y el paso de cátodo 125 que tienen muy preferiblemente porciones basales en espiral 121 y 126, respectivamente. Los pasos 120 y 125 proporcionan terminales eléctricos de paso al condensador 265 y recogen las lengüetas de ánodo recogidas 232 y las lengüetas de cátodo recogidas 233 dentro de las porciones basales 121 y 126 para interconexión eléctrica y mecánica.

En un método de hacer interconexiones de lengüeta y conexiones de terminales de paso, primero se dispone un cable de paso para la construcción de los pasos 120 y 125, como se representa en las figuras 9 y 10(a). En una realización, un cable de paso preferido es aluminio que tiene una pureza mayor o igual a 99,99% y un diámetro de 0,020 pulgada (0,510 mm). El cable se corta a longitudes predeterminadas para uso en el paso de ánodo 120 o el paso de cátodo 125. Un extremo del cable cortado se bobina de tal manera que su diámetro interno o dimensión sea ligeramente mayor que el diámetro o dimensión necesarios para rodear las lengüetas de ánodo recogidas 232 o las lengüetas de cátodo recogidas 233.

Las lengüetas de ánodo recogidas 232 se recogen después o juntan en un haz por rizado, y el diámetro interno 131 del paso del conjunto de ánodo de espiral 120 se coloca sobre las lengüetas de ánodo recogidas 232 de tal manera que el pasador de paso de ánodo 130 se extienda hacia fuera alejándose de la base de las lengüetas de ánodo recogidas 232. Igualmente, se recogen las lengüetas de cátodo recogidas 233 y el diámetro interno 136 del conjunto de paso de cátodo helicoidal 125 se coloca sobre las lengüetas de cátodo recogidas 233 de tal manera que el pasador de paso de cátodo 135 se extienda hacia fuera alejándose de la base de lengüeta de cátodo 233. Las porciones basales en espiral 121 y 126 de los pasos de ánodo y cátodo 120 y 125 se rizan después muy preferiblemente sobre las lengüetas de ánodo y cátodo 232 y 233, seguido del corte de sus extremos distales, muy preferiblemente de tal manera que los rizos así formados se orienten sustancialmente perpendiculares a ejes imaginarios 234 y 235 de las lengüetas de ánodo y cátodo recogidas 232 y 233. El corte de los extremos distales también puede realizarse, pero menos preferiblemente, a otros ángulos no perpendiculares con respecto a los ejes imaginarios 234 y 235.

Se aplica una fuerza de rizado a las bobinas de paso 121 y 126 y las lengüetas 232 y 233 en un paso de soldadura preferido siguiente. En un método, se prefiere que los pasos de ánodo y cátodo rizados se suelden con láser o ultrasónicamente a lo largo de la porción superior del borde cortado de los extremos distales a las lengüetas de ánodo y cátodo 232 y 233. Después de soldar los pasos 120 y 125 a las lengüetas de ánodo recogidas 232 y las lengüetas de cátodo recogidas 233, respectivamente, los pasadores 130 y 135 se curvan para inserción a través de agujeros de paso 142 y 143 de la caja 90.

Existen muchas realizaciones diferentes de los pasos, y medios para conectar los pasos a lengüetas de ánodo y cátodo, distintos de los representados explícitamente en las figuras. Por ejemplo, los pasos incluyen realizaciones incluyendo porciones basales que tienen lados abiertos, formando formas de "U" o "T" en sección transversal, formando una bobina que tiene una sola vuelta de cable, formando una bobina que tiene tres o más vueltas de cable, formado a partir de cable aplanado, o porciones basales formadas de manguitos rizados o capas de metal para conectar pasadores de paso 130 y 135 a lengüetas de ánodo y cátodo 232 y 233. Los varios métodos de hacer interconexiones de lengüeta y conexiones de paso que no son críticos para la presente invención se describen en la Patente de Estados Unidos, del mismo cesionario, número 6.006.133 que se puede seguir al completar la fabricación del condensador 265.

La figura 10(a) muestra una vista despiezada en perspectiva desde arriba del condensador 265 de la figura 9 en un estado parcialmente montado. La caja 90 contiene unos medios para recibir una contera de ánodo 95, representada en las figuras 9 y 10(a) como agujero o abertura de paso de ánodo 142. La caja 90 contiene además unos medios para recibir una contera de cátodo 100, representada en las figuras 9 y 10(a)
como agujero o abertura de paso de cátodo 143. La caja 90 también incluye unos medios para recibir una contera de orificio de llenado 105, representada en las figuras 9 y 10(a) como agujero de orificio de llenado 139. En una realización preferida, la caja 90 y la cubierta 110 se forman de aluminio y están conectadas eléctricamente a las capas de cátodo, y donde la caja 90 y la cubierta 110 están al mismo potencial eléctrico que las capas de cátodo, es decir, a potencial negativo.

Las conteras 95, 100 y 105 se sueldan muy preferiblemente a la caja 90 (o unen de otro modo a ella tal como con una epoxi adecuada, adhesivo, soldadura, cola o análogos), e incluyen el subconjunto de caja 108. Pestañas radiales en la contera de ánodo 95 y la contera de cátodo 100 proporcionan una región para hacer una junta de solapamiento entre la pared lateral de la caja 90 y alrededor de los perímetros de los agujeros de contera de paso 142 y 143. En métodos preferidos, se hace una soldadura circunferencial con láser en la junta circunferencial entre las conteras y la pared lateral de la caja 92, y la soldadura se realiza en dos pasos primarios. En primer lugar, se hace una serie de soldaduras por puntos alrededor de la circunferencia de la junta. Las soldaduras por puntos se hacen muy preferiblemente haciendo soldaduras por puntos sucesivas contiguas alrededor del perímetro o haciendo una primera soldadura por puntos en una primera posición a lo largo del perímetro, haciendo una segunda soldadura diametralmente opuesta a la primera soldadura a lo largo del perímetro, haciendo una tercera soldadura junto a la primera soldadura, haciendo una cuarta soldadura junto a la segunda soldadura, y así sucesivamente. Finalmente, se hace una soldadura de cierre final alrededor del perímetro de agujero para sellar herméticamente la unión soldada por puntos 93.

Guías de cable 140 y 141 centran los pasadores dentro del diámetro interno de las conteras para poder aislar eléctricamente los pasadores de ánodo y cátodo 130 y 135 de la superficie interior de la caja 90, la contera de ánodo 95, y la contera de cátodo 100. Las guías de cable 140 y 141 pueden ser aislantes eléctricos, y el aislamiento eléctrico de los pasadores 130 y 135 de la caja 90 y otros componentes se mejora muy preferiblemente por medio de adhesivo de encapsular 160.

Las guías de cable 140 y 141 contienen muy preferiblemente elementos anulares, en rampa, o de "salto" formados integralmente. Los elementos evitan que las guías de cable 140 y 141 sean expulsadas de sus respectivas conteras durante el manejo, pero se forman muy preferiblemente de tal manera que la introducción de las guías de cable 140 y 141 en sus conteras correspondientes se pueda producir usando fuerzas suficientemente bajas para no dañar la caja 90 o las conteras 95 o 100 durante el paso de inserción.

Las guías de cable 140 y 141 se pueden formar de cualquiera de una amplia variedad de materiales aislantes eléctricos que son estables en el entorno de un condensador electrolítico. En una realización preferida, el material del que se hacen las guías de cable 140 y 141 es una polisulfona moldeada por inyección denominada AMOCO UDEL suministrada por Amoco Performance Products de Atlanta, Georgia. En otras realizaciones, las guías de cable 140 y 141 se pueden formar de otros polímeros químicamente resistentes tal como fluoroplásticos (por ejemplo, ETFE, PTFE, ECTFE, PCTFE, FEP, PFA o PVDF), fluoroelastómeros, poliésteres, poliamidas, polietilenos, polipropilenos, poliacetales, poliétercetonas, poliarilcetonas, poliéter sulfonas, polifenil sulfonas, polisulfonas, poliarilsulfonas, polieterimidas, poliimidas, poli(amida-imidas), PVC, copolímeros PVDC-PVC, CPVC, polifuranos, poli(sulfuros de fenileno), resinas epoxi, elastómeros de silicona, cauchos de nitrilo, polímeros de cloropreno, cauchos clorosulfonados, cauchos de polisulfuro, elastómeros de etileno-polipropileno, cauchos de butilo, cauchos poliacrílicos, plástico reforzado con fibra, vidrio, cerámica y otros materiales aislantes eléctricos, químicamente compatibles, adecuados.

En el sentido en que se utiliza en la memoria descriptiva y sus reivindicaciones, los acrónimos anteriores tienen los significados siguientes: el acrónimo "ETFE" significa poli(etileno-co-tetrafluoroetileno); el acrónimo "PTFE" significa politetrafluoroetileno; el acrónimo "CTFE" significa poli(etileno-co-clorotrifluoroetileno); el acrónimo "PCTFE" significa policlorotrifluoroetileno; el acrónimo "FEP" significa copolímero de etileno-propileno fluorado; el acrónimo "PFA" significa fluoropolímero perfluoroalcoxi; el acrónimo "PVDF" significa fluoruro de polivinilideno; el acrónimo "PVC" significa cloruro de polivinilo; el acrónimo "PVDC-PVC" significa copolímero de cloruro de polivinilideno - cloruro de polivinilo; y el acrónimo "CPVC" significa cloruro de polivinilo clorado.

Un material preferido para formar el bloque conector 145 es una polisulfona moldeada por inyección denominada AMOCO UDEL suministrada por Amoco Performance Products de Atlanta, Georgia. El bloque conector 140 también se puede formar a partir de polímeros termoplásticos químicamente resistentes adecuados tales como un fluoroplástico (por ejemplo, ETFE, PTFE, ECTFE, o PCTFE, FEP, PFA, PVDF), poliéster, poliamida, polietileno, polipropileno, poliacetal, poliarilcetona, poliéter sulfona, polifenil sulfona, polisulfona, poliarilsulfona, polieterimidas, poliimida, poli(amida-imida), PVC, copolímero PVDC-PVC, CPVC, polifurano, poli(sulfuro de fenileno), resina epoxi y plástico reforzado con fibra.

En una realización, el bloque conector 145 se coloca en la contera de ánodo 95 y la contera de cátodo 100 guiando el pasador de paso de ánodo 130 a través del agujero de paso de ánodo del bloque conector 300, y guiando después el pasador de paso de cátodo 135 a través del agujero de paso de cátodo del bloque conector 305. El bloque conector 145 se asienta después a nivel contra la superficie exterior de la caja 90. El pasador de paso de ánodo 130 se introduce después en un tubo de rizado de ánodo 150b del mazo de cables 155. El pasador de paso de cátodo 135 se introduce después en tubo de rizado de cátodo 150a del mazo de cables 155. Los tubos de rizado 150a y 150b se rizan después a los pasadores de paso 130

\hbox{y 135.}

En otras realizaciones preferidas, las conexiones eléctricas en el bloque conector 145 se pueden establecer usando técnicas tales como soldadura ultrasónica, soldadura por resistencia y soldadura por láser. En tales técnicas de unión, la geometría de la junta también puede ser una soldadura de cable cruzado entre el cable de paso 130 o 135 y el cable del mazo 151 o 152.

Las porciones distales o basales de los tubos de rizado 150a y 150b se rizan en el cable de ánodo aislado 151 y el cable de cátodo aislado 152, respectivamente. Los cables aislados 151 y 152 están conectados igualmente al conector terminal 153. El conector terminal 153 puede estar conectado muy preferiblemente al módulo electrónico 360. Los métodos estándar de hacer condensadores electrolíticos de aluminio no se prestan fácilmente a conexiones rizadas muy pequeñas, especialmente en diseños ICD miniaturizados. Un método preferido permite formar pequeñas conexiones de rizado y medios de interconexión, y permite además el empaquetado altamente eficiente en el IPG de ICD 10.

En el método preferido antes descrito, el bloque conector 145 y el adhesivo epoxídico proporcionan liberación de deformación a los pasadores de paso 130 y 135 y a las conexiones de rizado de cable de paso, y además proporcionan una junta estanca epoxi entre las guías de cable 140 y 141, la caja 90 y las conteras 95 y 100. Los tubos de rizado también pueden servir como un punto de conexión para el montaje a nivel de dispositivo. Alternativamente, los tubos de rizado se pueden integrar dentro de mazo de cables 155 antes del montaje del condensador. El mazo de cables puede servir después como unos medios de enrutar conexiones eléctricas del condensador según se desee, por ejemplo, en pasos de montaje a nivel del dispositivo. En la realización representada en las figuras 10 y 11, el conector terminal 153 forma el extremo hembra de un contacto deslizante. En otra realización, el conector terminal 153 está conectado a otros módulos por soldadura por puntos de resistencia, unión ultrasónica, soldadura, rizado, u otros medios de unión.

La configuración particular y la fabricación de los pasos, las conexiones con ellos, el bloque conector, el mazo de cables, etc, no son importantes para la presente invención. Otros detalles relacionados con la fabricación de la forma ejemplar ilustrada de los pasos, las conexiones internas y externas a ellos, el bloque conector, el mazo de cables, etc, se exponen con detalle en la patente '133 antes referenciada.

La figura 11 muestra una vista desde arriba de una realización del condensador montado 265 sin la cubierta 110 y sin un recubrimiento de caja que separa el conjunto de pila de electrodos 225 de la caja 90 y la cubierta 110. En una realización, la porción de espacio de cabeza del conjunto de pila de electrodos 225 (denominado aquí espacio de cabeza 230) está aislada de la caja 90 y la cubierta 110. Los medios por los que se puede realizar el aislamiento del espacio de cabeza, incluyen corte a troquel, moldeado, termoformado, o materiales y medios aislantes formados mecánicamente, donde los materiales y medios son estables en el entorno de un condensador electrolítico. Los materiales adecuados de los que se pueden formar los aisladores del espacio de cabeza incluyen todos los enumerados anteriores con respecto a materiales para formar guías de cable 140 y 141. Otros medios de proporcionar aislamiento del espacio de cabeza es enrollar cinta aislante eléctrica, parecida a la cinta de envolver 245, alrededor del espacio de cabeza 230 para evitar que los terminales de ánodo o cátodo contacten la caja 90 o la cubierta 110 o entre sí. Varias configuraciones de rizado y unión para unir la cubierta 110 a la caja 90 se describen con detalle en la patente '133
antes referenciada, del mismo cesionario. Según un aspecto de la presente invención, el aislamiento del espacio de cabeza lo puede facilitar un recubrimiento de caja 300 mejor descrito a continuación. La figura 11 también puede incluir una sección media inferior 310 del recubrimiento de caja 300 descrito más adelante (no visible en la figura 11) en la que encaja el conjunto de pila de electrodos 225. Se encajaría una sección media superior sobre el conjunto de pila de electrodos después de terminar las conexiones eléctricas antes descritas para conectar los pasadores de paso 130 y 135 a lengüetas de ánodo y cátodo 232 y 233.

Después de terminar todos los pasos de soldadura, la cámara interior de caja de condensador 265 se llena con electrolito mediante el orificio de llenado 107 soldado a un agujero 139 en la pared lateral de la caja de condensador 90, el condensador se envejece, se cierra el lumen del orificio de llenado y se verifica el condensador. El envejecimiento del condensador, la construcción del orificio de llenado, el uso al llenar la cada interior del condensador con electrolito y el cierre del lumen del orificio de llenado no son críticos para la presente invención, y ejemplos de los mismos se describen con detalle en la patente '133 arriba referenciada, del mismo cesionario. Las aplicaciones en desfibriladores implantables pueden requerir dos condensadores 265 conectados en serie. En esta realización, un aislante lo facilita un adhesivo de dos caras que está dispuesto entre los condensadores 265 de manera que se unen a lo largo de caras opuestas con la tira aislante/adhesiva dispuesta entremedio. El par de condensadores 265 se suministra después para montaje en el IPG de ICD 10 como se representa y describe anteriormente con respecto a las figuras 3(a) a 3(g).

Según un aspecto de la presente invención, la caja del subconjunto de condensador 108 y la cubierta de caja 110 de las figuras 9 y 10(a) definen una cámara interior de caja 93 cuando están herméticamente soldados al borde superior de pared lateral de la caja como se ha descrito anteriormente. La caja 90 tiene una base 96 delimitada por un borde periférico de base en la unión de la base 96 y la pared lateral 91 que se extiende hacia arriba en ángulo recto de ella a un borde de abertura de caja 94 para recibir la cubierta 110, por lo que la cámara interior de caja tiene una periferia de cámara de caja 97 de forma correspondiente al borde periférico de la base 93 y delimitada por la superficie interior de pared lateral de la caja 92.

La figura 10(b) ilustra detalles y dimensiones de la pared lateral de la caja 91 entre la base 96 y el borde de pared lateral superior 94 que recibe la cubierta 110, en particular la superficie interior de pared lateral 92 que delimita y define la periferia de la caja, y la altura de caja H_{cw}, y la tolerancia de pila t_{o}. El número N de capas de condensador y el grosor general del conjunto de pila de electrodos o altura de pila H_{N} de las N capas de condensador apiladas que se encajan en la cámara interior de caja 93 dependen de la altura especificada de pared lateral de la caja H_{cw}, y la tolerancia de altura de pila t_{o}. La tolerancia de altura t_{o} se define para garantizar que el conjunto de pila de electrodos 225, con o sin recubrimiento, encaja en la cámara interior de caja 93 después del montaje y para permitir que el separador se hinche al llenarse con electrolito y la caja se hinche debido a la liberación de gases durante los ciclos de carga y descarga. Un recubrimiento de caja 300 representado en las figuras 14 y 15 también se puede disponer alrededor de la periferia del conjunto de pila de electrodos 226, y sus grosores de pared superior e inferior se toman en cuenta al especificar la tolerancia de altura de pila t_{o}.

El conjunto de pila de electrodos 225 situado dentro de la cámara interior de caja 93 está dimensionado de manera que tenga una periferia de pila 226 configurada en relación de acoplamiento con la periferia de cámara de caja definida por la superficie interior de pared lateral de la caja 92 como se representa en las figuras 10(a), 11, y 13. La realización ejemplar particular descrita anteriormente con referencia a un conjunto particular de pila de electrodos 225 tiene h capas de condensador 227a-227h (N = h) intercaladas entre capas separadoras inferior y superior 165a y 165b. Las capas de condensador 227a-227h y las capas separadoras 165a y 165b se apilan en correspondencia una sobre otra y entre la base de caja 96 y la cubierta 110 mediante una altura de pila H_{h}. Por razones de conveniencia, se seguirá dicho ejemplo en la explicación de la figura 13 que ilustra porciones de borde de un primer grupo de N_{1} capas de condensador teniendo cada una un primer grosor de la capa de condensador T_{CL1} y un segundo grupo de N_{2} capas de condensador teniendo cada una un primer grosor de la capa de condensador T_{CL2}. Se entenderá que el primer grupo de N_{1} capas de condensador incluye capas de condensador 227a a 227d que tiene un grosor total de capa de 4 * T_{CL1} y un segundo grupo de N_{2} capas de condensador 227e a 227h que tiene un grosor total de capa de 4 * T_{CL2}. La altura de pila total H_{N}= 4 *T_{CL1} + 4 * T_{CL2} (más los grosores de las capas separadoras superior e inferior 165a y 165b, si están presentes).

Como se ha descrito anteriormente con respecto a la figura 4, y como se representa en la figura 13, cada capa de condensador 227a-227h incluye una capa de cátodo 175a-175h que tiene un borde periférico de cátodo 175a'-175h' que se extiende hacia la pared lateral interior de caja 92 en toda una porción principal 229 de la periferia de cámara de caja 97 (representada en la figura 11) y que tiene una lengüeta de cátodo 176a-176h que se extiende en el espacio de cabeza 230 hacia la pared lateral de la caja 92 en una porción secundaria 231 de la periferia de cámara de caja 97. Así, la periferia de la pila 226 consta igualmente de una longitud periférica principal 229 correspondiente a la porción principal 229 y una longitud periférica secundaria 241 correspondiente a la porción secundaria 231 en el espacio de cabeza 230 como se representa en las figuras 7 y 8. La periferia de pila 226 está poco espaciada y tiene forma configurada mediante la longitud periférica principal 228 a la forma de la porción principal 229 de la periferia de cámara de caja 97.

Cada capa de condensador 227a-227h incluye también un subconjunto de ánodo 170a-170h incluyendo al menos una capa de ánodo 185 y/o 190 que tiene un borde periférico de subconjunto de ánodo 170a'-170h' que se extiende hacia la pared lateral de la caja 92 en toda la porción principal 229 y que tiene una lengüeta de ánodo 195a-195h que se extiende en el espacio de cabeza 230 hacia la superficie interior de pared lateral de caja 92 en la porción secundaria 231 de la periferia de cámara de caja 97.

Según las ideas de la presente invención, los subconjuntos de ánodo de las N_{1} capas de condensador (227c y 227d en la figura 13) incluyen x capas de ánodo (donde x = 3 en la figura 13) teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{x} que se apilan conjuntamente, por lo que cada subconjunto de ánodo (170c y 170d en la figura 13) tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{x}. Igualmente, los subconjuntos de ánodo de las N_{2} capas de condensador (227e y 227f en la figura 13) incluye y capas de ánodo (donde y = 4 en la figura 13) teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{y} que se apilan conjuntamente, por lo que cada subconjunto de ánodo (170e y 170f en la figura 13) tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{y}.

En una realización de adaptación de grosor, cada una de las x capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{x}, cada una de las y capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{y}, t_{x} = t_{y}, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una segunda realización de adaptación, cada una de las x capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{x}, cada una de las y capas de ánodo tiene el mismo grosor de capa de ánodo t_{y}, pero t_{x} \neq t_{y}, y por lo tanto la condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una tercera realización de adaptación, algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas de las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, y t_{x1} \neq t_{y1}, t_{x2} \neq t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}. En una cuarta realización de adaptación, algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, y t_{x1} = t_{y1}, t_{x2} = t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

Cada capa de condensador 227a-227h también incluye la capa separadora interior de soporte de electrolito 180 hecha de dos hojas de capa separadora 180a y 180b como se ilustra en las figuras 4 y 13. Cada capa separadora 180 tiene un borde periférico separador 180' que se extiende hacia la pared lateral interior de caja 92. Las capas separadoras 180 dispuestas entre cada subconjunto de ánodo adyacente y capa de cátodo separan eléctricamente cada subconjunto de ánodo de cada capa de cátodo adyacente de las capas apiladas del condensador. Las capas separadoras superior e inferior 165a y 165b de las figuras 9 y 10(a) también se pueden aplicar a las superficies superior e inferior del conjunto de pila de electrodos 225.

Así, el grosor o altura total del conjunto de pila de electrodos H_{N} depende del número total N de capas de condensador y el grosor T_{1}, T_{2}, ... T_{n} de los grupos seleccionados N_{1}, N_{2}, ... N_{n} de capas de condensador (y los grosores de las capas separadoras superior e inferior 165a y 165b, si están presentes). El grosor de capa de condensador T_{1}, T_{2}, ... T_{n} depende del número y el grosor de las láminas u hojas de ánodo de las capas de ánodo, el grosor de las capas de cátodo, y el grosor de las hojas separadoras, en particular cuando se hinchan con electrolito líquido. Mediante esta selección, se logra la máxima área superficial y capacitancia del conjunto de pila de electrodos y se minimiza el espacio de altura vacío de la cámara interior de caja sin producir presión excesiva.

Como se ha indicado anteriormente, los principios de la presente invención se pueden aplicar a cualquier configuración de recinto de caja donde el grosor o altura total del conjunto de pila de electrodos H_{N} se correlaciona con la altura de caja H_{cw}, que puede corresponder a una anchura de caja o grosor en la situación en la que la cubierta está en un extremo o lado del recinto en vez de la parte superior, como se ilustra en las figuras y se ha descrito anteriormente.

Con referencia adicional a la realización de la figura 13, se prefiere cortar o formar de otro modo la capa separadora 180 de tal manera que su borde periférico exterior 180' sea la superficie exterior de la periferia de pila 226 y se conforma estrechamente a la de la periferia de cámara de caja 97 de manera que los bordes periféricos externos 180' contacten la superficie interior de pared lateral adyacente 92. En las realizaciones preferidas, la periferia de capa separadora está dispuesta dentro de \pm 0,009 pulgadas de la superficie de pared lateral contigua 92. Se ha descubierto que tal conformidad estrecha entre el borde periférico 180' y las correspondientes paredes laterales internas de la caja 90 proporciona la ventaja de permitir que las capas separadoras 180 inmovilicen o fijen firmemente en posición el conjunto de pila de electrodos 225 en la caja 90. Esta inmovilización se produce porque el papel separador que forma las capas separadoras 180 se hincha después de añadir electrolito a través del lumen del orificio de llenado 107 a la cámara interior de caja 93 del condensador 265 por lo demás montado y sellado.

Con referencia también a la figura 13, en cada capa de condensador 227b, 227c, y siguientes, los bordes periféricos del subconjunto de ánodo 170b', 170c', y siguientes, están dispuestos a una primera distancia D1 de los bordes periféricos de capa separadora 180' y la superficie interior de pared lateral de la caja 92 en toda la porción principal 229 de la periferia de cámara de caja 97. Los bordes periféricos de cátodo 175a', 175b', 175c', y siguientes, están dispuestos a una segunda distancia D2 de la superficie interior de pared lateral de la caja 92 y los bordes periféricos de capa separadora 180' en toda la porción principal 229 de la periferia de cámara de caja 97. Las distancias D1 y D2 pueden ser las mismas, como se ilustra, o la distancia D2 puede ser mayor que la distancia D1, incrementando por ello el área de superficie del ánodo y colocando los bordes periféricos de ánodo de tal manera que los bordes periféricos del subconjunto de ánodo contacten uno con otro si hay defectos de borde y no formen un cortocircuito eléctrico contra una capa de cátodo interviniente.

La figura 14 muestra una vista desde arriba de dicha realización del condensador montado 265 sin la cubierta 110 y con un recubrimiento de caja 300 que separa el conjunto de pila de electrodos 225 de la caja 90 y la cubierta 110. El recubrimiento de caja 300 proporciona una barrera aislante colocada alrededor del conjunto de pila de electrodos 225 para cubrir la periferia de la pila 226 en toda la porción principal 229 ilustrada en la figura 9 y para cubrir también una porción de borde de las capas separadoras exteriores 165a y 165b. El bloque conector de mazo de cables 145 está acoplado a la pila de electrodos 108 mediante la caja 90 como se ha descrito anteriormente.

La figura 15 ilustra el recubrimiento de caja 300 utilizado en la figura 14 para encerrar el conjunto de pila de electrodos 225. En esta realización ilustrada, el recubrimiento de caja 300 se construye en una sección media superior 308 y una sección media inferior 310. El conjunto de pila de electrodos 225 está colocado dentro de las secciones medias superior e inferior 308 y 310 en el montaje ilustrado en la figura 15. Se forma un recubrimiento de pared lateral de la caja 306 que se extiende en toda la porción principal 229 ilustrada en la figura 9 cuando se termina el montaje ilustrado en la figura 15. Se hace una sección muescada 312 en el recubrimiento de pared lateral de la caja 306 en la porción secundaria 231 de la periferia de cámara de caja 97 representada en la figura 11 para facilitar conexiones eléctricas de los pasadores de paso 130 y 135 a lengüetas de ánodo y cátodo 232 y 233, respectivamente. Las conexiones eléctricas se hacen después de colocar la sección media inferior 310 del recubrimiento en la cámara interior de caja 93 y el conjunto de pila de electrodos se encaja en la sección media inferior como en la figura 11. Las conexiones eléctricas ilustradas en las figuras 9, 10(a) y 11 se terminan, y la sección media superior del recubrimiento de caja 308 se coloca sobre la superficie superior del conjunto de pila de electrodos. Se dispone otro agujero cortado en las secciones medias superior e inferior 308 y 310 en alineación con el orificio de llenado 107 para permitir la prueba de escapes y la introducción del electrolito como se describe, por ejemplo, en la patente '133 arriba referenciada.

El recubrimiento de caja 300 se hace de un grosor apropiado de material aislante eléctrico dependiendo del diseño mecánico del conjunto de pila de electrodos 225, la cantidad de alero de la capa separadora, la distancia deseada D1 de separación entre la periferia de pila de electrodos 226 y la superficie de pared lateral 92 de la caja, etc. En una realización, el grosor de pared del recubrimiento es del orden de 0,001 a 0,10 pulgadas (0,025 a 0,254 mm) y más preferiblemente del orden de 0,003 a 0,005 pulgadas (0,075 a 0,127 mm). El grosor de pared del recubrimiento también es una función del tipo de material aislante del que se hace el recubrimiento 300.

En una realización, el recubrimiento 300 se hace de un material polimérico o mezcla de materiales poliméricos, y en una realización preferida el material polimérico es polisulfona. Otros materiales poliméricos adecuados incluyen polipropileno, polietileno y ETFE. Opcionalmente, el recubrimiento 300 se puede formar de otros materiales aislantes, tal como los materiales antes descritos aquí para la construcción de las guías de cable 140 y 141. El recubrimiento 300 hace de un separador entre la periferia de la pila de electrodos 226 y la superficie de pared lateral 92 de la caja, y por lo tanto se podría hacer de materiales porosos o hacerse poroso, por ejemplo, con agujeros a su través. Otros materiales no conductores eléctricos adecuados para el recubrimiento 300 serán evidentes a los expertos en la materia después de leer la presente solicitud.

El diseño mecánico del recubrimiento 300 puede tomar muchas configuraciones diferentes dependiendo de la configuración del conjunto de pila de electrodos 225. En aplicaciones cuando la forma deseada del conjunto de condensador 64 tiene una relación baja de aspecto de grosor a anchura, se prefiere un diseño de electrodo de placa apilado 108 para lograr la densidad óptima de energía. El recubrimiento 300 se puede construir de una única parte, unos conjuntos de dos partes o hacerse opcionalmente con una construcción de componentes múltiples. Varias realizaciones del diseño mecánico del recubrimiento 300 se describen con detalle en la Solicitud de Patente de Estados Unidos, en tramitación, número de serie 09/531.352, del mismo cesionario, presentada el 20 de marzo de 2000, a nombre de Mark D. Breyen y otros, y titulada DISPOSITIVO MÉDICO IMPLANTABLE QUE TIENE UN CONJUNTO DE CONDENSADOR CON RECUBRIMIENTO. El uso de recubrimiento 300 se extiende a las formas cilíndricas u otras del conjunto de condensador 64. Aunque el recubrimiento 300 se termoforma preferiblemente o moldea, en otra realización preferida el recubrimiento 300 se puede recubrir o depositar dentro de la caja 100 o en el conjunto de pila de electrodos 225. En esta realización, el recubrimiento 300 es preferiblemente menos que 0,050 pulgada (0,130 mm) y más preferiblemente inferior a 0,001 pulgadas (0,025 mm), y más preferiblemente inferior a 0,0005 pulgadas (0,0013 mm) de grosor.

Aunque solamente se han descrito anteriormente con detalle unas pocas realizaciones ejemplares de un condensador 265 en el que la presente invención se implementa ventajosamente, los expertos en la materia apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en las realizaciones ejemplares sin apartarse materialmente de las nuevas ideas y ventajas de la invención. Por consiguiente, se pretende que tales modificaciones queden incluidas dentro del alcance de la presente invención definida en las reivindicaciones siguientes.

Claims (22)

1. Un condensador electrolítico incluyendo:

una caja de condensador sellada que define una cámara interior de caja, teniendo la caja una base que tiene un borde periférico de base, una pared lateral de caja que se extiende entre el borde periférico de base a un borde de abertura de pared lateral que define un borde de abertura de caja;

una cubierta adaptada para sellarse contra el borde de abertura de la caja para encerrar una cámara interior de caja, por lo que la cámara interior de caja tiene una periferia de cámara de caja definida por dicha pared lateral de caja y una altura de cámara de caja H_{cw}; y

un conjunto de pila de electrodos situado dentro de la cámara interior de caja incluyendo una pluralidad de N capas de condensador apiladas en correspondencia una sobre otra y entre la base de caja y la cubierta mediante una altura de pila H_{N} seleccionada de manera que sea igual o inferior a la altura de cámara de caja H_{cw} con una tolerancia predeterminada, donde cada una de las N_{1} capas de condensador de las N capas de condensador tiene un primer grosor de capa de condensador T_{CL1} y cada una de las N_{2} capas de condensador de las N capas de condensador tiene un segundo grosor de capa de condensador T_{CL2}, por lo que la altura de pila H_{N} depende de N_{1} * T_{CL1} + N_{2} * T_{CL2}.

2. El condensador electrolítico de la reivindicación 1, donde cada una de las N_{1} capas de condensador de las N capas de condensador incluye:

una capa de cátodo que tiene un grosor de capa de cátodo y un borde periférico de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una porción principal de dicha periferia de cámara de caja y que tiene una lengüeta de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja;

un subconjunto de ánodo incluyendo x capas de ánodo teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{x} y un borde periférico de capa de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una longitud principal de dicho borde periférico de base, por lo que cada subconjunto de ánodo tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{X} e incluye además una lengüeta de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja; y

una pluralidad de capas separadoras de soporte de electrolito teniendo cada una un borde periférico separador que se extiende hacia la pared lateral de la caja, estando dispuestas las capas separadoras de soporte de electrolito en cada lado del subconjunto de ánodo y la capa de cátodo de la capa de condensador;

por lo que el grosor de la primera capa de condensador T_{CL1} depende del grosor de la pluralidad de capas separadoras, el grosor de capa de cátodo y el grosor de subconjunto de ánodo T_{x}; y

donde cada una de las N_{2} de las N capas de condensador incluye:

una capa de cátodo que tiene un grosor de capa de cátodo y un borde periférico de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una porción principal de dicha periferia de cámara de caja y que tiene una lengüeta de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja;

un subconjunto de ánodo incluyendo y capas de ánodo teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{y} y un borde periférico de capa de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una longitud principal de dicho borde periférico de base, por lo que cada conjunto de ánodo tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{y} e incluye además una lengüeta de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja; y

una pluralidad de capas separadoras de soporte de electrolito teniendo cada una un borde periférico separador que se extiende hacia la pared lateral de la caja, estando dispuestas las capas separadoras de soporte de electrolito en cada lado del subconjunto de ánodo y la capa de cátodo de la capa de condensador;

por lo que el primer grosor de la capa de condensador T_{CL1} depende del grosor de la pluralidad de capas separadoras, el grosor de capa de cátodo y el grosor de subconjunto de ánodo T_{x}.

3. El condensador de la reivindicación 2, donde el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

4. El condensador de la reivindicación 2 o 3, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

5. El condensador de la reivindicación 4, donde las x capas de ánodo incluyen al menos dos capas de ánodo y las y capas de ánodo exceden del número de x de capas de ánodo.

6. El condensador de la reivindicación 2 o 3, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} no es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

7. El condensador de la reivindicación 2 o 3, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} no es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo es igual al número y de capas de ánodo.

8. El condensador de la reivindicación 2 o 3, donde algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capas de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, donde t_{x1} \neq t_{y1}, t_{x2} \neq t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto cualquier condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

9. El condensador de la reivindicación 2 o 3, donde algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capas de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, donde t_{x1} = t_{y1}, t_{x2} = t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

10. El condensador de cualquier reivindicación anterior, donde el conjunto de pila de electrodos tiene una periferia de pila configurada en relación de acoplamiento con la periferia de cámara de caja.

11. Un dispositivo médico implantable incluyendo:

una carcasa;

un módulo electrónico dispuesto dentro de la carcasa;

una fuente de energía dentro de la carcasa acoplada eléctricamente al módulo electrónico; y

un conjunto de condensador según se reivindica en cualquier reivindicación anterior dentro de la carcasa acoplada eléctricamente al módulo electrónico.

12. Un método de montar un condensador electrolítico incluyendo:

disponer una caja de condensador sellada que define una cámara interior de caja, teniendo la caja un borde periférico de base, una pared lateral de caja que se extiende entre el borde periférico de base a través de una altura de pared lateral a un borde de abertura de pared lateral definiendo un borde de abertura de caja y una altura de cámara de caja H_{cw};

disponer una cubierta adaptada para sellarse contra el borde de abertura de la caja para encerrar la cámara interior de caja, por lo que la cámara interior de caja tiene una periferia de cámara de caja definida por dicha pared lateral de caja;

formar un conjunto de pila de electrodos adaptado para colocarse dentro de la cámara interior de caja, incluyendo una pluralidad de N capas de condensador apiladas en correspondencia una sobre otra y entre la base de caja y la cubierta mediante una altura de pila H_{N} seleccionada de manera que sea igual o inferior a la altura de cámara de caja H_{cw} con una tolerancia predeterminada, donde cada una de las N_{1} capas de condensador de las N capas de condensador tiene un primer grosor de capa de condensador T_{CL1} y cada una de las N_{2} capas de condensador de las N capas de condensador tiene un segundo grosor de capa de condensador T_{CL2}, por lo que la altura de pila H_{N} depende de N_{1} * T_{CL1} + N_{2} * T_{CL2};

disponer el conjunto de pila de electrodos dentro de la cámara interior de caja; y

sellar herméticamente la cubierta de caja al borde de abertura de pared lateral.

13. El método de la reivindicación 12, donde el paso de formar un conjunto de pila de electrodos incluye además:

formar las N_{1} capas de condensador teniendo cada una un primer grosor de capa de condensador T_{CL1}:

formando una capa de cátodo que tiene un grosor de capa de cátodo y un borde periférico de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una porción principal de dicha periferia de cámara de caja y que tiene una lengüeta de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja;

formar un subconjunto de ánodo incluyendo x capas de ánodo teniendo cada una un grosor de capa de ánodo t_{x} y un borde periférico de capa de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una longitud principal de dicho borde periférico de base, por lo que cada subconjunto de ánodo tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{x} e incluye además una lengüeta de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja; y

disponer una pluralidad de capas separadoras de soporte de electrolito teniendo cada una un borde periférico separador que se extiende hacia la pared lateral de la caja en cada lado del subconjunto de ánodo y la capa de cátodo de la capa de condensador; y

formar las N_{2} capas de condensador teniendo cada una un primer grosor de la capa de condensador T_{CL2}:

formando una capa de cátodo que tiene un grosor de capa de cátodo y un borde periférico de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una porción principal de dicha periferia de cámara de caja y que tiene una lengüeta de cátodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja;

formar un subconjunto de ánodo incluyendo y capas de ánodo teniendo cada uno un grosor de capa de ánodo t_{y} y un borde periférico de capa de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en toda una longitud principal de dicho borde periférico de base, por lo que cada subconjunto de ánodo tiene un grosor de subconjunto de ánodo T_{y} e incluye además una lengüeta de ánodo que se extiende hacia la pared lateral de la caja en una porción secundaria de dicha periferia de cámara de caja; y

disponer una pluralidad de capas separadoras de soporte de electrolito teniendo cada una un borde periférico separador que se extiende hacia la pared lateral de la caja en cada lado del subconjunto de ánodo y la capa de cátodo de la capa de condensador.

14. El método de la reivindicación 13, donde el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

15. El método de la reivindicación 13 o 14, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

16. El método de la reivindicación 13 o 14, donde las x capas de ánodo incluyen al menos dos capas de ánodo y las y capas de ánodo exceden del número de x capas de ánodo.

17. El método de la reivindicación 13 o 14, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} no es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo no es igual al número y de capas de ánodo.

18. El método de la reivindicación 13 o 14, donde el grosor de capa de ánodo t_{x} no es igual al grosor de capa de ánodo t_{y}, y el número x de capas de ánodo es igual al número y de capas de ánodo.

19. El método de la reivindicación 13 o 14, donde algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, donde t_{x1} \neq t_{y1}, t_{x2} \neq t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto cualquier condición x \neq y o x = y es suficiente para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

20. El método de la reivindicación 13 o 14, donde algunas o todas las x capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{x1}, t_{x2}, y siguientes, y algunas o todas las y capas de ánodo tienen diferentes grosores de capa de ánodo t_{y1}, t_{y2}, y siguientes, donde tx1 = t_{y1}, t_{x2} = t_{y2}, y siguientes, y por lo tanto la condición x \neq y es necesaria para lograr diferentes grosores de subconjunto de ánodo T_{x} y T_{y}.

21. El método de cualquier reivindicación anterior, donde el conjunto de pila de electrodos tiene una periferia de pila configurada en relación de acoplamiento con la periferia de cámara de caja.

22. Un método de montar un dispositivo médico implantable incluyendo:

proporcionar una carcasa;

disponer un módulo electrónico dentro de la carcasa;

disponer una fuente de energía dentro de la carcasa;

acoplar eléctricamente la fuente de energía al módulo electrónico;

formar un conjunto de condensador según el método de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19; y

acoplar eléctricamente el conjunto de condensador al módulo electrónico.