(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明の実施の形態は、植込み型医療装置にて使用される電気化学的セルを提供する。本発明の実施の形態は、アノード又はカソードに対し、アノードとカソードとの間の分離材料から十分な距離を伸びて、接続タブが電池ケース、カバー又はフィードスルーピンと電気的に接続されたとき、分離材料に伝達される熱を少なくする１つ又は複数の接続タブを提供する。
2008533653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植込み型医療装置用の電気化学的セルであって、
アノード及びカソードと、
アノードとカソードとの間に配置された分離板と、
開放端を有し、電解質、分離板、アノード及びカソードを保持する電池ケースと、
フィードスルーピンと、
電池ケースの開放端の上方に配置され且つ、前記開放端に密閉的に密封された電池カバーと、
各々がアノード及びカソードの一方から伸びる第一の部分を有する多数のタブと、を備え、
前記タブの第一の部分は互いに電気的に接続され、タブの１つはタブの第一の部分から離れて伸びる第二の部分を有し、前記第二の部分は、電池ケース、電池カバー、フィードスルーの１つに機械的に連結されることを特徴とする植込み型医療装置用の電気化学的セル。
【請求項２】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、アノード及びカソードの一方から全体として第一の方向に伸び、第二のタブ部分は、第一のタブ部分から離れて全体として第二の方向に向けて伸び、第一の方向は第二の方向と相違する向きを含む、電気化学的セル。
【請求項３】
請求項２に記載の電気化学的セルであって、第一の方向と第二の方向とは、約４５°ないし約１３５°の範囲だけ相違する、電気化学的セル。
【請求項４】
請求項２に記載の電気化学的セルであって、第一の方向と第二の方向とは、約７５°ないし約１０５°の範囲だけ相違する、電気化学的セル。
【請求項５】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードの一方は、多数の電極板により形成される、電気化学的セル。
【請求項６】
請求項５に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードは、交番的な順序にて積層された多数の電極板により形成される、電気化学的セル。
【請求項７】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードの一方は単一の板を含む、電気化学的セル。
【請求項８】
請求項７に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードは、ゼリーロール型式の巻線部となるよう互いにロール巻きされた複数の板を有する、電気化学的セル。
【請求項９】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、全体として、電池ケースの上部空間の上端に向けてアノード及びカソードの一方から伸びる、電気化学的セル。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気化学的セルであって、第二の部分は、第一の部分が伸びる程度以上、第二の部分から離れて上部空間の上端近くまで伸びない、電気化学的セル。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電気化学的セルであって、上部空間の上端は、アノード及びカソードから最も離れた電池ケースの一端を備える、電気化学的セル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、アノード及びカソードの一方から第一の距離だけ伸び、第二の部分は、第一の部分から離れて第二の距離だけ伸び、第二の距離は第一の距離よりも長い、電気化学的セル。
【請求項１３】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、アノード及びカソードの一方から第一の距離だけ伸び、第二の部分は、第一の距離以上、アノード及びカソードの一方から離れて更に遠方に伸びない、電気化学的セル。
【請求項１４】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、全体として、重なり合う態様にて整合される、電気化学的セル。
【請求項１５】
請求項１に記載の電気化学的セルであって、タブの第一の部分は、溶接を介して互いに電気的に接続される、電気化学的セル。
【請求項１６】
植込み型医療装置用の電気化学的セルであって、
各々が少なくとも１つの電極板にて形成されるアノード及びカソードと、
アノード及びカソードの少なくとも１つの板の間に配置された分離板と、
開放端を有して、電解質、分離板、アノード及びカソードを保持する電池ケースであって、前記電池ケースの一部分が上部空間を画成し、前記上部空間は、アノード及びカソード板から最も離れた上部空間の端部として画成された上端を有する、前記電池ケースと、
フィードスルーピンと、
電池ケースの開放端の上方に配置され且つ、前記電池ケースの開放端に密閉的に密封された電池カバーと、
アノード及びカソードの一方の少なくとも１つの板から上部空間内に伸びるタブとを備え、
前記タブは、第一及び第二の部分を含み、第一の部分は、全体として上部空間の上端に向けて第一の方向にアノード及びカソードの一方から伸び、第二の部分は第一の方向と相違する第二の方向に向けて第一の部分から伸び、第二の部分は、電池ケース、電池カバー及びフィードスルーピンの１つに溶接されることを特徴とする植込み型医療装置用の電気化学的セル。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、第二の部分は、第一の部分が伸びる程度以上、上部空間の上端近くまで伸びない、電気化学的セル。
【請求項１８】
請求項１７に記載の電気化学的セルであって、第一の部分は、第一の方向に向けて第一の距離だけ伸び、第二の部分は、第二の方向に向けて第二の距離だけ伸び、第二の距離は第一の距離よりも長い、電気化学的セル。
【請求項１９】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードの一方は単一の電極板を備える、電気化学的セル。
【請求項２０】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、第一及び第二の方向は、カソード及びアノード板の一方により画成された平面内に位置する、電気化学的セル。
【請求項２１】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、タブは、実質的に「Ｌ字形」部材を備える、電気化学的セル。
【請求項２２】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、タブは、実質的に「Ｚ字形」部材を備える、電気化学的セル。
【請求項２３】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、第一の方向と第二の方向とは、約４５°ないし約１３５°の範囲だけ相違する、電気化学的セル。
【請求項２４】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、第一の方向と第二の方向とは、約７５°ないし約１０５°の範囲だけ相違する、電気化学的セル。
【請求項２５】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソード板の一方から上部空間内に伸びる少なくとも１つの更なるタブを更に有し、前記少なくとも１つの更なるタブは、タブの第一の部分との電気的連通状態を確立する、電気化学的セル。
【請求項２６】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードの一方は、多数の別個の電極板を備える、電気化学的セル。
【請求項２７】
請求項２６に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードは、交番的な順序にて積層された多数の電極板により形成される、電気化学的セル。
【請求項２８】
請求項１６に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードの一方は単一の板にて形成される、電気化学的セル。
【請求項２９】
請求項２８に記載の電気化学的セルであって、アノード及びカソードは、ゼリーロール型式の巻線部となるよう互いにロール巻きされた板により形成される、電気化学的セル。
【請求項３０】
植込み型医療装置用の電極組立体であって、
複数の電極板にて形成された第一の電極と、
複数の電極板から形成された第二の電極とを備え、第一及び第二の電極の電極板は、交番的な順序にて積層され、
積層した電極板の間の接触を防止し得るよう前記積層した電極板の間に配置された分離板と、
各電極板の端縁から伸びるタブとを備え、
前記第一の電極の電極板と関係したタブは、重なり合う態様にて積層体内にて整合され且つ電気的に接続され、第二の電極の電極板と関係したタブは、重なり合う態様にて積層体内にて整合され且つ電気的に接続されたタブを備え、電極板の１つは、第一の部分と第二の部分とを有するタブを備え、前記第一の部分は、第一の方向に向けて電極板の１つの端縁から伸び、前記第二の部分は、第一の方向と相違する第二の方向に向けて第一の部分から伸び、第二の部分は、第一の部分が電極板の１つの端縁から伸びる程度以上、前記端縁から伸びないことを特徴とする、植込み型医療装置用の電極組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、植込み型医療装置の電池内部等に適用する電極コネクタタブ（electrode connector tabs）の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
植込み型医療装置は、多岐に亙る症状の患者への治療法を提供する。植込み型医療装置の例は、心臓の電気的活動を監視し且つ、必要なとき、１つ又はより多くの心臓室に対し電気的刺激を提供する電子医療装置である、植込み型ペースメーカ及び植込み型カルジオバータ−除細動器（ＩＣＤ；implantable cardioverter-defibrillators）である。例えば、ペースメーカは不整脈を感知し且つ、一方、制御された心拍レートにて適正な電気的刺激パルスを心臓の選んだ室に提供し、不整脈を修復し且つ適正な心調律を回復する設計とされている。ペースメーカにより検出し且つ修復することのできる不整脈の型式は、異常に遅い心拍である徐脈と、異常に速い心拍である特定の頻脈とを含む。
【０００３】
植込み型カルジオバータ−除細動器（ＩＣＤ）は、不整脈を検出し且つ適正な電気的刺激パルスを心臓の選んだ室に提供して異常な心拍数も修復する。しかし、ペースメーカと相違して、ＩＣＤは、遥かに強力で且つ短周期のパルスも提供することができる。その理由は、ＩＣＤは、全体として、心臓細動による重度の頻脈を修復する設計とされているからである。かかる不整脈を修復するため、ＩＣＤは、心臓に対する低、普通又は高エネルギの治療を提供する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ペースメーカ及びＩＣＤは、患者の不快感を最小にしつつ、患者の身体に容易に適応した形状にて設計されることが好ましい。その結果、装置の隅部及び端縁は、典型的に、滑らかな湾曲した面を有するパッケージ体を提供し得るよう余裕のある半径にて設計されている。また、患者の不快感を更に制限するため、装置の体積及び質量を最小限にすることも望ましい。
【０００５】
ＩＣＤによって送り出されるショックのための電気エネルギは、貯蔵したエネルギによってコンデンサを充電すべく電源（電池）から電流を送り出すことにより発生される。コンデンサは、そのエネルギを患者の心臓まで迅速に送り出すことができる。例えば、心室細動を検出した後、患者に対して適時な治療法を提供するためには、コンデンサを可能な限り迅速に必要な量のエネルギにて充電することが必要である。このように、ＩＣＤ内の電池は、コンデンサを充電するのに必要な電流を提供する高速度の能力を備えなければならない。更に、ＩＣＤは、患者の体内に植え込まれるから、電池は寸法及び形状に関する物理的制約に対応し得なければならない。
【０００６】
電池又はセルは、体積的に制約されたシステムである。電池内に保持される構成要素（カソード、アノード、分離板、集電器、電解質等）の寸法又は体積は、全体で電池ケースの利用可能な体積を上回ることはできない。構成要素の配置は、電池ケース内に保持することができるアクティブな電極材料の量又は密度に影響を与える。
【０００７】
従来のリチウム電池は、アノード、カソード及び分離板要素がスパイラルな巻線の形態にて重ね合わされ且つコイル巻きされた、「ゼリーロール（jelly roll）」の設計と称される場合がある電極の形態を採用することもできる。リチウム又はリチウム合金のストリップシートはアノードを備え、集電荷金網上に支持されたカソード材料は、カソードを備え、不織材料のシートは、アノード要素とカソード要素とをしばしば分離させる。これらの要素は、スパイラルを形成するよう組み合わせ且つ巻かれる。典型的に、かかる巻線状電極に対する電池の内部形態は、実質的に角錐状のケース又はエンクロージャ内に押し込められる。この設計の１つの有利な点は、ゼリーロール電極の形態のカソード材料に適合する場合よりも必要なアノード材料が少ない点である。このため、かかる設計は、カソード構成要素と、アノード構成要素との適合状態を改良し且つ、放電する間、アノード及びカソードの利用状態の均一さを向上させる可能性を持つ。
【０００８】
植込み型医療装置用の電池を設計するとき、全体として、電池の寸法／体積を最小限にすることが望まれる。しかし、電池の特定の要素（例えば、電池の構成要素の寸法）により電池は、少なくとも特定の寸法／体積を有することになる。更に、電池のこれらの要素に対して何らかの変更が為されるならば、電池の寸法／体積は、望ましくなく増大する可能性がある。従って、電池の全体寸法／体積を制限しつつ、電池の特定の要素に対する変更を可能にする装置及び方法を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態は、植込み型医療装置にて使用される電気化学的セルを提供する。更に、本発明の実施の形態は、アノード又はカソードに対し、アノードとカソードとの間の分離材料から十分な距離を伸びて、タブが電池ケース、カバー又はフィードスルーピンと電気的に接続されたとき、分離材料に伝達される熱を少なくする１つ又は複数の接続タブを提供する。
【００１０】
一部の実施の形態において、電気化学的セルは、アノードとカソードとの間に配置された分離板と、開放端を有し且つ電解質、アノード、カソード及び分離板を保持する電池ケースと、電池ケースに密閉的に密封された電池カバーと、フィードスルーピンとを有している。セルは、アノード又はカソードの何れかから伸びる第一の部分を有する多数のタブも含む。これらタブの第一の部分は互いに電気的に接続されている。多数のタブの１つは、タブの第一の部分から伸びて離れる第二の部分も有している。このタブの第二の部分は、電池ケース、電池カバー又はフィードスルーピンに溶接されている。
【００１１】
一部の実施の形態において、タブの第一の部分は、第一の方向に向けて伸び、また、１つのタブの第二の部分は、異なる方向に向けて伸びている。これらの方向は、約４５°ないし１３５°の範囲又は約７５°ないし１０５°の範囲だけ相違するものとすることができる。一部の実施の形態において、アノード及び（又は）カソードは多数の電極板にて形成される。一部の実施の形態において、アノード及びカソードの多数の電極板は、交番的な順序にて積層されている。一部の実施の形態において、アノード及び（又は）カソードは単一の電極板にて形成されている。アノード及びカソードの単一の電極板は、ゼリーロール型式の巻線状態にて互いにロール巻きすることができる。
【００１２】
その他の実施の形態において、電気化学的セルは、開放端と、電解質、アノード、カソードを保持する上部空間とを有するケースと、分離板とを含む。アノード及びカソードの各々は、少なくとも１つの電極板にて形成され、分離板はアノード及びカソードの電極板の間に配置される。セルは、電池ケースに密閉的に密封された電池カバーと、フィードスルーピンとも含む。タブは、アノード又はカソードの何れかの板から上部空間内に伸びている。タブは異なる方向に向けて伸びる第一及び第二の部分を有する。第一の部分は、全体として、上部空間の上端に向けて板から一方向に伸び、第二の部分は、第一の部分から第二の方向に向けて伸びている。第二の部分は、電池ケース、電池カバー又はフィードスルーピンの何れかに溶接されている。
【００１３】
一部の実施の形態において、第二の部分は、第一の部分が伸びる程度以上、上部空間の上端に接近するように伸びていない。一部の実施の形態において、第一の部分は、第一の方向に向けて第一の距離だけ伸び、第二の部分は第二の方向に向けて第二の距離だけ伸び、この第二の距離は第一の距離よりも長い。一部の実施の形態において、アノード及び（又は）カソードは、単一の電極板にて形成される。一部の実施の形態において、タブはＬ字形又はＺ字形である。一部の実施の形態において、セルは、アノード又はカソード板から上部空間内に伸びる別のタブを有し、該少なくとも１つの更なるタブは、第一のタブの第一の部分と電気的に接続されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下の説明は、当該技術の当業者が本教示を実施し且つ使用することが可能であるように記載したものである。記載した実施の形態に対する色々な改変例は、当該技術の当業者に容易に明らかになるであろうし、本明細書の包括的な原理はまた、本教示から逸脱せずに、その他の実施の形態及び適用例にも適用可能である。このように、本教示は、示した実施の形態にのみ限定することを意図するものではなく、本明細書に開示した原理及び特徴と一致する最も広い範囲が付与されるべきである。以下の詳細な説明は、異なる図面にて同様の要素を同様の参照番号にて表示した添付図面に関して読むべきである。必ずしも正確な縮尺通りではない図面は、選んだ実施の形態を示すものであり、本教示の範囲を限定することを意図するものではない。当業者は、本明細書に記載した実施例は、多数の有用な代替例を含むことが可能であり且つ、本教示に属することが認識されよう。
【００１５】
本発明は、電池の任意の１つの型式の適用例に限定されるものではない。例えば、実施の形態は、医療用途に関する医療装置内の電池について説明し且つその電池が示されているが、本発明は、このように限定されるべきではない。医療用途に適用されたときでも、本発明の電池は、植込み型又はその他であるか問わず、任意の１つの型式の医療装置に限定されるべきではない。医療の技術分野に適用されるならば、本発明は、例えば、ペースメーカ、除細動器、神経刺激器、及び治療物質の送り出しポンプのような、患者の症状を治療する医療装置における最小体積の装置の設計とされた多くの色々な型式の電子的及び機械的装置にて採用することが可能である。本発明は、高電流電池に限定されず、低又は中電流電池に利用可能であることを更に理解すべきである。しかし、説明の目的のため、本発明は、以下に高電流電池に関して説明する。
【００１６】
図１は、植込み型医療装置（ＩＭＤ；implantable medical device）１０の簡略化した概略図である。ＩＭＤ１０は、図１にて、人間の心臓１２に関係したペースメーカ／カルジオバータ／除細動器（ＰＣＤ）として示されている。しかし、図示したＩＭＤ１０は、多岐に亙る形態をとることができる。例えば、ＩＭＤ１０は、植込み型心臓除細動器（当該技術にて既知であるようにＩＣＤ）とすることができる。これと代替的に又はこれに加えて、ＩＭＤ１０は、各々、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、ベネット（Bennett）その他の者に対する米国特許明細書５，１５８，０７８号、シェルトン（Shelton）その他の者に対する米国特許明細書５，３１２，４５３号又はオルソン（Olson）に対する米国特許明細書５，１４４，９４９号に開示されたもののような植込み型心臓ペースメーカであってもよい。更に、ＩＭＤ１０は、例えば、ミュレット（Mullet）に対する米国特許明細書５，３４２，４０９号に記載されたような植込み型神経刺激器又は植込み型薬剤ポンプ、心筋刺激器、バイオセンサ、及び同様のものとしてもよい。
【００１７】
ＩＭＤ１０は、特定の用途に適した任意の数のリードを含むことが可能であることを理解すべきであるが、ＩＭＤ１０は、関係した電気リード１４、１６、１８を有する。リード１４、１６、１８は、リード１４、１６、１８の各々に対する別個のポートを保持する、多ポートコネクタブロック２０によってＩＭＤ１０に連結される。リード１４は、皮下位置（例えば、胸部胸筋領域）に皮下的に取り付けることを図る皮下電極２２に連結される。これと代替的に、アクティブな「キャン（can）」を採用することができる。リード１６は、冠状静脈洞内に及び心臓１２の大静脈領域内に配置された細長いコイル電極２４を採用する冠状静脈洞リードである。この細長いコイル電極２４の位置は、冠状静脈洞の開口部内の一点から左心耳の付近の点まで心臓１２の回りを伸びる、図１の破線の形態にて示されている。リード１８には、心臓１２の右心室内に配置される細長い電極コイル２６を設けることもできる。リード１８は、右心室の心筋組織内にねじ込まれる前進可能なヘリカルコイルの形態をしたヘリカル刺激電極２８を含むこともできる。リード１８は、近接場及び非近接場心電図検知のため１つ又はより多くの追加的な電極を含むこともできる。
【００１８】
図示したシステムにおいて、心臓ペーシングパルスは、ヘリカル電極２８と細長い電極２６との間にて送り出される。電極２６、２８は、心室の収縮を示す電気信号を感知するためにも採用される。図示するように、右心室電極２６は順序的で且つ同時的なパルス多電極除細動法を実行する間、全体として共通の電極として作用することができる。例えば、同時的なパルス除細動法を行う間、パルスは、電極２６、電極２２の間及び電極２６、電極２４の間にて同時に送り出すことができる。順序的パルス除細動を行う間、パルスは、皮下電極２２と電極２６との間、また、冠状静脈洞電極２４と電極２６との間にて順次に送り出すことができる。典型的に、電極２６と冠状静脈洞電極２４との間に２つの電極除細動パルス法を提供することもできる。これと代替的に、単一のパルスを電極２６、２２の間にて送り出してもよい。ＩＭＤ１０に対する電極の特定の相互接続は、どの特定の単一電極対の除細動パルス法が採用される可能性が大きいかに全体として、依存するであろう。
【００１９】
上述したように、ＩＭＤ１０は、当該技術にて既知であるように多岐に亙る形態をとることができる。全体として、ＩＭＤは、以下の要素の1つ又はより多く、即ち（ａ）装置ハウジング（例えば、ケース）と、（ｂ）装置ハウジング内に配設された１つ又はより多くのコンデンサと、（ｃ）装置ハウジング内に配設され且つコンデンサと作用可能に接続された電池と、（ｄ）装置ハウジング内に配設されて、電池とコンデンサとの間に電気的接続状態を提供する回路とを含む。かかる要素の一例としての図面及びそのＩＭＤ３０内の全体的な位置は図２に示されている。図示するように、ＩＭＤ３０は、ケース３２（装置ハウジング）と、エレクトロニクスモジュール３４（回路）と、電気化学的セル３６（電池）と、コンデンサ３８とを含む。
【００２０】
ＩＭＤ３０のこれらの構成要素の各々は、１つ又はより多くの特定の最終用途のための形態とされることが好ましい。例えば、エレクトロニクスモジュール３４は、１つ又はより多くの感知及び（又は）刺激過程を実行し得る形態とされている。電気化学的セル３６は、コンデンサ３８を充電し且つ再充電すると共に、エレクトロニクスモジュール３４に給電する電気エネルギを提供する。電気化学的セル３６は、全体として、その回りに配設された絶縁体３９を有する。
【００２１】
電気化学的セルは、全体として、次の構成要素の１つ又はより多く、即ち（ａ）１つ又はより多くのアノード及びカソードを含む電極組立体と、（ｂ）電解質と、（ｃ）その内部に電極組立体及び電解質が配設されるハウジングとを含む。特定の実施の形態において、ハウジングは、次の要素の１つ又はより多く、即ち、（ａ）カバーと、（ｂ）カバーを受容する開放した頂部を有するケースと、（ｃ）電極組立体の第一の電極から植込み型医療装置の回路（例えば、エレクトロニクスモジュール３４）まで電気的連通状態を提供する少なくとも１つのフィードスルー組立体と、（ｄ）少なくとも１つのフィードスルー組立体と電極組立体の第一の電極との電気的接続状態を提供する継手と、（ｅ）ケース（又は別のフィードスルー組立体）と電極組立体の第二の電極との電気的接続状態を提供する継手とを含む。ハウジングは、（ａ）カバーに隣接して、電極組立体とカバーとの間に障壁を提供するカバー絶縁体と、（ｂ）ケースに隣接し、電極組立体とケースとの間に障壁を提供するケース絶縁体と、（ｃ）電極組立体に隣接し（例えば、カバーに隣接する絶縁体の基端側）、電極組立体とケースとの間に障壁を提供する上部空間絶縁体とを含む１つ又はより多くの絶縁体を更に保持する。
【００２２】
図３には、本発明の一例としての実施の形態に従った電池又は電気化学的セルの切断斜視図が示されている。長い絞り成形した電池ケース４２及び電極組立体４４を有する電池４０が示されている。電池ケース４２は、全体として、医療等級チタンにて出来ているが、該ケース４２は、腐食を防止し得るよう金属が電池の化学的作用と適合する限り、アルミニウム及びステンレススチールのようなほぼ任意の型式の金属にて出来たものとすることが可能であると考えられる。更に、ケース４２は、機械加工、鋳造、絞り成形、又は金属射出成形法を含むが、これらにのみ限定されないほぼ任意の過程により製造することが可能であると考えられる。
【００２３】
電池ケース４２は、電極組立体４４を収納し且つ、電池カバー４６にて密封される設計とされる。電池ケース４２の側部４８は、全体として、平面状であるが、側部４８は全体として円弧状の形状とすることが可能であると考えられる。この構造は、電極組立体４４の湾曲し又は円弧状端部の１つを受容する能力(例えば、組立体４４がコイル巻きされる場合）を含んで、多数の有利な効果を提供するであろう。円弧状側部を植込み型心臓除細動器のような植込み型医療装置の円弧状端縁内に入れ子式に収容することもできる。
【００２４】
図６には、本発明の一例としての実施の形態に従った電池９０の分解斜視図が示されている。浅絞り成形した電池ケース９２と、電極組立体９４とを有する電池９０が示されている。図示したその他の要素は、電池ケースライナー９６（図示しない電気ケース９２内部にある）と、絶縁体９８と、電池カバー１００と、継手１０２と、上部空間カバー１０４と、フィードスルー組立体１０６とを含む。電池ケース９２は、電極組立体９４を収納し且つ電池カバー１００にて密封される設計とされている。特定の実施の形態において、電極組立体９４は、電池９０内にて密封的に密封されている。
【００２５】
本明細書にて使用するように、１つ又は複数の電池という用語は、単一の電気化学的セル又は多数のセルを含み且つ、一次的セル及び二次的セルの双方を含む。電池は、電池ケース内の構成要素が電池ケースの利用可能な体積を超えることのできない体積的に制約されたシステムである。更に、構成要素の幾つかの相対的な量は、所望の放電率にて所望の量のエネルギを提供するのに重要であろう。例えば、リチウム／銀酸化バナジウム（Ｌｉ／ＳＶＯ）電池内にてこれら電極と共に使用することが必要とされる電極及び電解質の所望の体積を設計するときの色々な条件の説明は、その内容を参考として引用し、本明細書に含めた米国特許明細書５，４５８，９９７号（クレスピ（Crespi）その他の者）に記載されている。しかし、全体として、電池は、電極と、作用する電池を提供するため必要とされる電解質に対する追加的な体積とを含まなければならない。特定の実施の形態において、電池は密閉的に密封されている。
【００２６】
特定の実施の形態において、電池は、所望の時間内に、所望の量のエネルギにてコンデンサを充電することができる高電流電池を対象とするものである。特定の実施の形態において、所望のエネルギ量は、典型的に、少なくとも約２０ジュールである。更なる実施の形態は、約２０ジュールないし約４０ジュールのエネルギ量を含む。特定の実施の形態において、所望の時間は、約２０秒以内である。更なる実施の形態は、所望の時間を１０秒以内とする。これらのエネルギ及び時間の値は、典型的に、電池の有効寿命の間、また、電池が新品であるとき実現することができる。その結果、特定の実施の形態において、電池は、典型的に、遥かに低電流にて典型的に放電される低効率の電池と相違して、約１．５ないし約２．５ボルトにて約５アンペアまで送り出す。更に、電池は、これらの量のエネルギを反復的に提供することができる。特定の実施の形態において、電池は、これらの量のエネルギを約３０秒以内の遅延時間にて提供することができる。更なる実施の形態は、約１０秒以内の遅延時間である。
【００２７】
電極及び追加的な要素に関して、図３及び図６の電極組立体４４、９４の構造に関する詳細を、全体として以下に説明する。電極組立体４４及び（又は）９４は、例えば、米国特許明細書５，４８６，２１５号（ケルム（Kelm）その他の者）にて開示されたものと同様の巻線状又はコイル巻きした構造とすることができる。電極組立体４４及び（又は）９４はまた、その内部に電極型式がスパイラルな巻線とした積層板又は蛇行体を含む電池の一部とすることもでき、これらは、例えば、次のものに開示されている。
【００２８】
「電気化学的セル用の内部電極及び組み立て方法（Internal Electrode and Assembly Method for Electrochemical Cells）」についてムッフレット（Muffuletto）その他の者に対する米国特許明細書５，３１２，４５８号、米国特許明細書５，２５０，３７３号、「角錐形セルの製造方法（Method of Making Prismatic Cells）」についてタケウチ（Takeuchi）その他の者に対する米国特許明細書５，５４９，７１７号、「不水溶性リチウム電池（Non-Aqueous Lithium battery）」についてキエスター（Kiester）その他の者に対する米国特許明細書４，９６４，８７７号、「改良された効率の蛇行状電極を有する電気化学的セル（Electrochemical Cell With Improved Efficiency Serpentine Electrode）」についてポスト（Post）その他の者に対する米国特許明細書５，１４７，７３７号、「高又は低表面積の設計の何れかによるセル内の標準型の均一な電極構成要素の使用（Use of Standard Uniform Electrode Components in Cells of Either High or Low Surface Area Design）」についてフィズクツェク（Pyszczek）その他の者に対する米国特許明細書５，４６８，５６９号に開示されており、これら米国特許明細書の開示内容の全体は参考として引用し本明細書に含めてある。
【００２９】
これと代替的に、特定の実施の形態において、図３及び図６の電池４０、９０、それぞれ及び（又は）図２の電気化学的セル５４は、その内容の全体を参考として引用して本明細書に含めた、「電気化学的セル（Electrochemical Cell）」についてサンダーランド（Sunderland）その他の者に対する米国特許明細書５，７１６，７２９号に記載されたような単一のカソード電極を含むことができる。電極組立体４４、９４の組成は変更可能である。一例の電極組立体は、例えば、米国特許明細書５，４５８，９９７号（クレスピその他の者）に記載されたように、リチウム／銀酸化バナジウム（Ｌｉ／ＳＶＯ）電池の巻線コアを含んでいる。米国特許明細書５，１８０，６４２号（ウェイス（Weiss）その他の者）、米国特許明細書４，３０２，５１８号及び米国特許明細書４，３５７，２１５号（グッドイナフ（Goodenough）その他の者）に記載されたもののような、その他の電池の化学的作用のものとすることも予想される。
【００３０】
図３を参照すると、電池４０の電極組立体４４の部分切断斜視図が図４に図示されている。図示するように、電極組立体４４は、全体として、第二の電極８０と、第一の電極８２と、第二の電極８０及び第一の電極８２の何れか一方又はその双方を封入する多孔性、非導電性の分離板材料８４とを含む。これら３つの構成要素は、全体として、電極組立体４４を形成するように互いに配置されている。
【００３１】
電極組立体４４の第二の電極８０は、多数の異なる材料を備えることができる。全体として、第二の電極８０は、第二の電極導体要素に配置された第二の電極のアクティブな材料を含む。特定の実施の形態において、第二の電極８０は、一次的セルの場合、アノードであり、又は再充電可能なセルの場合、陰極電極である。かかるアノード又は陰極電極用に適した材料の例は、ステンレススチール、ニッケル、又はチタンを含むが、これらにのみ限定されるものではない。適した第二の電極のアクティブな材料の例は、リチウム、ナトリウム、カリウム等を含む、元素周期表の族ＩＡから選ばれた材料であるアルカリ金属、それらの合金、また、例えば、Ｌｉ−Ｓｉ、Ｌｉ−Ｂ、Ｌｉ−Ｓｉ−Ｂ合金及び金属間化合物、炭素又は錫酸化物のような介入物又は挿入材料を含む金属間化合物を含むが、これらにのみ限定されるものではない。
【００３２】
電極組立体４４の第一の電極８２は、全体として、第一の電極の集電器に配置された第一の電極のアクティブな材料を含む。特定の実施の形態において、第一の電極８２は、一次セルの場合、カソードであり又は再充電可能なセルの場合、陽極電極であり、また、第一の電極のアクティブな材料と電極組立体４４の第一の電極端子との間を電子が流れるのを可能にする。全体として、カソード又は陽極電極は、化学剤の添加、色々な金属硫化物、金属酸化物又は金属酸化物／元素金属の組み合わせの反応又はその他の密着又は熱噴霧被覆過程により形成された混合した金属酸化物を備えている。全体的に、このように混合した金属酸化物は、貴金属及び（又は）その酸化物の成分を含む元素周期表の族ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩの金属及び酸化物を含む。第一の電極のアクティブな材料は、金属酸化物、混合した金属酸化物、金属及びそれらの組み合わせを含むことができるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００３３】
適した第一の電極のアクティブな材料は、銀酸化バナジウム（ＳＶＯ）、銅酸化バナジウム、銅銀酸化バナジウム（ＣＳＶＯ）、二酸化マンガン、二硫化チタン、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄、フッ化炭素、又はマンガン、コバルト及びニッケルのような金属のリチウム酸化物（litiated oxides）を含むが、これらにのみ限定されるものではない。第一の電極及び陽極電極の材料は、全体として、ポリビニリデンフルオライド又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉体のようなフルオロ樹脂粉体のようなバインダ材料にて提供することもでき、また、黒鉛粉体、アセチレン・ブラック粉体、炭素黒粉体のような別の導電性材料も含む。しかし、幾つかの場合、第一の電極に対しバインダ又はその他の導電性材料は不要である。
【００３４】
分離板材料８４は、典型的に、第一の電極８２から第二の電極８０を電気的に絶縁すべく使用される。材料は、全体として、セル電解質により湿潤状態とされ、電解質が分離板材料８４を通って流れるのを許容するのに十分、多孔性であり、また、作動中、セル内にて物理的及び化学的一体性を維持する形態とされている。適した分離板材料の例は、次のものを含むが、これらにのみ限定されない。即ち、ポリエチレンテトラフルオロエチレン、セラミック、不織ガラス、ガラス繊維材料、ポリプロピレン及びポリエチレンである。
【００３５】
図示するように、分離板８４は、２つのポリプロピレン層の間にポリエチレン層が挟持された３つの層から成るものとすることができる。ポリエチレン層は、ポリプロピレンよりも低融点を有し且つ、セルが過熱した場合、遮断機構を提供する。電極の分離状態は、分離板の２つの層が第二の電極８０と第一の電極８２との間にて使用される、その他のリチウム−イオンセルと相違する。全体として、電解質溶液は、プロピレンカーボネートとジメトキシエタンの５０／５０の混合体中のリチウム塩（即ち、１．０ＭＬｉＣｌＯ４又はＬｉＡｓＦ６）のような、有機質溶媒内のアルカリ金属塩とすることができる。
【００３６】
図５には、図３に示した電池４０の分解図が示されている。図５に示した参照番号の幾つかは、本明細書にて以前に説明していないが、図３にても表示されている。組み立てられたとき、電極組立体４４の上側部分に配置されるコイル絶縁体５０を有する電池４０が示されている。コイル絶縁体５０は、第一の電極タブ５２と、第二の電極タブ５８とをそれぞれ受容するスリット５２、５４を有し、また、電解質が電極組立体４４まで流れるのを許容する開口６０を更に有する。全体として、コイル絶縁体５０は、ＥＴＦＥ（エチレン  テトラフルオロエチレン）から成っているが、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ポリプロピレン、ポリウレタン、フルオロポリマー、シリコーンゴム及び同様のもののようなその他の材料を使用することが可能であると考えられる。コイル絶縁体５０は、電池ケース４２、及び電池カバー４６を電極組立体４４から隔離すべく非導電性電池ケースライナー６２と共に作用することを含む、色々な機能を果たす。コイル絶縁体は、電極組立体４４に対し機械的安定性も提供する。
【００３７】
電極組立体４４は、組み立てる間、全体としてケースライナー６２内に挿入される。ケースライナー６２は、全体として、電極組立体４４の端縁の上方にてその頂部端縁にて伸びてコイル絶縁体５４と重ね合わさる。ケースライナー６２は、全体として、ＥＴＦＥから成っているが、ＨＤＤＥ、ポリプロピレン、ポリウレタン、フルオロポリマー、シリコーンゴム、及び同様のもののようなその他の型式の材料とすることも考えられる。ケースライナー６２は、全体として、電池ケース４２と実質的に同様の寸法を有するが、ケースライナー６２は、電池ケース４２内にてライナー６２が安着できるよう僅かに小さい寸法を有する点が異なる。
【００３８】
図５には、電池カバー４６の特徴が更に示されている。電池ケース４２と同様に、電池カバー４６は、電池ケース４２に対するシールを形成する強力で且つ高信頼性の溶接部を提供し得るよう医療等級チタンにて出来ている。特定の実施の形態において、密閉的シールが形成される。カバー４６は、材料が電気化学的に適合可能である限り、任意の型式の材料にて出来たものとすることも可能であるとも考えられる。電池カバー４６は、フィードスルー組立体６８を挿入するためのフィードスルー開口６６を有する。フィードスルー組立体６８は、フェルール７０と、絶縁性部材７２と、フィードスルーピン７４とを保持している。フィードスルーピン７４は、ニオブにて出来ているが、本発明の精神から逸脱せずに、任意の導電性材料を利用することができる。ニオブは、全体として、その低抵抗率、溶接の間のチタンとのその適合可能性及び加熱したときのその膨張係数のため選ばれる。
【００３９】
フィードスルーピン７４は、全体として、絶縁部材７２により電池カバー４６から導電状態に絶縁されており、また、フェルール７０を通ってカバー４６のフィードスルー開口６６を貫通する。全体として、ＣＡＢＡＬ−１２（カルシウム−ホウ素−アルミン酸塩）、ＴＡ−２３ガラス及びその他のガラスから成っている絶縁性部材７２は、フィードスルーピン７４を電池カバー４６から電気的に絶縁する。ピンの材料は、一部分、絶縁性部材７２と接続し、その結果、密閉的シールとなるその能力のため選ばれる。ＣＡＢＡＬ−１２は、全体として、耐食性であり且つ良好な絶縁体である。このため、ＣＡＢＡＬ−１２は、フィードスルーピン７４と電池カバー４６との間に優れた絶縁効果を提供すると共に、電解質の腐食効果に対する抵抗性がある。しかし、本発明の精神から逸脱せずに、セラミック材料のような、ガラス以外の材料を利用することができる。電池カバー４６は、充填ポート７６も有しており、該充填ポートは、充填ポート７６が任意の適宜な方法により密封された（例えば、密閉的に）後、適宜な電解質溶液を導入するため使用される。
【００４０】
上部空間絶縁体６４は、全体として、電池カバー４６の下方で且つコイル絶縁体５０の上方に配置され、例えば、電極組立体４４の上方で且つ電池カバー４６の下方にて上部空間内に配置される。全体として、上部空間絶縁体６４は、ＥＴＦＥから成るが、ＨＤＤＥ、ポリプロピレン、ポリウレタン、フルオロポリマー、シリコーンゴム、及び同様のもののようなその他の絶縁性材料とすることも考えられる。ＥＴＦＥは、第二の電極８０及び第一の電極８２の双方の電位にて安定的であり且つ相対的に高い溶融温度を有する。上部空間絶縁体６４は、第一の電極タブ５８、第二の電極タブ５６、フィードスルーピン７４の末端７８を被覆することができる。電極組立体４４は、第一及び第二の電極タブ５８、５６をそれぞれ有するものとして説明したが、本発明の精神から逸脱せずに、電極の各々が１つ又はそれ以上のタブを有することも十分、可能であると完全に考えられる。
【００４１】
上部空間絶縁体６４は、電池ケース４２及び電池カバー４６を接続する溶接から電極組立体４４を熱的に保護する効果を提供する設計とされている。かかる保護は、溶接部を被覆すべく電池ケース４２の領域内にて上部空間絶縁体６４と電池カバー４６との間に空隙を導入することを通じて提供される。絶縁体６４は、第一の電極タブ５８と第二の電極タブ５６との間の電気的絶縁部を提供することにより短絡を防止する。特定の実施の形態において、溶接ブラケット７９は、第一の電極タブ５８と電池カバー４６との間の導体として作用するよう使用される。特定の実施の形態において、溶接ブラケット７９は、電池カバー４６及び第一の電極タブ５８の双方に溶接されたニッケル箔片である。
【００４２】
図３、図５（及び図６）の長く且つ浅絞り成形した電池４０（及び９０）は、全体として、（ａ）収納部と、（ｂ）絶縁体と、（ｃ）アクティブな構成要素という３つの主要な機能部分を含む。収納部又はエンクロージャ部分は、その上部空間を含む電池ケース４２（図６のケース９２）と、電池カバー４６（図６にて参照番号１００）と、フィードスルー組立体６８（図６にて参照番号１０６）と、電気的接続部とを有する。収納部は、全体として、シール（例えば、密閉的シール）と、電解質を追加するためのポートと、隔離された電気的接続部とを提供する。絶縁体は、全体として短絡を防止する。絶縁体は、上部空間絶縁体６４（図６にて参照番号１０４）と、コイル絶縁体５０（図６にて参照番号９８）と、ケースライナー６２（図６にて参照番号９６）とを含む。
【００４３】
アクティブな構成要素は、電池４０（及び９０）を機能させる電気化学的作用／エネルギの貯蔵を実現する。アクティブな構成要素は、電解質と、電極組立体４４（図６にて参照番号９４）とを含む。図３、図５及び図６の電池４０、９０が同様の形態を有する場合、その双方は、本発明に等しく適用可能であることを理解すべきである。従って、本発明の実施の形態は、電池４０又は１１０の何れか一方に関してのみ本明細書にて説明されていても、本発明は、そのように限定されるべきではない。また、本発明の実施の形態が単一のタブにより図面に示されている場合でも、本発明は、そのように限定されるべきではない。
【００４４】
本明細書にて説明するように、本発明の電池の電極組立体は、分離板材料によって電気的に隔離された１つ又はより多くの電極を含む。特定の実施の形態において、図４に示すように、電極組立体４４は、第一の電極８２と、第二の電極８０とを有し、電極の一方はアノードであり、他方の電極はカソードである。電極組立体４４は、全体として、電極が利用される比率にて電極８０、８２を電極組立体の全体に亙って近接する位置に配置することにより、反応性材料さえも利用可能であるような全体的な形態とされている。本明細書にて説明したように、電極は、多岐に亙る異なる形態にて表すことができる。
【００４５】
かかる１つの電極の形態は、互いに接続された１つ又はより多くの電極板の上にて分割された電極の各々を含む。特定の実施の形態において、図７に示すように、電極８０´、８２´は、電極組立体１１０内にて互いに積層された複数の個別の電極板から成っている。板は、全体として矩形の形状にて示されているが、本発明は、そのように限定されるべきではない。かかる板は、全体として、第一及び第二の主要面を有し、また、図示するように積層されたとき、板の主要面は全体として、互いの上に積層され、主要面が重なり合う態様にて整合するようにする。図７にも示すように、特定の実施の形態において、電極組立体１１０は、交番的な態様−カソード電極板８２´、アノード電極板８０´、カソード電極板８２´、アノード電極板８０´等のように互いに積層された各々の電極の板から成っている。
【００４６】
電極組立体１１０の電極板の各々は、該板から突出する少なくとも１つのタブ１１２、１１４を有する。タブ１１２、１１４は、全体として、電極組立体１１０から外方に伸び、タブは、電極板の各々を包被する分離板材料によって被覆されていない。本明細書の何れかに記載したように、分離材料は、典型的に、電極板の各々を包被し、従って、電極組立体１１０の外面に近接するまで少なくとも伸びる。図７において、タブ１１２は、アノード電極板８０´から伸びるアノードタブであり、タブ１１４は、カソード電極板８２´から伸びるカソードタブである。電極板８０´、８２´から突出するタブ１１２、１１４は、全体として、電極板の集電器の伸長部であり、このため、それらのそれぞれの電極板に対して面一である。
【００４７】
タブ１１２、１１４は、電極組立体１１０が組み立てられたとき、カソードタブ１１４の上端が組立体の反対側部にて整合される間、アノードタブ１１２の上端が組立体の一側部にて整合されるように、電極板８０´、８２´の上に特に、配置される。各電極のタブは互いに連結されて、それぞれの電極の全体に亙って電気的連続性を提供する。アノードタブ１１２が整合することは、それらの電気的相互接続を助けることになる。同様に、カソードタブ１１４の整合は、それらの電気的相互接続を助ける。１組のタブ１１２又は１１４を電気的に相互に接続するため、これらのタブにて連結工程を実行しなければならない。多数の連結技術を使用することができる。一例としての技術は、溶接技術を使用して特定の電極に対し複数のタブを互いに電気的に接続することができる。その他の可能な連結技術は、非限定的に、リベット止め、導電性エポキシの塗布、導電性ブリッジを介しての接続等を含む。タブを互いに連結するとき、その後、連結したタブの任意の１つに連結することにより、電極の全ての電極板に対する電気的接続を為すことができる。
【００４８】
図７に示すように、アノードタブ１１２は、連結箇所１１６にて電気的に連結され、カソードタブ１１４は、連結箇所１１８にて電気的に連結される。これらの箇所１１６、１１８は、１組みのタブを互いに電気的に相互接続するための溶接箇所、多数回の溶接箇所の全体的な位置、リベット箇所等を表すことができる組立体１１０のタブ１１２、１１４の各々のおおよその位置である。
【００４９】
本明細書にて上述したように、電池電極の１つは、第一のフィードスルーピンに作用可能に連結される一方、他方の電極は、しばしば収納部１２０（収納部がそのカバーを有する場合）、又は可能であれば、第二のフィードスルーピンに連結される。この連結は、電極タブを使用することで容易となる。その後、電池が順次に使用されるとき、電流は、電極板からタブを通って相応する電池の電気接点（例えば、フィードスルーピン、電池の収納部）まで流れることができる。「ゼリーロール」電極組立体において、個々の電極タブを収納部に溶接する抵抗スポット溶接は、典型的に、電極と収納部との連結状態を提供する。しかし、図７に示した平坦な電極板の積層体のような電極組立体において、個々の電極タブは、積層体となるよう互いに連結される。このため、個々のタブは、そのタブを収納部に溶接するため容易にアクセスすることはできない。更に、タブ１１２、１１４の積層体の全体を収納部に溶接することは困難である。
【００５０】
例えば、タブ１１２を箇所１１６にて互いに溶接し、また、箇所１１６にてタブ１１２の積層体を抵抗スポット溶接しようとするならば、タブ１１２の積層体及び収納部１２０に侵入する抵抗スポット溶接を実行し且つその溶接部を形成するため、かかる溶接から多量の熱が発生するであろう。タブ１１４の積層体をフィードスルーピンに溶接しようとするときも同一の困難な状況が存する。全体的な温度上昇が予想され、これは過剰ではないとしても、問題となる。特に、溶接箇所が十分高温度に達するならば、タブは、過剰の熱をそれぞれの電極板に向けて伝達するであろう。過剰な熱は、電極板を互いに絶縁する分離板材料を溶融又は損傷させる可能性がある。分離板の溶融又はその他の損傷は、電池の寿命を短くし又は電池が使用不可能な程度までその機能を損なう可能性がある。本発明の異なる実施の形態は、この潜在的な短所に対処するものである。
【００５１】
本発明の特定の実施の形態において、各電極における１つのタブ（例えば、最前側又は最後側のタブ）の長さは、その他のタブよりも更に伸びて、分離材料に対するこの潜在的な悪影響を回避するのを助ける。このタブの伸びた部分は、電極の全体を接続するため、収納部又はフィードスルーピンに溶接される。タブを伸ばすことは、（タブに沿った）溶接材料と分離板材料との間の距離を伸ばすことになる。このため、溶接に起因してタブに沿って伝達される全ての熱は、分離板に達する前により長い距離を伝わらなければならない。溶接によって発生された熱は、該熱が分離板に達する前に、細長いタブ内にて放散する可能性がより大きい。従って、長いタブは分離板における温度を降下させることになる。
【００５２】
更に、１つのタブを積層体から離すことにより、タブの積層体は、電気的に連結され（箇所１１６、１１８にて）、また、その後のある時点にて（例えば、電極組立体１１０が収納部１２０内に挿入された後）、この長いタブを収納部に個々に溶接し、電極の全体を収納部に接続することができる。積層体の全体を溶接することに代えて、個々の電極を溶接することにより、溶接に必要とされる熱は遥かに少なくて済む。このため、伸びたタブは、発生された熱を放散するのを助けるのみならず、該タブは、先ず第一に、発生される熱が少ないことを許容する。更に、組立体が収納部に挿入される前に、組み立ての多くを行うことができるならば、電極組立体１１０を製造する複雑さは軽減される。タブ１１２、１１４を収納部１２０の外側の箇所１１６、１１８にて連結することは遥かに容易である。
【００５３】
この設計の１つの実施の形態が図７に示されている。アノードタブ１１２は、１つのより長いアノードタブ１２２を含み、また、カソードタブ１１４は、１つのより長いカソードタブ１２４を含む。図８Ａには、かかるタブ１１２及び板８０´の積層体からのより長いアノードタブ１２２及びその関係した電極板１２６の独立図が示されている。この図は、アノード板及びタブについて特に示すが、説明は、その長いカソードタブ１２４及びその関係した電極板に等しく妥当する。簡略化のため、より長いアノードタブ１２２についてのみ以下に詳細に説明する。図示するように、電極板１２６は、該電極板から突出する伸びたタブ１２２を有する。図８Ｂにより明確に示すように、タブ１２２は、第一の部分１２８と、第二の部分１３０とを有する。第一の部分１２８は、電極板１２６から第一の方向１３２に向けて第一の距離１３４だけ突出する。第二の部分１３０は、第一の部分１２８から第二の方向に向けて第二の距離１３８だけ突出する。特定の実施の形態において、第二の距離１３８は第一の距離１３４よりも長い。
【００５４】
タブ１２２は勿論、この場合、第一の部分１２８にて示した連結点１１６を依然、有する。タブ１２２は、タブ１２２を収納部１２０又はフィードスルーピンに溶接する溶接箇所１４０も有している。かかるタブ１２２の形態によれば、溶接箇所１４０は、電極板１２６及び残りの電極板８０´、８２´を包被する分離材料から伸びて離れている。
【００５５】
上述したように、タブは、収納部の上部空間内に伸びる。図７、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、タブ１１２、１１４、１２２、１２４は、収納部１２０の上部空間１４２内に伸びる。より特定的には、タブ１１２、１１４、１２２、１２４は、それぞれの電極板から上部空間１４２の上端１４４に向けて伸びている。しかし、「上部」という説明は、単に随意的なものである。上端１４４は、電極板８０´、８２´から最も離れた上部空間１４４の端部であると理解される。図８Ｂを参照すると、伸びたタブ１２２の第一の部分１２８は、上部空間１４２の上端１４４に向けて伸びている。即ち、第一の方向は、上部空間１４２の上端１４４に向けて全体として向き決めされる。
【００５６】
第一の方向１３２及び第二の方向１３６が同一か又は極めて類似した実施の形態において、タブ１２２は、その第一の部分１２８から上部空間１４０の上端１４２に向けて第二の部分１３０内に連続的に伸びるであろう。上部空間１４０は、第二の部分１３０を受容するため、電極板から更に伸びる必要があろう。
【００５７】
しかし、本明細書にて説明したように、電池は、全体として可能な限り小型の設計とされている。電池を小型に維持する１つの理由は、電池を保持する装置を可能な限り小型に形成することを可能にするためである。かかる設計上の制約を考慮すれば、第一の方向及び第二の方向が同一か又は類似するように、タブ１２２を伸ばすことは、上部空間を増大させることなくては、できないであろう。即ち、かかる伸びたタブを受容し得るよう電池の寸法は増大させる必要があろう。
【００５８】
図示しないが、タブ１２２は、第一の部分と第二の部分との間の接続部にて折り曲げることが可能であることを理解すべきである。即ち、第二の部分は、電極板１２６の面の外側にて電極板８０´、８２´を横断して伸びるよう折り曲げる。この仕方にて、溶接箇所１４０は、板１２６を包被する分離材料から伸びて離れることができ、電池に要求される上部空間の広さが増すことはない。
【００５９】
図８Ａ、図８Ｂに示し且つ上述した実施の形態において、第一の方向１３２及び第二の方向１３６は相違し、第二の部分１３０は板１２６に対して全体として面一のままである。図示した実施の形態において、方向は、図８Ｂに角度θで示したように、約９０°（又は描いた斜視図に依存して２７０°）だけ相違する。しかし、第一の方向１３２及び第二の方向１３６が互いに約１°ないし約１７９°の範囲だけ相違するようにすることが可能であると考えられる。特定の実施の形態において、第一の方向１３２及び第二の方向１３６は、互いに約４５°ないし約１３５°の範囲だけ相違する。更なる特定の実施の形態において、第一の方向１３２及び第二の方向１３６は、互いに約７５°ないし約１０５°の範囲だけ相違する。このように、この設計は、電池に対して熱的及び寸法上の有利な効果を提供する。
【００６０】
θ（第一の方向１３２と第二の方向１３６との間の角度）を９０°以下又は９０°に等しく設定することにより、第二の部分１３０は、第一の部分１２８が伸びる程度以上、上部空間１４０の上端１４２の近くまで伸びないことが理解できる。僅かに相違する斜視図から見たとき、第二の部分１３０は、第一の部分１２８が伸びる程度以上、関係した電極板１２６から離れて遠方に伸びないことがわかる。これらの空間状の制約はθ＜９０°としなくとも適合することができるが（例えば、形状及び寸法の相違するタブを使用することにより）、図８Ｂは、特定の実施の形態の空間的実装状態の一例である。この形態は、上部空間１４０内の既存の「側方向」空間を使用しつつ、伸びた電極タブを受容するのに必要な「高さ」（即ち、上端１４２に向けた寸法）を最小にすることにより、電池の上部空間を節約することを助ける。
【００６１】
図８Ａ、図８Ｂに示した形態において、タブの第一の部分１２８及び第二の部分１３０は「Ｌ」の形態の形状とされ、「Ｌ」の脚部は、異なるタブ部分にて表示され、タブ部分は互いに垂直である。上述した伸ばし且つ最小にするという目標を実現しつつ、タブ部分１２８、１３０を互いに異なる角度にて向き決めすることにより、多岐に亙る形態（形状）を形成することができる。
【００６２】
特定の実施の形態において、板１２６のタブ１２２は、同様に３つ又はより多くの部分にて形成することができる。例えば、図９に示すように、「Ｚ」字形を形成する３つのタブ部分を有するタブ１４６を備える電極板１２６´が示されている。タブ１４６は、電極板１２６´から突出する第一の部分１４８を有する。タブ１４６は、第一のタブ部分１４８から突出する第二のタブ部分１５４も有している。タブ１４６は、第二のタブ部分１４６から第三のタブ部分１６０も有している。勿論、第三のタブ部分１６０は、第二のタブ部分１５４の一部とみなすこともできる。特定の実施の形態において、第二の部分１５４の長さは、第一のタブ部分１４８又は第三のタブ部分１６０の何れの長さよりも長い。溶接箇所１６６が第三のタブ部分１６０に配置されている。従って、溶接箇所１６６は、第二のタブ部分１５４から方向変更する可能性を伴って、タブ１４６の長さに沿って更に伸ばすことができる。
【００６３】
その他の実施の形態において、２つ又はより多くのタブ部分は、各々が第一のタブ部分から伸びるようにすることができる。例えば、図１０に示すように、共に第一のタブ部分１７０から全体として、反対方向に向けて伸びる第二のタブ部分１７２及び第三のタブ部分１７４を有するタブ１６８を備える電極板１２６´´が示されている。タブ１６８は、また、収納部１２０又はフィードスルーピンに溶接し得るよう第二のタブ部分１７２における溶接位置１７６と、その他の電極組立体のタブと電気的に連結するよう第三のタブ部分１７４における連結箇所１１６とを有している。図１０の実施の形態には、溶接箇所１７６及び連結点の双方から更に伸びて、関係した電極板１２６´´及びその分離板から離れる、一例が開示されている。即ち、溶接箇所１７６は分離板から更に離れるよう動くのみならず、タブ１１２が溶接又は何らかのその他の発熱技術を介して箇所１１６にて互いに連結される場合、連結箇所１１６は分離板から分離するようにされる。図１０に示した実施の形態は、３つのタブ部分を有するものとして説明したが、第三のタブ部分１７４は単に第一のタブ部分１７０の一部とみなすこともできる。このように、図１０は、２つのタブ部分を有するものとみなすこともできる。
【００６４】
図７に示した実施の形態は、別個のアノード及びカソードを形成し得るよう溶接箇所１４０にて互いに接続された平板電極の積層体により形成された電極組立体１１０を開示する。図８Ａ、図８Ｂ、図９及び図１０の説明は、伸びたタブを有する平坦な積層体中の少なくとも１つの電極板として電極板１２６、１２６´、１２６´´に関して説明した。しかし、電極板１２６、１２６´、又は１２６´´は単独にて電気化学的セルのアノード又はカソードを形成することが可能であることを理解すべきである。例えば、電極板１２６、１２６´又は１２６´´は、伸びたタブを有する第二の電極板（例えば、図７にて伸びたタブ１２４を保持する板）を共に巻線状とし、図５に示したもののような、「ゼリーロール」型式の巻線電極組立体４４を形成するようにすることができる。伸びたタブ１２２、１２４は、図５のタブ５６、５８に代わることになろう。
【００６５】
また、かかる形態において、電極の各々は単に単一の板から形成されるため、連結箇所１１６、１１８を廃止することもできる。別の実施の形態において、ゼリーロール型式の電極組立体は、上述したように互いに電気的に連結された多数の電極板から形成されたアノード及びカソードにて形成することもできる。しかし、電極１１２、１１４のタブをゼリーロールの形態にて整合させることが困難であろうから、１つの電極のタブを互いに電気的に連結するため何らかの追加的な架橋結合機構が必要であろう。
【００６６】
本発明は、多くの形態及び実施の形態をとることが可能であることが理解されよう。本発明の真の要旨及び精神は、特許請求の範囲に記載されており、また、本明細書に記載された本発明の実施の形態はその範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の１つの実施の形態に従った電気化学的セルを内蔵する一例としての植込み型医療装置（ＩＭＤ）の簡略化した概略図である。
【図２】本発明の特定の実施の形態に従ったカバー無しのＩＭＤの分解斜視図である。
【図３】本発明の特定の実施の形態に従った電池の切断斜視図である。
【図４】図３の電池の電極組立体を示す部分断面図である。
【図５】図３の電池の分解斜視図である。
【図６】本発明の特定の実施の形態に従った電池の分解斜視図である。
【図７】本発明の特定の実施の形態に従った積層した電極板の斜視図である。
【図８】８Ａは本発明の特定の実施の形態に従った電極板の平面図である。
【００６８】
８Ｂは８Ａの一部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の特定の実施の形態に従った電極板の平面図である。
【図１０】本発明の特定の実施の形態に従った電極板の平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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