具有相邻阴极的电化学电池单元制造技术

本公开包括电化学电池单元，该电池单元包括以堆叠设置彼此相邻从而在电化学电池单元中形成阴极叠层的第一阴极和第二阴极。第一阴极包括第一电流集电器和覆盖该第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料，且第二阴极包括第二电流集电器和覆盖该第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料。第二电流集电器与第一电流集电器电接触。电化学电池单元还包括与该阴极叠层相邻的阳极、以及位于阴极叠层和阳极之间的分离件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有相邻阴极的电化学电池单元
本专利技术一般地涉及电化学电池，且更特定地但非限制性地，涉及可植入医疗设备(IMD)的电池。背景可植入医疗设备(IMD)可执行各种功能，包括患者监测和治疗传递。一般而言，期望将MID设计为尽可能小，例如，在体积、覆盖面积、和/或厚度方面尽可能小，同时仍有效地执行其所意在的功能。例如，减少IMD的大小可增加其中IMD可被实际植入的可能位置的数量。此外，较小的IMD可限制手术的广泛性(extensiveness)、减少植入物感染或排斥的可能、并改进舒适度，且在一些情况下改进植入后患者的外观。换言之，相比较大的IMD，较小的IMD在临床上更被接受。IMD的示例包括可植入刺激器、可植入脉冲发生器(IPG)、和可植入复律器-除颤器(ICD)。IPG和ICD包括容纳于气密密封容器内的控制模块、电容器、和电池等。IMD电池可包括外壳、衬垫、电极组件、电解质、和延伸通过该外壳用作电池端子的至少一个馈通件。衬垫将电极组件与外壳绝缘。电极组件包括电极、阳极、和阴极，阳极和阴极之间具有分离件。概述本公开包括诸如IMD内的电池之类的电化学电池单元。该电池可包括堆叠在彼此顶部的多个阴极。提供多个阴极板增加了集电器的界面面积。这可减少阴极电阻。此外，提供多个阴极板还可减少电池放电期间阴极的面内扩展。最后，提供多个阴极板允许在电池厚度方向更大的形状灵活度，因为多个阴极板可具有不同轮廓(profile)。在一个示例中，本公开包括电化学电池单元，该电池单元包括第一阴极和第二阴极。该第一和第二阴极以堆叠设置彼此相邻从而形成电化学电池单元中的阴极叠层。第一阴极包括第一电流集电器和覆盖该第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料，且第二阴极包括第二电流集电器和覆盖该第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料。第二电流集电器与第一电流集电器电接触。电化学电池单元还包括与该阴极叠层相邻的阳极、以及在阴极叠层和阳极之间的分离件。在另一个示例中，本公开包括电池，该电池包括第一阴极。该第一阴极包括第一电流集电器和覆盖该第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料。该电池还包括第二阴极。该第二阴极包括第二电流集电器和覆盖该第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料。第二电流集电器与第一电流集电器电接触。该第一和第二阴极以堆叠设置彼此相邻从而形成电池中的阴极叠层。该电池还包括与该阴极叠层相邻的阳极、位于该阴极叠层和阳极之间的分离件、电解质、和容纳阴极叠层、阳极、分离件、和电解质的电池外壳。在另一个示例中，本公开包括制造方法，包括将第一阴极和第二阴极以堆叠设置彼此相邻地放置来形成阴极叠层。该第一阴极包括第一电流集电器和覆盖该第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料。该第二阴极包括第二电流集电器和覆盖该第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料。该方法还包括将阳极放置在与阴极叠层相邻处，且有分离件定位在阴极叠层和阳极之间，以及将第一电流集电器和第二电流集电器电连接。在附图和以下描述中阐明了本公开的一个或多个示例的细节。从说明书和附图以及权利要求书中可显示出其它特征、目标和优点。附图简述图1是示意图，示出带有电池的起搏器/复律器/除颤器(PCD)，所述电池包括具有相邻阴极的电化学电池单元。图2是带有电池的可植入医疗设备(IMD)的剖视透视图，所述电池包括具有相邻阴极的电化学电池单元。图3A-3B示出包括具有相邻阴极的电化学电池单元的电池的一个示例。图4-9示出具有相邻阴极的电化学电池单元的示例。图10A-10B示出包括具有相邻阴极的电化学电池单元的示例电池，其中相邻阴极具有不同长度以使电池具有可变厚度。图11是示出用于制造包括具有相邻阴极的电化学电池单元的电池的技术的流程图。图12和13示出具有相邻阴极的电化学电池单元的更多示例。图14和15示出具有相邻阴极的电化学电池单元的另一个示例。图16和17示出具有相邻阴极的电化学电池单元的另一个示例。具体实施方式可植入医疗设备(IMD)被用于将治疗传递至经受各种病况的患者。IMD的示例包括可植入起搏器和可植入心律转变除颤器(ICD)，这些是监测心脏电活动并按需将电刺激提供至一个或多个心脏腔室的电子医疗设备。例如，起搏器感测心律不齐，即心律的紊乱，并以受控速率将合适的电刺激脉冲提供至心脏的所选腔室来修正该心律不齐并恢复合适的心律。可由起搏器检测并修正的心律不齐的类型包括通常为较慢心率的心搏徐缓、和通常为较快心率的特定心动过速。ICD还检测心律不齐并向心脏的所选腔室提供合适的电刺激脉冲来修正异常心率或心律。然而，与起搏器相反，ICD可递送比典型起搏脉冲强得多的复律和高能除颤脉冲。这是因为ICD一般被设计为修正纤颤和心动过速发作。为了修正这样的心律不齐，ICD传递较低、中等、或高能治疗。可将起搏器和ICD设计为具有人类工程学形状，该形状与患者的植入位置相对兼容并易于最小化患者不适。例如，设备的角落和边缘可具有相对充裕(generous)的半径从而提供具有平滑轮廓的外部表面的设备。通过传递来自电源(电池)的电流来对电容器充电从而储能，生成由ICD传递的治疗的电能。在处理元件的控制下，该电容器能被快速放电，从而传递一个或多个合适波形，该波形经由部署为与患者心脏通信的电极来传递能量。为了在检测到心室纤颤后及时向患者提供治疗，例如，必需尽快对电容器以要求量的能量来充电。因此，ICD内的电池必须具有高速率能力来提供必需电流以对电容器充电。此外，由于ICD被植入在患者内，电池必须能在尺寸和形状上适应物理限制。还期望最小化由该设备所占据的体积。期望能改进包括ICD在内的IMD的电池的性能或电荷密度，原因在于在这样的改进助于减少设备的尺寸或改进设备性能(例如增加电池寿命)。图1是示意图，示出结合有电池的起搏器/复律器/除颤器(PCD)，该电池具有至少一个电化学电池单元，该电化学电池单元包括相邻阴极。然而，IMD10可采取广泛种类的形式。例如，IMD10可以是可植入心脏去纤颤器(ICD，如本领域已知的)。可选地或附加地，IMD10可以是可植入心脏起搏器。IMD10包括相关联的电导线14、16、和18，但是可理解，IMD10可包括适于特定应用的任何数量的导线。通过经由多端口连接件块20，导线14、16、和18耦合至IMD10，该连接件块20对于三个导线14、16、和18中的每一个包含分离的端口。导线14耦合至皮下电极30，皮下电极30意在皮下地安装在左胸区域内。可选地或附加地，可采用其中IMD10的外壳可用作电极的活性“罐”配置(active"can"configuration)。导线16是冠状窦导线，采用定位在心脏12的冠状窦和大静脉区内的细长线圈电极。在32处以虚线格式示出该电极的位置，且该电极从冠状窦的开口内的点围绕心脏12延伸至左心耳附近的点。导线18可被设置为具有细长的电极线圈28，该电极线圈28可定位在心脏12的右心室内。导线18还可包括螺旋刺激电极34，其可采用可被旋入右心室的心肌组织内的可推进的螺旋线圈的形式。导线18还可包括用于近场和远场电描记感测的一个或多个附加电极。在图示系统中，在螺旋电极34和细长电极线圈28之间传递心脏起搏脉冲。还可采用电极28和34来感测表示心室收缩的电信号。如所示，预期右心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池单元，包括：第一阴极，其中所述第一阴极包括第一电流集电器和覆盖所述第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料；第二阴极，所述第二阴极包括第二电流集电器和覆盖所述第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料，其中所述第二电流集电器与所述第一电流集电器电接触，其中所述第一和第二阴极以堆叠设置彼此相邻从而在所述电化学电池单元中形成阴极叠层；与所述阴极叠层相邻的阳极；以及位于所述阴极叠层和所述阳极之间的分离件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.22 US 13/302,9031.一种电化学电池单元，包括：第一阴极，其中所述第一阴极包括第一电流集电器和覆盖所述第一电流集电器的第一阴极形式的活性材料；第二阴极，所述第二阴极包括第二电流集电器和覆盖所述第二电流集电器的第二阴极形式的活性材料；位于所述第一和第二阴极之间的第一分离件，其中所述第二电流集电器与所述第一电流集电器电接触，其中所述第一和第二阴极以堆叠设置彼此相邻从而在所述电化学电池单元中形成阴极叠层；与所述阴极叠层相邻的阳极；以及位于所述阴极叠层和所述阳极之间的第二分离件。2.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述阳极是第一阳极，所述电化学电池单元还包括：第二阳极，其与所述阴极叠层相邻且相对于所述阴极叠层在所述第一阳极对面；以及位于所述阴极叠层和所述第二阳极之间的第三分离件。3.如权利要求2所述的电化学电池单元，其特征在于，所述阴极叠层还包括第三阴极，以使在所述阴极叠层中所述第三阴极与所述第二阴极相邻，其中所述第三阴极包括第三电流集电器和覆盖所述第三电流集电器的第三阴极形式的活性材料，且其中所述第三电流集电器与所述第一和第二电流集电器电接触。4.如权利要求2所述的电化学电池单元，其特征在于，还包括：第三阴极，其与所述第二阳极相邻且相对于所述第二阳极在所述阴极叠层对面，其中所述第三阴极包括第三电流集电器和覆盖所述第三电流集电器的第三阴极形式的活性材料，其中所述第三电流集电器与所述第一和第二电流集电器电接触；位于所述第三阴极和所述第二阳极之间的第四分离件；第三阳极，其相对于所述第三阴极在所述第二阴极对面；和位于所述第三阴极和所述第三阳极之间的第五分离件。5.如权利要求4所述的电化学电池单元，其特征在于，所述阴极叠层是第一阴极叠层，所述电化学电池单元还包括：第四阴极，其与所述第三阴极相邻，以使所述第三阴极和所述第四阴极在所述电化学电池单元中形成第二阴极叠层，其中所述第四阴极包括第四电流集电器和覆盖所述第四电流集电器的第四阴极形式的活性材料，其中所述第四电流集电器与所述第三电流集电器电接触。6.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述阴极叠层是第一阴极叠层，所述电化学电池单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·维瓦蒂尼，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US