包括三维框架的烧结电容器电极的制作方法
【专利摘要】示例包括：电容器壳体，密封用于保持电解液；设置在电容器壳体中的至少一个阳极，所述至少一个阳极包括在由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器上设置的烧结部分；阳极导体，耦合至与烧结部分电连通的集电器，所述阳极导体密封地延伸通过电容器壳体至在电容器壳体的外部设置的阳极端子，所述阳极端子与烧结部分电连通；设置在电容器壳体中的阴极；设置在阳极和阴极端子之间的隔离物；以及设置在电容器的外部并且与第二阴极电连通的阴极端子，其中所述阳极端子和所述阴极端子彼此电隔离。
【专利说明】包括三维框架的烧结电容器电极
[0001]优先权声明
[0002]这里要求Gregory Sherwood于2011年8月11日递交的、题为“SINTEREDCAPACITOR ELECTRODE INCLUDING A3DMENS10NALFRAMETORK” 的美国临时专利申请 61 /552，541的优先权，将其全部合并在此作为参考。
【技术领域】
[0003]本文通常涉及能量存储，并且具体地涉及包括三维(“3D”)框架的烧结电极。
【背景技术】
[0004]电刺激治疗有益于一些患者。例如，一些患者遭受不规则的心跳或者心律不齐，并且可以受益于对于心脏的电刺激施加。一些患者遭受已知为心室纤维颤动的具体类型的心律不齐。心室纤维颤动可以影响心脏的不同区域，例如心房或心室。当在心室中发生心室纤维颤动时，心脏的泵浦血液的能力急剧减小，使患者承受伤害的风险。已经发现向患者施加电学刺激可以通过回复规律的心跳有效地治疗成遭受诸如心室纤维颤动之类疾病的患者。
[0005]因为诸如心室纤维颤动之类的紊乱可以发生在任意时间，具有这种易卸装置是有帮助的。在一些情况下，如果装置是便携或可植入的是有帮助的。在研发便携或可植入装置时，重量轻且部件紧凑是需要的。
[0006]以下是背景文献:
[0007]美国专利5，728，490，申请号08 / 671527提及了在构建电池电极时使用的三维衬底材料包括从以下组中选择的烧结矩阵材料，所述组包括网状金属泡沫、导电纤维和金属粉末压块以及结合到矩阵材料的至少一个表面的聚合物网孔材料、柔性金属丝网或金属纤维的多孔覆盖层，以在化学装填矩阵材料的螺旋缠绕期间保持烧结矩阵材料实质上在矩阵材料表面的平面表面内。该文献没有提到电容器。
[0008]美国专利公开N0.2007 / 0248887 /申请号N0.11 / 408，856提到了使用金属泡沫(或者一些气体三维细丝导电材料)的高性能锂基电池。该文献没有提到电容器。
[0009]美国专利公开N0.2010 / 0259886、申请号N0.12 / 297，811提到了能量存储装置包括具有第一和第二电极的超级电容器，每一个电极包括通过电解树脂限制的导电纤维的垫子复合物。
【发明内容】
[0010]烧结铝粉末可以用于产生电容器电极，所述电容器电极具有比其他方法更大的表面积和更高的电容，包括一些刻蚀的电极。烧结电极甚至在氧化之后提供改进的表面积，从而提供改进的能量密度。这些电极可以用于产生更轻且更加紧凑的电容器。
[0011]在一些示例中，诸如阳极之类的电极通过将粉末和粘合剂混合到铝片上来生产。在一些示例中，在片的两侧上对准印花。在特定的示例中，片用作印刷的底座。在一些示例中，片用作电极的电流收集器。一旦将粉末材料烧结则产生完成的电极，并且将烧结材料氧化。
[0012]然而，这种平面电极可能遭受至少部分地由一些制造工艺引起的翘曲和弯曲，所述制造工艺包括但不限于加热、按压、冲模压等。这种片方法也局限于生产某个厚度的电极，因为印刷可以将有限量的材料构筑到片上。
[0013]在示例中，本发明的主题可以提供对于平面电极的翘曲和弯曲的问题的解决方案，例如通过提供包括设置在由3D框架构成的集电器上的烧结部分在内的电极，所述3D框架限定了延伸至诸如正交轴的三个轴的单元，所述3D框架形成为抵抗翘曲和弯曲的所需形状。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图通常作为示例说明了在本文件中讨论的各种实施例。附图只是用于说明性的目的并且没有按比例绘制。
[0015]图1是根据一些实施例的包括烧结电容器的医疗系统示意图。
[0016]图2是根据一些实施例的包括烧结电容器的植入医疗系统。
[0017]图3A是根据各种示例的限定了沿三个轴设置的开口区域的烧结3D框架的透视图。
[0018]图3B是限定了沿三个轴设置的开口区域的烧结3D框架的闭合视图，例如图3A中所示的闭合视图3B。
[0019]图4是根据一些示例的膨胀金属3D框架的平面图。
[0020]图5是说明了根据一些示例的用于铸型电极的工艺的示意图。
[0021]图6A是根据各种示例的限定沿三个轴设置的开口区域的3D框架的平面图。
[0022]图6B是沿图4A的线4B_$B得到的截面，示出了轮廓线。图7A是根据各种实施例的包括插芯电极的电容器的平面图。
[0023]图7B是沿图7A的线7B=7B得到的截面。
[0024]图8A是根据各种示例的电容器的平面图。
[0025]图8B是沿图8A中的线8B-8B得到的截面，示出了由3D框架构成的电极的叠层。
[0026]图9是根据一些实施例的制造电容器的方法。
【具体实施方式】
[0027]该文件涉及在电学能量存储装置中使用的烧结电极。特定的示例包括由铝或其合金构成的烧结阳极。一些示例用于铝电解电容器。示例包括具有烧结部分的电极，烧结部分设置到由3D框架构成的集电器上，例如限定了延伸至三个轴的单元的框架。
[0028]一些示例包括电极叠层，其中至少一个电极包括由3D框架构成的集电器，其中将电极互连。在一些示例中，提供了使用单一烧结电极的电容器，具有三(3)个部件的部分，包括阴极容器、设置在容器中的阳极插芯电极(slug electrode)和它们之间的隔离物。本系统和方法改进了能量存储装置，所述能量存储装置不使用3D框架，至少因为可以形成没有不合需要的翘曲的电极。
[0029]烧结导致了电极的颗粒之间的许多空隙(例如，间隙)。烧结电极部分地类似于颗粒之间具有空隙的碾碎颗粒。在各种示例中，用电解液填充空隙，从而增加每单位体积的电容，因为电容与暴露到电解液的表面积成正比。具有这种空隙的电极提供与平坦电极层的主表面相关的电子的横向或平行移动，因为刻蚀导致了典型地与平坦层的主表面垂直的孔隙，刻蚀的电极限制了横向移动。因此，由于这种增强的离子流，与限定了延伸至三个轴的刻蚀框架相比较，一些示例具有较低的ESR(等效串联电阻)。在各种示例中，单元范围平均直径10至15微米。在一些示例中，在单元中设置的粉末材料的一个或多个微粒具有约3至4微米的平均直径。在各种示例中，在框架上形成厚度约0.5微米的氧化物。
[0030]总的来说，使用包括在3D框架上设置的烧结材料在内的电极的能量存储装置非常适用于可植入医疗装置，例如去颤器。因为这些电极产生了多种形状，它们可以用于产生能量存储装置，例如具有常规形状的电容器。空隙非常小，使得电极刚硬，并且能够经受住机器或装配人员的处理。这些电极支配了刻蚀电极上改进的能量密度，并且对于实现较小的可植入装置是有用的，所述可植入装置能够转移用于具体治疗的能量的量。预期的3D框架包括但不限于泡沫、膨胀金属(expanded metal)、纤维、茅草、纺织物、脚手架、骨架、毛边、卷须等。框架的示例包括但不限于其中通过导电格子部件限定单元的格子。格子形式不限于标准正交格子，引起其他结构也是可以的。各种示例是金属性的。这里公开的3D框架示例包括可以组合使用的特征，也就是说在各种示例中，来自一个3D框架的各个方面可以与来自另一个3D框架的方面进行组合。
[0031]图1是根据一些实施例的包括烧结电容器在内的医疗系统100的示意图。医疗系统100可以表示用于提供治疗刺激的多种系统，例如心脏。医疗系统的示例包括但不限于可植入起搏器、可植入去颤器、可植入神经刺激装置和从身体外部提供刺激的装置，包括但不限于外部去颤器。
[0032]电子装置104可以监测患者，例如通过监测传感器105。电子装置104可以监测或控制系统100内的行为。在一些示例中，电子装置104可以监测患者，诊断将要治疗的疾病(例如心律不齐)、并且控制能量刺激脉冲递送给患者。可以使用电感器向电子装置104无线地供电。替代地，可以通过电池106对电子装置104供电。在一些示例中，电子装置104可以将小治疗脉冲能量从电池106导引至患者。
[0033]对于诸如心室纤维颤动之类的使用超过电池106能够提供的能量放电率治疗，使用电容器108。通过电子装置104控制来自电池106的能量以将电容器108充电。通过电子装置104控制电容器108以放电至患者以治疗患者。在一些示例中，电容器108完全放电至患者，并且在示例中将电容器接通以提供治疗能量，以及关断以截断输运量。
[0034]医疗系统100的一些不例包括可选的导联系统101。在一些不例中，在植入之后，导联系统101或者导联系统101的一部分与要刺激的组织电连通。例如，导联系统101的一些结构利用刺激电极102接触组织。导联系统101经由头部103中的连接耦合至系统100的其他部分。系统101的示例根据需要执行的治疗来使用不同个数的刺激电极和/或传感器。
[0035]在示例中，一些医疗系统100可以无需导线就作用。可以将无导线电极示例定位为与要刺激的组织接触，后者可以定位于组织附近以通过中间组织振动要刺激的组织。无导线电极更加易于植入并且不太昂贵，因为它们不要求附加的导线部件。外壳110可以用作无导线结构中的电极。
[0036]在一些实施例中，电子装置104包括耦合至电池106和电容器108的电子心律管理电路，以将电容器108放电以提供治疗去颤脉冲。在一些示例中，系统100包括阳极和阴极，调节阳极和阴极的尺寸以传送至少约50焦耳的去颤脉冲。其他结构可以传送大量的能量。一些结构传送较少的能量。在一些示例中，预先确定能量级别以实现由主管团体或者与地理区域相关联的标准要求的传送级别，例如欧洲国家。在实施例中，调节阳极和阴极的尺寸以传送至少约60焦耳的去颤脉冲。在一些示例中，预先确定这种能量级别以实现由另一个区域的主管团体要求的能量级别，例如美国。在一些示例中，电子装置104可以控制区心室纤维颤动脉冲的放电，使得医疗系统100只传送由使用系统100的区域要求的能量。在一些不例中，传送36焦耳的脉冲。
[0037]对阳极和阴极进行封装可以减小它们的效率。例如，耦合至电子装置和电容器108的电极的导体之间的互连降低了效率。因此，调节阳极和阴极的尺寸以补偿效率下降。同样地，在一些实施例中，电容器108包括阳极和阴极，调节所述阳极和阴极的尺寸并且进行封装以传送至少约50焦耳的去颤脉冲。调节一些阳极和阴极的尺寸并且进行封装以传送至少约60焦耳的去颤脉冲
[0038]一些烧结电极示例的一个特征是至少一个阳极和阴极具有DC电容，所述DC电容比具有每立方厘米74.5微法的刻蚀电容器的至少一个阳极和阴极的AC电容约大23 %。在一些示例中，至少一个阳极和阴极在445总电压下具有至少每立方厘米96.7微法的AC电容。在一些示例中，这是与415伏的操作电压可比拟的。这是比具有每立方厘米74.5微法的刻蚀电容器30%的改进。总电压是对于电极允许每立方厘米I毫安泄露电流的电压。一些示例老化至415伏。
[0039]在一些示例中，电容器108包括密封以保持电解液的电容器壳体112。在一些示例中，焊接电容器壳体112。在一些情况下，密封电容器壳体112。在示例中，密封电容器壳体112以保持电解液，但是密封允许其他物质的流动，例如气态双原子氢或氦分子。这些示例的一些使用环氧树脂密封。
[0040]密封装置外壳110用于遮蔽诸如电池106、电子装置104和电容器108的部件。在一些示例中，通过将部件焊接到密封装置外壳110中来提供密闭度。其他示例将外壳110的部分与诸如树脂基粘合剂之类的粘合剂结合在一起，例如环氧树脂。因此，外壳110的一些示例包括氧化树脂密封接缝或端口。几种材料可以用于形成为外壳110，包括但不限于钛、不锈钢、镍、聚合材料或者这些材料的组合。在各种示例中，外壳110和壳体112是生物兼容的。
[0041]通过当前的电极技术改进了电容器，部分地因为可以使其更小并且不太昂贵。这些电极提供的改进与需要高能、高压或节约空间电容器的任何应用相关，包括但不限于用于照相闪光灯装置的电容器。本发明主题延伸至受益于高表面积烧结电极的能量存储装置，包括但不限于铝。除了堆叠电容器之外，这里描述的电极可以合并到缠绕的圆柱电容器中。
[0042]图2是根据一些实施例的植入医疗系统200，植入到患者201中并且包括烧结电容器。系统包括心律管理装置202，耦合至第一引线204以延伸通过心脏206至右心室208，以至少刺激右心室208。系统也包括第二引线210，所述第二引线延伸通过心脏206至左心室212。在各种实施例中，第一引线204和第二引线210的一个或两个包括电极以感测本征心脏信号并且刺激心脏。第一引线204直接接触(例如触摸)右心房214和右心室208以感测和/或刺激两个组织区域。第二引线210与左心房216和左心室212直接接触以感测和/或刺激两个组织区域。心律管理装置202使用引线电极来将能量传输至心脏，或者在引线上的电极之间或者在一个或多个引线电极和心律管理装置202之间。在一些示例中，心律管理装置202是可编程的并且与编程器220无线地通信218编程信息。在一些示例中，编程器220无线地218对心律管理装置202的能量存储装置充电。
[0043]图3A是根据各种示例的3D框架300的透视图。图3B是3D框架的关闭视图，例如图3A所示的关闭视图3B。3D框架图片是多孔且阴极的，但是本发明主题不限于此。3D框架300在一些示例中是金属的。如这里所使用的，金属材料可以是或者涉及金属，包含金属或者具有金属的性质。金属材料可以由铝、钛、不锈钢、其他金属或这些金属的组合构成。在一些示例中，3D框架300是连续的。连续的3D框架300说明了颗粒边界的规则分布，与在边界之间具有材料的不连续金属相对，例如焊接金属。
[0044]在一些情况下，3D框架由泡沫构成。一些示例包括金属泡沫。在各种示例中，3D框架300由限定了多孔单元的金属泡沫构成。在图3B中，通过框架304限定了单元310。在示例中，单元310是具有比孔隙306更大直径D3的体积，所述孔隙是在单元之间延伸的通道。根据各种示例的单元310代表泡沫中的气泡。单元的至少一些是开放的。在各种示例中，用烧结材料填充孔隙306。
[0045]在各种示例中，3D框架300是柔软的。例如在一些示例中，3D框架300可以弹性地压缩。一些示例包括非弹性压缩的3D框架。如这里所使用的，压缩涉及将泡沫的单元压在一起以及尺寸或体积的减小，例如通过压力。压缩附加地意味着通过压缩使3D框架300变平坦。在一些示例中，包括烧结材料的3D框架300占据了所选择体积的97%，其中所选择体积的3%被空隙占据，例如单元或孔隙。
[0046]图4是根据一些示例的膨胀金属3D框架的平面图。框架402由非膨胀金属构成，包括但不限于片、坯段(billet)、棒料等。在各种示例中，非膨胀金属通过处理形成为膨胀金属。处理的示例包括但不限于按压、拉伸和切割，但是本发明主题不限于此。在一些示例中，可以在烧结之前装配框架的叠层。
[0047]图5是说明了根据一些示例的用于浇铸电极的工艺的示意图。在工艺中，坩埚108将粉末材料502倾泻成泡沫510。在各种示例中，将粉末材料502浇铸到框架504上。在一些示例中，将穿通导体506浇铸到框架504上。
[0048]图6A是根据各种示例的3D框架602的平面图。图6B是沿图6A的线6B-6B得到的截面图。在这些示例中，用粉末材料填充电极600并且进行烧结。电极限定了多个孔隙604。在一些示例中，电极具有选择以至少部分地匹配电容器壳体形状的电极形状606。在一些情况下，将电极600铸模或者浇铸成型。在一些示例中，例如通过定向或其他切割操作来切割电极600。在一些不例中，电极具有平坦表面608。在一些不例中，将附加的电极堆叠到平坦表面608上。电极叠层包括多个电极，每一个电极包括至少一个主表面，所述主表面面对另一个电极的主表面。在一些情况下，将多个电极设置成叠层并且彼此互连。可以经由导电互连实现互连，例如焊接母线、铆钉、金属喷涂等。
[0049]在各种示例中，选择宽度W6和厚度T6，使得电极600与所选择的电容器壳体形状共形或者配对。示例包括与导体相连的3D框架602。在一些示例中，电极600稱合至导体。在一些示例中，将导体焊接到3D框架602，使得导体与3D框架602电学且物理地耦合。在各种示例中，装置外壳具有形式因子，并且电容器壳体整形以至少部分地与形式因子共形。
[0050]图7A是根据各种实施例的包括插芯电极707的电容器700的平面图。图7B是沿图7A的线7B-7B得到的截面图。将阳极706设置在电容器壳体702中。阳极706包括设置在3D框架710上的烧结部分708。在一些示例中，将烧结部分708烧结到3D框架710上。在这些示例中，使用形成烧结部分708的烧结工艺将烧结部分708的颗粒机械且电学地耦合至3D框架710。在一些示例中，烧结部分708例如通过扣件、粘合剂或焊接或者其组合与3D框架710耦合。如这里所使用的，扣件包括铆钉、夹具、螺钉、这些扣件和其他扣件的组合，以将部件机械地彼此固定。
[0051]插芯电极707包括阳极706的烧结部分708和任意3D框架710，将烧结部分708机械地固定到所述3D框架。一些示例包括插芯电极707，例如包括单片烧结部分708的独立插芯电极。在一些示例中，插芯电极707是独立的，其只是电容器中极板上的唯一插芯电极。烧结部分708是单片的，其是具有规则晶体或颗粒结构的固体结构，不包括可移动的子部件。诸如阳极706之类的电极包括插芯电极707加上与插芯电极707电连通的任意其他部分，包括但不限于诸如阳极导体714之类的互连和/或导体。例如，阳极导体714形成了阳极706的一些部分，虽然当与插芯电极707相比时贡献了相对较小量的电容。
[0052]阳极导体714与烧结部分708和3D框架710相耦合。阳极导体714密封地延伸通过电容器壳体702至在电容器壳体702的外表上设置的阳极端子713，阳极端子713与烧结部分708电连通。一些示例使用穿通装置724。在一些示例中，穿通装置包括玻璃。在一些实施例中，穿通装置包括环氧树脂。在一些示例中，将阳极导体714的内部长度717设置在阳极706的烧结部分708中，所述烧结部分708包封了内部长度717。在这些实施例的一些中，将阳极706烧结至内部长度717周围，包括烧结到内部长度717的末端719以及内部长度717的侧面712。
[0053]在一些示例中，插芯电极是多面体，并且阳极导体延伸通过阳极706的面，实质上与阳极706的面垂直。一些示例包括具有圆角边缘的多面体形状的阳极706。也可以预想具有弯曲表面或曲线表面的阳极706。
[0054]在实施例中，将阳极导体714粘贴至插芯电极的侧面。这些实施例不包括内部长度717。在这些实施例的一些中，阳极导体的端面719耦合至插芯电极。端面719可以按照另一种方式烧结或者粘附，例如通过焊接、粘合剂或扣件或者其组合。
[0055]替代示例包括耦合至3D框架710的阳极导体714，其中阳极导体714与烧结部分708电连通，而不与烧结部分708机械接触。各种耦合方法用于将阳极导体714与3D框架710接合，包括但不限于焊接、粘合、扣件及其组合。
[0056]几种材料可以用于形成壳体702，包括但不限于铝、钛、不锈钢、镍、聚合材料或者这些材料的组合。密封壳体702以保持电解液704。可以使用各种电解液，包括但不限于铃木技术公司的电解液模型1184。在一些不例中，壳体702包括密封剂,例如基于树脂的密封齐IJ，包括但不限于环氧树脂。一些示例包括橡胶密封剂以将壳体部分彼此密封，或者将诸如穿通装置之类的子部件与一个或多个壳体部分密封。在一些示例中，将壳体702与子部件焊接在一起。在一些示例中，气密地密封壳体702。一些示例包括壳体，所述壳体包括一个或多个回填端口，但是本发明主题不限于此。
[0057]阴极716也设置在电容器壳体702中。在一些示例中，阴极716是平坦层。这些示例的一些是厚度约20微米。在一些示例中，壳体702是阴极的，并且是阴极716的一部分或全部。在实施例中，壳体702不是阴极的，并且阴极与壳体电隔离或者壳体不是导电的。可以使用涂覆工艺或其他工艺将阴极716的材料设置到壳体上，所述工艺包括但不限于烧结，或者可以将阴极716的材料设置抵靠在壳体上，而不与壳体机械耦合。
[0058]在各种实施例中，隔离物720设置在阴极716和烧结部分708和阳极706的3D框架710之间。在一些示例中，隔离物720包括一个或多个牛皮纸层。在各种示例中，在隔离物720中切割孔以提供阳极导体714的端口。将隔离物720和阴极716说明为包封插芯电极707(也就是说弯曲或者形成在插芯电极707周围)，但是在一些实施例中隔离物720和阴极716包括在侧面支撑插芯电极707的平坦层。一些不例包括在电容器壳体702的外表上设置、并且与阴极716电连通的阴极端子722，阴极导体714的阳极端子713和阴极端子722彼此电隔离。
[0059]图8A是根据各种示例的电容器的平面图。图8B是沿图8A的线8B-8B得到的截面图。各种示例包括在电容器壳体801中设置的电容器叠层818。在各种示例中，电容器壳体801包括盘状部分830和盖子8323，盖子密封至盘状部分830，但是本发明主题不限于此。
[0060]在各种示例中，电容器叠层818包括多个电极和隔离物。例如，第一隔离物820设置在壳体801和包括3D框架802在内的第一电极之间，以将包括3D框架802的电极与壳体801物理地分离。在一些示例中，包括3D框架802的电极耦合至导体810。一些情况包括第二电极，所述第二电极包括耦合至导体812的3D框架804。一些示例包括第三电极，所述第三电极包括稱合至导体815的3D框架806。在一些不例中，第一、第二和第三电极邻接并且彼此电连通。在示例中，第一、第二和第三电极邻接电容器壳体801。在一些示例中，第一、第二和第三电极是阳极的。在各种示例中，叠层818是烧结电极的叠层，每一个烧结电极适用于堆叠层叠层。在一些示例中，在堆叠之后烧结叠层中的电极。
[0061]在一些不例中，第一、第二和第三电极经由第一导体810、第二导体812和第三导体815之间的互连电学耦合。第一导体810、第二导体812和第三导体815之间的互连是经由导电互连。导体的每一个经由焊接等电学耦合至相应的3D框架。在一些情况下，导体由金属喷涂构成。一些示例包括耦合至3D框架的金属带。
[0062]在各种示例中，包括电绝缘体835和端子836的穿通装置837设置为穿过盘状部分830、并且设置为例如通过焊接与第一导体810、第二导体812和第三导体815连接。
[0063]各种示例包括另外的电极816。在各种示例中，一个或多个隔离物808将另外的电极816与附加电极分离，例如包括导体815的电极。在示例中，例如通过将另外的电极816与盖子832分离，隔离物822将另外的电极816与壳体801分离。在各种示例中，另外的电极816是阴极的。
[0064]在各种示例中，将第一、第二和第三电极堆叠成盘状部分830。在一些示例中，将它们铸模或浇铸到盘状部分830中。将隔离物堆叠到第三电极上，并且将另外的电极816堆叠到盘状部分830中。在各种示例中，利用穿通装置825将盖子832固定到盘状部分，所述穿通装置包括电绝缘体824，并且端子814设置为穿过盖子832并且设置为例如通过焊接与另外的电极816连接。在一些示例中，在将盖子832固定到盘状部分830之前，将另外的电极816焊接到穿通装置。[0065]图9是根据一些实施例的方法。在902，所述方法包括通过将阳极材料烧结到限定了延伸至三个轴的阳极框架上来形成阳极，所述阳极框架限定了诸如单元之类的空隙或者延伸至三个轴的孔隙。在904，所述方法包括将阳极整形为阳极形状。在906，所述方法包括将阳极和通过隔离物与阳极分离的阴极设置到电容器壳体的腔体中，所述电容器壳体实质上与阳极形状共形。在908，所述方法包括将阳极材料耦合至穿过电容器壳体设置的阳极导体。在910，所述方法包括利用抵抗电解液流动的密封剂将阳极导体密封至电容器壳体。在912，所述方法包括用电解液填充电容器壳体。在914，所述方法包括将电解液密封在电容器壳体中。
[0066]本发明主题包括以下示例。
[0067]不例I包括:电容器壳体,密封用于保持电解液。所述不例提供设置在电容器壳体中的至少一个电极，所述至少一个电极包括设置在由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器上的烧结部分。所述示例提供导体，耦合至与烧结部分电连通的集电器，所述导体密封地延伸通过电容器壳体至在电容器壳体的外部设置的端子，所述端子与烧结部分电连通。所述示例提供了设置在电容器壳体中的第二电极。所述示例提供了设置在电极和第二电极之间的隔离物。所述示例提供了设置在电容器壳体的外部并且与第二电极电连通的第二端子，其中所述端子和所述第二端子彼此电隔离。
[0068]示例2包括示例I，其中所述烧结部分设置在单元中。
[0069]示例3包括任一个前述示例,其中所述框架是非烧结的。
[0070]示例4包括任一个前述示例,其中限定了延伸至三个轴的单元的框架由金属泡沫构成。
[0071]示例5包括任一个前述示例，其中限定了延伸至三个轴的单元的框架由膨胀金属构成。
[0072]示例6包括任一个前述示例,其中所述单元的平均直径范围是约10至15微米。
[0073]示例7包括任一个前述示例，其中所述至少一个电极包括独立的插芯电极,所述独立的插芯电极包括烧结部分，其中所述烧结部分是单片的。
[0074]示例8包括任一个前述示例，其中导体至少部分地设置在插芯电极中，所述插芯电极包封了导体的导电部分。
[0075]示例9包括任一个前述示例，其中导体设置在插芯电极和集电器之间，所述集电器由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成。
[0076]示例10包括任一个前述示例，其中导体设置在插芯电极的外部，并且耦合至插芯电极。
[0077]示例11包括任一个前述示例，其中所述阳极是包括多个阳极的实质上平坦电极的叠层的一部分。
[0078]示例12包括一种制造具有烧结电极的电容器的方法。所述示例包括:通过将阳极材料烧结到限定了延伸至三个轴的单元的阳极框架上来形成阳极。所述示例包括将阳极整形为阳极形状。所述示例包括将阳极和通过隔离物与阳极分离的阴极设置到电容器壳体的腔体中，所述电容器壳体实质上与阳极形状共形。所述示例包括将阳极材料耦合至穿过电容器壳体设置的阳极导体。所述示例包括利用密封剂将阳极导体密封至电容器壳体，所述密封剂抵抗电解液的流动。所述示例包括用电解液填充电容器壳体。所述示例包括将电解液密封在电容器壳体中。
[0079]示例13包括包含示例12的任一前述示例，其中形成包括将阳极整形为阳极形状。
[0080]示例14包括包含示例12的任一前述示例,其中整形包括在大于环境压力的压力下铸模。
[0081]示例15包括包含示例12的任一前述示例,其中形成包括将粉末材料印刷到阳极框架上。
[0082]示例16包括包含示例12的任一前述示例,包括从限定了延伸至三个轴的单元的阳极框架的烧结物切除多个阳极层。
[0083]示例17包括:气密密封的装置外壳；设置在气密密封的装置外壳中的电池；设置在气密密封的装置外壳中的电容器，所述电容器包括:电容器壳体，密封用于保持电解液；设置在电容器壳体中的至少一个阳极，所述至少一个阳极包括在由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器上设置的烧结部分；阳极导体，耦合至与烧结部分电连通的、由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器，所述阳极导体密封地延伸通过电容器壳体至在电容器壳体的外部设置的阳极端子，所述阳极端子与烧结部分电连通；设置在电容器壳体中的阴极；设置在阴极和阳极之间的隔离物；设置在电容器壳体的外部并且与阴极电连通的阴极端子，其中所述阳极端子和所述阴极端子彼此电隔离，以及电子心律管理电路，耦合至电池和电容器，并且适用于将电容器放电以提供治疗脉冲。
[0084]示例18包括包含示例17的任一前述示例,其中调节电容器的大小以对单独治疗的有效去颤器脉冲进行放电。
[0085]示例19包括包含示例17的任一前述示例，其中调节阳极和阴极的尺寸以释放单独的在治疗上有效的去颤脉冲。
[0086]示例20包括包含示例17的任一前述示例，其中调节阳极和阴极的尺寸并且进行封装以传递约36焦耳的去颤脉冲。
[0087]以上详细描述参考附图，附图形成了详细描述的一部分。附图作为说明示出了实践本发明的特定实施例。这些实施例这里也称作“示例”。这些示例可以包括除了所示和所述元件之外的元件。然而，发明人也预期了示例，其中只提供了所示或所述的那些元件。此夕卜，发明人也预期了使用所示或所述那些元件(或者一个或多个方面)的任意组合或置换的示例，或者相对于具体的示例(或者一个或多个方面)，或者相对于这里所示或所述的其他示例(或者一个或多个方面)。
[0088]在该文件与作为参考合并的文件之间不一致的用途的情况下，本文件中的用途起控制作用。
[0089]在本文档中，使用专利文献中常见的“一”或“一个”，包括一个或多于一个的含义，独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法。在本文档中，术语“或”是指非排他的或，从而“A或B”包括“只有A没有B”、“只有B没有A”和“A和B”，除非另有说明。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作术语“包括”和“其中”的浅近英文的对等词。此外，在随后的权利要求中，术语“包括”和“包括”是开放的，即，在权利要求中，除了位于该术语之后的系统、设备、制品或方法之外的系统、设备、制品或方法仍将被看作落入该权利要求的范围。此外，在随后的权利要求中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作标记，并非意在对其对象施加数量要求。[0090]上述说明是示意性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多个方面)可以彼此结合使用。在阅读了上文描述后，本领域的普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以满足37C.F.R.§ 1.72(b)，以允许读者快速确定技术内容的性质。可以理解，其不应用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上文的具体描述中，多个特征可以组合在一起以使公开的内容作用更大。这不应被解释为未要求保护的已公开的特征对于任何权利要求来说是必要的。相反，本发明的主题可以存在于少于所公开的具体实施例的全部特征。因此,将如下权利要求并入具体描述中，每一个权利要求自身作为单独的实施例,并且预期可以将这些实施例在各种组合或者置换情况下彼此组合。应当参考所附权利要求以及该权利要求的所有等同物，来确定本发明的`范围。
【权利要求】
1.一种设备，包括: 电容器壳体，密封用于保持电解液； 设置在电容器壳体中的至少一个电极，所述至少一个电极包括在由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器上设置的烧结部分； 导体，耦合至与烧结部分电连通的集电器，所述导体密封地延伸通过电容器壳体至在电容器壳体的外部设置的端子，所述端子与烧结部分电连通； 设置在电容器壳体中的第二电极； 设置在电极和第二电极之间的隔离物；以及 设置在电容器壳体的外部并且与第二电极电连通的第二端子，其中所述端子和所述第二端子彼此电隔离。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述烧结部分设置在单元中。
3.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述框架是非烧结的。
4.根据任一前述权利要求所述的设备，其中限定了延伸至三个轴的单元的框架由金属泡沫构成。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中限定了延伸至三个轴的单元的框架由膨胀金属构成。
6.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述单元的平均直径范围是约10至15微`米。
7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述至少一个电极包括独立的插芯电极，所述独立的插芯电极包括烧结部分，其中所述烧结部分是单片的。
8.根据权利要求7所述的设备，其中导体至少部分地设置在插芯电极中，所述插芯电极包封了导体的导电部分。
9.根据权利要求7所述的设备，其中导体设置在插芯电极和集电器之间，所述集电器由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个电极是阳极，所述阳极是包括多个阳极的实质上平坦电极的叠层的一部分。
11.一种方法，包括: 通过将阳极材料烧结到限定了延伸至三个轴的单元的阳极框架上来形成阳极； 将阳极和通过隔离物与阳极分离的阴极设置到电容器壳体的腔体中，所述电容器壳体实质上与阳极形状共形； 将阳极材料耦合至穿过电容器壳体设置的阳极导体； 利用密封剂将阳极导体密封至电容器壳体，所述密封剂抵抗电解液的流动； 用电解液填充电容器壳体；以及 将电解液密封在电容器壳体中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中形成包括将阳极整形为阳极形状。
13.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中整形包括在大于环境压力的压力下铸模。
14.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中形成包括将粉末材料印刷到阳极框架上。
15.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，包括从限定了延伸至三个轴的单元的阳极框架的烧结物切除多个阳极层。
16.—种系统,包括: 气密密封的装置外壳； 设置在气密密封的装置外壳中的电池； 设置在气密密封的装置外壳中的电容器，所述电容器包括: 电容器壳体，密封用于保持电解液； 设置在电容器壳体中的至少一个阳极，所述至少一个阳极包括在由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器上设置的烧结部分； 阳极导体，耦合至与烧结部分电连通的、由限定了延伸至三个轴的单元的框架构成的集电器，所述阳极导体密封地延伸通过电容器壳体至在电容器壳体的外部设置的阳极端子，所述阳极端子与烧结部分电连通； 设置在电容器壳体中的阴极； 设置在阴极和阳极之间的隔离物；以及 设置在电容器壳体的外部并且与阴极电连通的阴极端子，其中所述阳极端子和所述阴极端子彼此电隔离，以及 电子心律管理电路 ，耦合至电池和电容器，并且适用于将电容器放电以提供治疗脉冲。
17.根据权利要求16所述的系统，其中调节电容器的大小以释放单独的在治疗上有效的去颤脉冲。
18.根据权利要求17所述的系统，其中调节阳极和阴极的尺寸以传递约36焦耳的去颤脉冲。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的系统，其中调节阳极和阴极的尺寸并且进行封装以传递约36焦耳的去颤脉冲。
【文档编号】H01G9/12GK103858194SQ201280048408
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年8月1日 优先权日:2011年8月11日
【发明者】格雷戈里·J·舍伍德 申请人:心脏起搏器股份公司