(57)【要約】  本主題は、少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に隣接して、スタックされた位置合せの形に配列された少なくとも１層の平坦なアノード層を含み、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設されたコンデンサ・スタックを備える装置を含む。この実施形態では、本主題は、コンデンサ・スタックを束ねられた状態にして少なくとも部分的に包み、コンデンサ・スタックを電気的に分離するように適合された、少なくとも１枚の順応性フィルムを含む。
2008541457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に隣接して、スタックされた位置合せの形に配列された少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を含み、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設されたコンデンサ・スタックと、
前記コンデンサ・スタックを束ねられた状態にして少なくとも部分的に包む、順応性熱収縮フィルムと、
コンデンサ・スタックを受けるようにサイズ設定された第１の開口を備えるケースであって、少なくとも１つのフィードスルー開口を有するケースと、
前記第１の開口に結合可能な蓋と
を備える装置であって、
前記コンデンサ・スタックが前記ケース内に配設され、前記蓋が前記第１の開口に密閉可能に接続され、前記ケース内に電解質が配設される装置。
【請求項２】
前記順応性熱収縮フィルムが帯フィルムを含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記順応性熱収縮フィルムが継目を含む請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記順応性熱収縮フィルムが、少なくとも第１の開いた穴を含み、前記第１の開いた穴が、前記コンデンサ・スタックに接続された端子が通過できるように適合される請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記順応性熱収縮フィルムが、前記コンデンサ・スタックに接続された端子が通過するための少なくとも第１の切除された開口を含む請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記順応性熱収縮フィルムがポリマー材料を含む請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ポリマー材料がポリエチレンテレフタレートを含む請求項６に記載の装置。
【請求項８】
コンデンサ・スタックの外面が、実質的に平行に位置合せされた上層と底層の間に広がる縁面を備え、周辺フィルムが前記縁面を実質的に包む請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コンデンサ・スタックを少なくとも部分的に包む帯フィルムをさらに備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に隣接して、スタックされた位置合せの形に配列された少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を含み、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設されたコンデンサ・スタックと、
前記コンデンサ・スタックを束ねられた状態にして包むための、熱により順応させられる熱収縮フィルム手段と、
前記コンデンサ・スタックを密閉可能に収容するためのケースと、
前記ケース内に配設される電解質と
を備える装置。
【請求項１１】
実質的に平行な第１の主平面と第２の主平面との間に広がる縁面を有する前記コンデンサ・スタックの外面をさらに備え、前記熱により順応させられる熱収縮フィルム手段が、前記縁面を実質的に包むためのものである請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記コンデンサ・スタックを少なくとも部分的に包むための、熱成形される順応性フィルム手段をさらに備える請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
複数の熱により順応させられる熱収縮フィルム手段をさらに備え、複数の熱により順応させられる熱収縮のそれぞれが、前記コンデンサ・スタックを少なくとも部分的に包むためのものである請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記熱により順応させられる熱収縮フィルム手段がポリマー材料を含む請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記ポリマー材料がポリエチレンテレフタレートを含む請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層上に、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設された状態でスタックして、コンデンサ・スタックにすること、
前記少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を、前記少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に対して位置合せすること、
前記コンデンサ・スタックを少なくとも１枚の順応性熱収縮フィルムで少なくとも部分的に包むこと、
前記少なくとも１枚の順応性熱収縮フィルムを、前記コンデンサ・スタックがスタックされた位置合せの形に束ねられるように、熱プロセスで順応させること、
前記コンデンサ・スタックを、少なくとも１つのフィードスルーを有するコンデンサ・ケース内に、前記コンデンサ・スタックが前記少なくとも１つのフィードスルーに接続されるように配置すること、
前記コンデンサ・ケース内に電解質を配設すること、及び
前記コンデンサ・ケースを密閉すること
を含む方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１枚の順応性熱収縮フィルムが帯フィルムを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記熱プロセスが対流プロセスである請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
実質的に平行な第１の主平面と第２の主平面との間に広がる縁面を有する前記コンデンサ・スタックの外面をさらに備え、周辺フィルムが前記縁面を実質的に包む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
帯フィルムをさらに備える請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記順応させられるフィルムがポリマー材料を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ポリマー材料がポリエチレンテレフタレートを含む請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（優先権の主張）
優先権の利益をここに、参照により本明細書に組み込まれる２００５年５月９日出願の米国特許出願１１／１２４７９２に対して主張する。
【０００２】
（関連出願の相互引用）
本願は、参照によりそれらの全体が組み込まれる、以下の本願の譲受人に譲渡された米国特許、１９９８年１０月２日出願、２００３年４月２９日発行の「Ｈｉｇｈ−Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒｓ」、米国特許第６５５６８６３号、２０００年１１月３日出願、２００４年３月２日発行の「Ｆｌａｔ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｆｏｒ  ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、米国特許第６６９９２６５号に関連する。さらに本願は、同譲受人に譲渡され、参照によりその全体が組み込まれる、２００４年７月１６日出願の以下の米国仮特許出願６０／５８８９０５、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」にも関連する。さらに本願は、参照によりその全体が組み込まれる、２００５年５月９日出願の以下の本願の譲受人に譲渡された同時係属の米国特許出願１１／１２４７０５、「Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｓｈｅｌｌ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｔｗｏ  Ｍａｔｅａｂｌｅ  Ｃｕｐｐｅｄ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」にも関連する。
【技術分野】
【０００３】
本開示は一般にコンデンサに関し、より詳細には、コンデンサ構成要素用の絶縁フィルムに関する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
電子デバイスを物理的により小さくすることへの関心が、絶えず高まっている。したがって、電気部品は、技術が向上するにつれてより小型になる。しかし、技術の進歩は、さらなる問題を引き起こす。１つの問題は、コンデンサ内の副構成要素層に制約をかけることに関わる。
【０００５】
例えば、スタックされた層を有するコンデンサは、スタックが位置ずれを起こさないように、加工、使用の際に物理的な管理を必要とする。層は小さく、屈曲または破断に対して弱い。物理的管理方法の改良により、製作と使用の際に、副構成要素の選択された配列の安定性が向上されるべきであり、構成要素が損傷から保護されるべきである。複数の層に制約をかけるのに使用されるシステムは、効率的であるべきであり、また製造に容易に適合されるべきである。スタックされた副構成要素を隣接する構成要素または副構成要素から電気的に分離することができる解決策があれば、さらなる利点となるはずである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、コンデンサ・スタック層に効率的に制約をかけ、その結果コンデンサ・スタック層が損傷から保護され、またコンデンサ・スタックに隣接する物体から電気的に分離される方法及び装置が、当技術分野において必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の問題及び本明細書において明示的に論じられない他の内容は、本主題によって対処され、本明細書を読み検討することによって、理解されるであろう。
【０００８】
本主題の一実施態様は、少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に隣接して、スタックされた位置合せの形に配列された少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を含み、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設されたコンデンサ・スタックと、コンデンサ・スタックを束ねられた状態にして少なくとも部分的に包む、順応性熱収縮フィルムと、コンデンサ・スタックを受けるようにサイズ設定された第１の開口を備えるケースであって、少なくとも１つのフィードスルー開口を有するケースと、第１の開口に結合可能な蓋とを備える装置であって、コンデンサ・スタックがケース内に配設され、蓋が第１の開口に密閉可能に接続され、ケース内に電解質が配設される装置を含む。
【０００９】
さらに、本主題の一実施態様は、少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に隣接して、スタックされた位置合せの形に配列された少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を含み、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設されたコンデンサ・スタックと、コンデンサ・スタックを束ねられた状態にして包むための、熱により順応させられる熱収縮フィルム手段と、コンデンサ・スタックを密閉可能に収容するためのケースと、ケース内に配設される電解質とを備える装置を含む。
【００１０】
本主題の一実施態様は、少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層上に、少なくとも１層のセパレータ層がその間に配設された状態でスタックして、コンデンサ・スタックにすること、少なくとも１層の実質的に平坦なアノード層を、少なくとも１層の実質的に平坦なカソード層に対して位置合せすること、コンデンサ・スタックを、少なくとも１枚の順応性熱収縮フィルムで少なくとも部分的に包むこと、少なくとも１枚の順応性熱収集フィルムを、コンデンサ・スタックがスタックされた位置合せの形に束ねられるように、熱プロセスで順応させること、コンデンサ・スタックを、少なくとも１つのフィードスルーを有するコンデンサ・ケース内に、コンデンサ・スタックが少なくとも１つのフィードスルーに接続されるように配置すること、コンデンサ・ケース内に電解質を配設すること、コンデンサ・ケースを密閉することを含む方法を含む。
【００１１】
この概要は、本願の教示の一部の概略であり、本主題を排他的または網羅的に取り扱うものではない。本主題についてのさらなる詳細が、詳細な説明及び添付の特許請求の範囲において見られる。当業者には、他の諸態様が、以下の詳細な説明を読んで理解し、説明の一部分をなす図面を見ればすぐに明らかとなるであろう。そのそれぞれは、限定的な意味に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその法的な等価物によって定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本主題の以下の詳細な説明は、本主題をその中で実施することができる特定の諸態様及び諸実施形態を例として示す、添付の図面中の主題に言及する。それらの実施形態は、当業者が本主題を実施するのを可能にするように、十分詳細に説明される。本開示における、「ある」、「一」、または「さまざまな」実施形態という言及は、必ずしも同じ実施形態に対するものとは限らず、そのような言及は、２つ以上の実施形態を意図する。以下の詳細な説明は、例示的なものであり、限定的な意味に解釈されるべきではない。本主題の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びそうした特許請求の範囲に資格が与えられている法的な等価物の全範囲によって定義される。
【００１３】
図１Ａは、本主題の一実施形態に従って製作された、平坦なコンデンサ１００を示す。コンデンサ１００はＤ字形状であるが、別の諸実施形態では、コンデンサは、矩形、円形、楕円形、あるいは他の対称または非対称形状を含むがそれらに限定されない、別の所望の形状である。コンデンサ１００は、コンデンサ・スタック１０２を収容するケース１０１を含む。いくつかの実施形態では、ケース１０１がアルミニウムなどの導電性材料から製作される。別の諸実施形態では、ケース１０１が、セラミックまたはプラスチックなどの非導電性材料を使用して製作される。さまざまな実施形態では、本明細書において論じられるように、コンデンサ・スタック１０２が、平坦なアノード副構成要素、カソード副構成要素、セパレータ副構成要素から製作される。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２を束ねている周辺フィルム１７５を、破断線１６６を通して見ることができる。さまざまな順応性フィルム実施形態が、本明細書において詳細に論じられる。
【００１４】
コンデンサ１００は、除細動器、電気除細動器、ペースメーカ回路を含む心臓モニタ回路など、外部の電気部品にコンデンサ・スタック１０２を接続するための、第１の端子１０３と第２の端子１０４を含む。一実施形態では、端子１０３が、ケース１０１から絶縁されたフィードスルー端子であり、端子１０４がケース１０１に直接接続される。さまざまな実施形態では、端子１０３がケース１０１内に開口を備える。さらに、さまざまな実施形態では、端子１０３がシール１７３を備える。シール１７３の一実施形態は、エポキシを含む。別の諸実施形態では、コンデンサは、追加の接続構造及び方法を組み込む。本主題の範囲内に含まれる接続構造及び方法が、限定のためではなく本明細書にその全体が組み込まれる、２００４年７月１６日出願の関連公報「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」、シリアル番号６０／５８８９０５のページ１２〜１３、５９〜６０、６３〜８２に示されている。
【００１５】
コンデンサ・スタック１０２は、カソード、１つまたは複数のセパレータ、アノードを含む。さまざまな実施形態では、アノードが複数の相互接続された副構成要素に細分され、カソードが複数の相互接続された副構成要素に細分される。いくつかの実施形態では、これらの構成要素が、破断線１６６を通して示されるコンデンサ要素１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、．．．、１０５ｎにまとめられる。コンデンサ要素は、少なくとも１つのアノード層副構成要素と、少なくとも１つのカソード層副構成要素を含む。さまざまな実施形態では、複数の要素が相互接続される。例えば、一実施形態では、第１のアノード層を有する第１の要素が、第２のアノード層を有する第２の要素と、第１のアノード層と第２のアノード層が相互接続された状態で相互接続される。
【００１６】
さまざまな実施形態では、スタック１０２が、コンデンサ構成要素をスタックして２つ以上の要素１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、．．．、１０５ｎにする第１のステップと、要素をスタックしてコンデンサ・スタックにする第２のステップとを含む、２ステップで形成される。別の諸実施形態は、コンデンサ・スタックを単一のステップで、またはより多くのステップで形成することを含む。２００４年７月１６日出願の関連仮特許出願６０／５８８９０５、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」は、方法例及びそれらの構成に関連する構造をページ４１〜５０に含む。この関連仮特許出願は、限定のためではなく参照により本明細書に組み込まれる。
【００１７】
さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２の各カソード副構成要素が、金属の平坦な構造である。さまざまな例が、溶接を含むさまざまな方法と構造を使用して追加のカソード層に接続されたカソード層を含む。いくつかの実施形態では、カソードがケース１０１に結合され、端子１０４がケース１０１に取り付けられて、カソードと外部回路の間に接続が形成される。いくつかの実施形態では、カソードが、フィードスルー・ホールを通って突き出すフィードスルー導体に結合される。
【００１８】
さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２はさらに、１つまたは複数のアノード副構成要素を含む。さまざまな実施形態では、アノードは、アルミニウム、タンタル、ハフニウム、ニオブ、チタン、ジルコニウム、それらの金属の組合せを含むことができる。一実施形態では、各アノード副構成要素の主表面の少なくとも一部分が、その有効表面積を増大させるために粗面化及び／またはエッチングされる。いくつかの例では、こうすることで体積ベースのアノードの容量性効果が増大する。
【００１９】
さまざまな実施形態では、各アノード副構成要素が、コンデンサの他のアノード副構成要素に接続され、接続されたアノード副構成要素が、アノードをケース外の回路に電気的に接続するためにフィードスルー組立体１０３に結合される。いくつかの実施形態では、アノードがケースに接続され、カソードがフィードスルー組立体に結合される。さまざまな実施形態では、アノードとカソードのどちらも、１つまたは複数のフィードスルーを通じて構成要素に接続される。これらの電極実施形態のいくつかは、ケースに取り付けられない。
【００２０】
カソードとアノードに加えて、さまざまな実施形態は、一部には、コンデンサ・スタック構成要素を絶縁するために配置される、１つまたは複数のセパレータを含む。例えば各アノードを各カソードから絶縁するために、１つまたは複数のセパレータが使用される。さまざまな実施形態では、セパレータが、電解質をしみ込ませた１枚または複数枚のクラフト紙を含む。電解質のさまざまな形態には、コンデンサで使用するように適合された流体化合物が含まれる。電解質に関する例には、ポリリン酸塩、五ホウ酸アンモニウム及び／またはアジピン酸溶質と組み合わされたエチレングリコールベースなど、電解コンデンサ用の任意の電解質が含まれる。
【００２１】
アノード、カソード、セパレータ、さらに当技術分野内に含まれるさらなる構成要素が、２００４年７月１６日に出願され、限定のためではなく参照により本明細書に組み込まれる、本願の譲受人に譲渡された関連米国仮特許出願６０／５８８９０５、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」、ページ２９〜３４に開示されている。これらの実施形態は、さまざまな実施形態において、７．０ジュール／立方センチメートル〜８．５ジュール／立方センチメートルを出力するように適合されたコンデンサ・スタックを備える。いくつかの実施形態は、約７．７ジュール／立方センチメートルを出力するように適合される。いくつかの実施形態では、約５５０ボルトで充電されたとき、アノードが１平方センチメートルあたり約０．７０〜０．８５マイクロファラッドの静電容量を有する。さまざまな実施形態では、これらの範囲が、約４１０ボルト〜約６１０ボルトの電圧で利用できる。
【００２２】
さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタックがケース内に配設され、他の構成要素、すなわちこれらの値のいくつかに影響を及ぼす状態と関連付けられる。例えば、ケースと端子を含むパッケージされた一実施形態では、利用可能なエネルギー密度が、コンデンサ・スタック体積１立方センチメートルあたり約５．３ジュール〜コンデンサ・スタック体積１立方センチメートルあたり約６．３ジュールの範囲である。いくつかの実施形態は、約５．８ジュールを出力するように適合される。さまざまな実施形態では、これらの範囲が、約４１０ボルト〜約６１０ボルトの電圧で利用できる。
【００２３】
図２は、本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの斜視図である。この図は、順応性フィルムの周辺フィルム１７５実施形態を示す。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２は、隠れ線として図示された一連の層から構成される。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２の外面が、実質的に平行に位置合せされた上層１９０と底層１９２との間に延びている縁面２０２を備えている箇所に、周辺フィルム１７５を使用している。さまざまな実施形態では、周辺フィルム１７５が縁面２０２を包む。
【００２４】
さまざまな実施形態では、周辺フィルム１７５を含む順応性フィルムは、熱収縮フィルムタイプのものである。別の諸実施形態は、熱成形されるタイプを含む。熱成形されるの諸実施形態は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ＴＥＦＬＯＮ、ＰＦＡやＰＴＦＡを含むＴＥＦＬＯＮを使用する材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）を含むさまざまな材料を使用する。ＴＥＦＬＯＮは、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー社、１０１  Ｗｅｓｔ  １０th  Ｓｔ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ  １９８９８の登録商標である。さまざまな実施形態は、約摂氏１５０度〜約摂氏２５０度の範囲の温度で形成される部分を含む。熱成形される部分を形成するための継続時間は、その部分の形状と材料要件に応じて変わる。
【００２５】
熱収縮フィルムの実施形態では、最終的な順応性熱収縮フィルムを、輪状または管状のフィルムとして始める。いくつかの実施形態は、管の軸方向の長さに沿って平行に延びる継目を有する。別の諸実施形態は、継目がない。継目のないタイプは、継目のある諸実施形態に勝るさまざまな利点をもたらすが、広く利用可能ではない。さまざまな実施形態では、熱収縮フィルム１７５が、コンデンサ・スタック１０２に一致させられる。さまざまな実施形態では、これは、熱収縮フィルム１７５をコンデンサ・スタック１０２に取り付け、次いで熱収縮フィルム１７５をコンデンサ・スタック１０２に対して収縮させる。いくつかの実施形態では、管壁がコンデンサ・スタック１０２の縁部２０２に実質的に接する。さまざまな実施形態では、フィルムがコンデンサ・スタックに、コンデンサ・スタックが束ねられるように適用させられる。さまざまな熱収縮フィルムが、本主題の範囲内に含まれる。１つの熱収縮フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。別のさまざまなポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリイミド、ＭＹＬＡＲ、ＰＴＦＥ、ＰＶＣ、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ＰＥＴＧ、またはこれらのポリマーの組合せがある。ＭＹＬＡＲは、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー社、１０１  Ｗｅｓｔ  １０th  Ｓｔ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ  １９８９８の登録商標である。
【００２６】
さまざまな例では、熱収縮フィルムが無色である。いくつかの無色実施形態は、実質的に透明である。実質的に透明な熱収縮フィルムは見にくいので、加工及び使用の際に管理が困難である。これらの実施形態のいくつかでは、熱収縮フィルムに色染めまたは彩色が追加される。熱収縮フィルムに対して染めまたは色をつけることにより、取扱い中及び使用の際に利用者がフィルムを見ることが可能になる。
【００２７】
さまざまな実施形態では、フィルムの順応化は「熱収縮」を含む。このプロセスのさまざまな例は、プラスチックを、コンデンサ・スタックに取り付けられた後に熱源で加熱することを含む。さまざまな実施形態は、対流熱源を使用するが、別の熱源では熱放射または熱放射と対流の組合せを利用する。熱収縮のさまざまな方法が、本主題の範囲内に含まれる。熱収縮フィルムを、熱源を用いて約摂氏１５０度〜約摂氏２５０度の範囲の温度で加熱するものもある。加熱の継続時間は、約１０秒〜約１０分の範囲である。いくつかの実施形態では、コンデンサ・スタック１０２を下流の加工ステップにかける前に材料が安定するのを可能にするために、約５分の冷却期間が使用される。
【００２８】
さまざまな特性を有する熱収縮フィルムが、本主題の範囲内に含まれる。いくつかの熱収縮構成が、第１の比で第１の方向に収縮するように、また第２の比で第２の方向に収縮するように適合される。さまざまな実施形態では、材料が普遍的な一貫性のある比で収縮する。一実施形態では、材料が約３．７：１の比で、またはそれ未満に収縮する。いくつかの実施形態では、材料が第１の方向に、第１の主表面に平行な方向に約０〜約３：１に収縮する。これらの実施形態のいくつかでは、材料が第１の方向に直交する第２の方向にほぼ０に収縮する。これらの実施形態のいくつかでは、第２の方向がほぼゼロよりも大きいならば、その周辺が縁面２０２を包まないことになる。
【００２９】
さまざまな厚さの熱収縮管またはフィルムが、本主題の範囲内に含まれる。例えば、約０．０００５インチ〜約０．００２インチの管壁厚さを有する管が、本主題の範囲内に含まれる。管は、さまざまなコンデンサ・スタックの周囲対管円周比において、コンデンサ・スタックに取り付けられる。コンデンサ・スタックに取り付けられる管の例として、管円周対周辺長さの比が約０．９５：１〜約１．１：１のものがある。０．９５：１の未収縮管体積対コンデンサ・スタック体積比を伴う部分を組み合わせるには、熱収縮フィルムを、コンデンサ・スタックに取り付ける前に幾らか引き伸ばすことが必要である。
【００３０】
さらに、本主題のさまざまな実施形態は、熱成形される順応性フィルムを含む。熱成形により、他の構成要素に取り付けられる前に予備成形される部分となる。さまざまな実施形態では、予備成形される材料が、熱成形されるプラスチックである。熱成形される実施形態は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ＴＥＦＬＯＮと、ＰＦＡやＰＴＦＡを含むＴＥＦＬＯＮを使用する材料、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、テレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）を含む、さまざまな材料を使用する。ＴＥＦＬＯＮは、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー社、１０１  Ｗｅｓｔ  １０th  Ｓｔ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤＥ  １９８９８の登録商標である。さまざまな実施形態は、約摂氏１５０度〜約摂氏２５０度の範囲の温度で形成される部分を含む。熱成形される部分を形成するための継続時間は、その部分の形状と材料要件に応じて変わる。さまざまな実施形態は、電気的に絶縁性である。例えば、いくつかの実施形態では、１枚または複数枚の順応性フィルムがコンデンサ・スタックと導電性ケースの間に配設されて、コンデンサ・スタックが導電性ケースから電気的に絶縁される。
【００３１】
図３Ａは、本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの斜視図である。さまざまな実施形態が、コンデンサ・スタック１０２を束ねる帯フィルム３０２の順応性フィルムを含む。さまざまな実施形態では、帯フィルム３０２が熱収縮フィルムである。さまざまな実施形態では、順応性帯フィルム３０２が、上層１９０と底層１９２、さらに上層１９０と底層１９２の間に広がる縁面の一部分と交差した状態で、コンデンサ・スタック１０２の周りにくくられる。いくつかの実施形態では、帯フィルム３０２は管状であり、平坦なコンデンサ・スタックの周縁部２０２に直交する、平坦なコンデンサ・スタックの中央の周りに延びる。さまざまな実施形態では、帯フィルム３０２が、コンデンサ・スタック１０２の上面上に未順応状態で取り付けられ３０４、次いでスタック１０２に順応させられる。
【００３２】
図示の帯フィルム３０２は、曲線の様相を有する。さまざまな実施形態では、未順応状態のフィルムは、そうした様相を呈さない。さまざまな実施形態では、曲線の様相は、一部の熱収縮フィルムの非直線的な収縮比の結果である。本主題のさまざまな実施形態は、こうした非直線的な収縮比を補償するように特別に設計される。例えば、いくつかの実施形態では、コンデンサ・スタックにまだ順応させられていない帯フィルムが、包まれる材料のサイズの約９５％〜その材料のサイズの約１１０％の範囲の円周を有する。さまざまな実施形態では、帯フィルムの幅が、０．２５インチ〜約１．２５インチである。幅は、順応性帯フィルム３０２が、コンデンサ・スタックの加工及び使用の際に堅牢であることを確実にするものが選択される。
【００３３】
さまざまな実施形態では、帯フィルムが、他の順応性フィルムと組み合わされる。例えば、いくつかの実施形態では、周辺熱収縮フィルムが、帯熱収縮フィルムと組み合わされる。他の構成も可能である。これらの実施形態のいくつかでは、帯フィルムが全て、熱収縮プロセスを使用して同時に収縮される。別の実施形態では、フィルムが、連続した熱収縮プロセスを使用して連続的に順応させられる。これらの厳密な詳説は、限定するものではなく、同時操作及び連続的操作の組合せが、本主題の範囲から逸脱することなく可能である。
【００３４】
図３Ｂは、本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタックと関連する構成要素の分解斜視図である。さまざまな実施形態では、帯フィルムが、１つまたは複数の予備成形されるシェルによって部分的にカプセル化されたコンデンサ・スタックの周りに配設される。他の諸実施形態は、帯フィルムを、コンデンサ・スタック１０２の縁部２０２に順応させられる周辺フィルムと組み合わせる。一実施形態では、予備成形されるシェルが、上部部分３２０と底部部分３２２を含む。図示の予備成形されるシェルは、熱収縮タイプのものであるが、本主題はそのように限定されない。例えば、熱成形されるシェルを使用することができる。予備成形されるシェルのいくつかの実施形態は、まずマンドレルに対して収縮され、次いでマンドレルから取り外されてコンデンサ・スタックに施される順応性熱収縮フィルムを含む。
【００３５】
図３Ｃは、本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの斜視図である。予備成形されるシェルが、使用位置に接触することもあり、接触しないこともある。一実施形態では、予備成形されるフィルムが、使用位置において重ね継手３２４と交差する。しかし、突合せ継手など、他の構成も可能である。
【００３６】
周辺フィルムを帯フィルム３０２と共にそのように配置することには、さまざまな利点がある。１つの利点は、コンデンサ・スタックの寸法安定性の向上である。周辺フィルムはコンデンサ・スタックを、帯フィルム３０２が束ねるのと同じ力を使用して束ねない。例えば、一実施形態では、熱成形される部分が、層をスタックされた位置合せの形に維持すると共に、帯フィルム３０２がその位置合せを安定させる。さらに、いくつかの実施形態では、小さな細部が、単一の熱収縮フィルムで包むことが不可能な小さな、関節を有する特徴を備えた形成済みの熱成形される部分を使用して、より詳細に覆われる。
【００３７】
図４Ａは、本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの平面図である。この図は、１つの構成を示す図であり、さまざまな構成要素の位置を示すものである。コンデンサ・スタック１０２、周辺フィルム４１２、第１の端子４０２、第２の端子４０４を図中に見ることができる。さまざまなコンデンサ実施形態では、周辺フィルムがコンデンサを取り囲み、コンデンサの縁部２０２に沿って配設される。
【００３８】
図４Ｂは、本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの、図４Ａの線「４Ｂ」で選択された上断面図である。この図は、図４Ａが含むよりも多くの詳細を含む。この断面図は、接続部材、２つのタイプの絶縁体、端子、またそれらが互いにどのように配置されるかに関する詳細を含む。コンデンサ・スタックは、アノード４１０とカソード４０８を含む。これらの副構成要素は、スタックとして配列される。これらの副構成要素は、アノード接続部材が、ある位置でコンデンサ・スタックから離れて突き出し、カソード接続部材が、別の位置でコンデンサ・スタックから離れて突き出すことができるように、その形状がわずかに異なる。例えば、アノードは、切欠き４１４を形成する。さまざまな実施形態では、１つまたは複数のカソード４０８が切欠きを通して見える。
【００３９】
さまざまな実施形態では、コンデンサ電極が、接続面を形成するような構成に形状設定されてスタックされる。例えば、１つまたは複数のアノード４１０が、アノード接続面４１６を形成している。１つまたは複数のカソード４０８が、カソード接続面４１８を形成する。これらの面は、平坦でも、非平坦の外形を有してもよい。接続面を形成する方法及び構造が、本願の譲受人に譲渡され、限定のためではなく参照により本明細書に組み込まれる、２００４年７月１６日出願の関連米国仮特許出願６０／５８８９０５、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ」のページ１２〜１７、２３〜２９、６５〜７９及び９７〜１００に概説されている。図１６、１７Ａ〜Ｃについての議論が関連し、また以下に含まれる。
【００４０】
さまざまなコンデンサ実施形態が、周辺フィルム４１２を含む。さまざまな実施形態では、周辺フィルム４１２は、開口４２０を含む。開口は、いくつかの方法で形成することができる。さまざまな実施形態では、周辺フィルム４１２は、開口を形成するためにそこから材料が切除される。さらに、さまざまな実施形態では、周辺フィルムに穴を開ける。別の実施形態では、未順応状態にある管にスリットを入れ、管がコンデンサ・スタックに順応されるにつれて、そのスリットが広がって開口になる。さまざまな実施形態では、開口４２０は、アノード接続面４１６とカソード接続面４１８へのアクセスを可能にするようにサイズ設定される。さまざまな実施形態では、開口４２０が、コンデンサ・スタックに接続された端子が通過できるように適合される。
【００４１】
さまざまな実施形態では、コンデンサが接続部材絶縁スリーブ４０６を含む。接続部材絶縁スリーブは、熱収縮タイプのものでも、熱成形されてもよい。接続部材絶縁スリーブ４０６は、予備成形しても、接続部材に取り付けられた後に順応させてもよい。予備成形される絶縁部片をアノード接続部材に取り付けることによって形成される接続部材絶縁スリーブの一実施形態が、図５Ａに開示されている。図５Ａは、本主題の一実施形態による、アノード接続面４１６を形成するアノード接続部材を含むコンデンサ・スタック１０２の一部分の斜視図である。図はさらに、アノード接続面４１６に接続された端子４０２を示す。予備成形される接続部材絶縁スリーブは、領域５０５などの凹んだ領域まで延びる。さまざまな実施形態では、接続部材絶縁スリーブの形状と構成は、破壊が生じないようにするものが選択される。
【００４２】
図５Ｂは、本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタック１０２の一部分の底面図である。一実施形態では、予備成形される絶縁構成要素４０６が、開口５１０を形成する。さまざまな実施形態では、開口が、予備成形される部分のコンデンサへの組付けを容易にすることができる。
【００４３】
図６Ａは、本主題の一実施形態による、接続部材絶縁スリーブ４０６の正面図である。図６Ｂは、本主題の一実施形態による、図６Ａの線「６Ｂ」で選択された接続部材絶縁スリーブ４０６の側面図である。参考のために、この図はさまざまな寸法を含む。例えば、一実施形態では、寸法Ａが約０．０６８インチである。さまざまな実施形態では、寸法Ｂが約０．０９７インチである。別の諸実施形態では、寸法Ｃが約０．２３９インチである。さまざまな実施形態では、寸法Ｄが約０．１５２インチである。さまざまな実施形態では、半径寸法Ｅが約０．０３７インチである。図６Ｃは、本主題の一実施形態による、接続部材絶縁スリーブ４０６の正面図である。参考のために、この図はさまざまな寸法を含む。例えば、一実施形態では、半径寸法Ｆが約０．０３５インチである。さまざまな実施形態では、寸法Ｇが約０．０６０インチである。別の諸実施形態では、寸法Ｈが約０．００３インチ〜０．００７インチである。
【００４４】
図７Ａは、本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の斜視図である。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２が、接続部材絶縁スリーブ７０６を含む。さまざまな実施形態では、接続部材絶縁スリーブ７０６が、熱収縮フィルムである。さまざまな実施形態では、接続部材絶縁スリーブ７０６は、接続部材に取り付けられた後に順応させられる。図はさらに、接続面７１６に接続された端子７０２を示す。接続部材絶縁スリーブ７０６は、領域７０５などの凹んだ領域まで延びる。さまざまな実施形態では、接続部材絶縁スリーブの形状と構成は、破壊が生じないようにするものが選択される。
【００４５】
図７Ｂは、本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の斜視図である。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２が、接続部材順応性熱収縮フィルム７５０を含む。図はさらに、接続面７１６を示す。
【００４６】
図８Ａは、本主題の一実施形態による熱収縮フィルムの斜視図である。さまざまな実施形態では、熱収縮フィルム８１２が、周辺フィルムとして使用するように適合される。図示の実施形態は、まだ収縮されていない。さまざまな実施形態では、熱収縮フィルムが、１枚の熱収縮材料シートが継目８２２のところでそれ自体に接合されたものから形成される。しかし、熱収縮フィルムを周辺フィルムとして使用するために熱収縮材料からなる継目のない管から切断する諸実施形態など、他の諸実施形態が、本主題の範囲内に含まれる。継目のある諸実施形態では、熱変形または溶剤を使用して材料を接合することを含むいくつかの方法で、継目を形成することができる。
【００４７】
さまざまな実施形態では、熱収縮フィルム８１２によって包まれるコンデンサへのフィードスルー用に、開口８２４、８２６が設けられる。さまざまな実施形態では、熱収縮フィルム８１２をコンデンサ・スタックに順応させる前に、熱収縮フィルムから材料が切除されると、これらの開口が形成される。別の諸実施形態では、これらの開口が、熱収縮フィルム８１２に穴を開けることによって形成される。典型的な開いた穴は、材料を除去するのではなく変位させる。開いた穴を有するさまざまな実施形態では、熱収縮フィルムがコンデンサ・スタックに順応させられると、開いた穴が、フィードスルーが通過するのに合ったサイズのより大きな開口になる。
【００４８】
図８Ｂは、本主題の一実施形態による、熱収縮フィルムによって包まれたコンデンサ・スタックの部分正面図である。図８Ｂは、図８Ａの代替図である。熱収縮フィルム８１２を見ることができる。コンデンサ・スタック１０２も見ることができ、コンデンサ・スタック１０２は、さまざまな実施形態では、ここには図示されていない複数の層を含む。さらに、コンデンサ・スタック１０２用のケースを通過するように適合されたフィードスルー８０２、８０４も見ることができる。継目８２２が示されている。
【００４９】
本実施形態では、継目８２２によって、材料がコンデンサ・スタックから離れてではなくコンデンサ・スタックに向かって変位する。これは、重ね継手８３０によって示される設計特徴である。重ね継手をそのように構成することによって、使用の際に熱収縮フィルム８１２の均一な外面が得られる。さまざまな実施形態では、均一な外面は空間効率が良い。均一な外面と、内側に向けられた重ね継手８３０を可能にする１つの方法は、位置合せされて、コンデンサ・スタック１０２の厚さＬ８１よりも小さな厚さＬ８２を有するように互いに押し付けられる複数の接続部材を設けることである。この低減された厚さにより、継目８２２を中に配設することができる体積がもたらされる。さまざまな実施形態では、この構成により、継目８２２の近くの領域に２倍の厚さを有する熱収縮フィルムが補償される。
【００５０】
図８Ｃは、本主題の一実施形態による熱収縮フィルムで包まれたコンデンサ・スタックの、図８Ｂの線「８Ｃ」で選択された断面である。図８Ｂからのこの図における実施形態は、アノード８０８とカソード８１０の構成を示す。アノードとカソードは、追加の電極を有するスタックの形であり、スタックがページに広がる。
【００５１】
この図の実施形態は、継目８２２の内側への変位を示す。図は、継目８２２と、接続部材８３２に近接した継目の位置を示す。図示の接続部材８３２は、変化する幅Ｌ８３を有するが、一定の幅を有する諸実施形態が、本主題の範囲内に含まれる。図は、フィードスルー８０２が、接続面８１６に位置合せされた熱収縮フィルム内の開口８２４を通ってどのように接続されるか、またフィードスルー８０４が、接続面８１８に位置合せされた熱収縮フィルムの開口８２６を通ってどのように接続されるかを示す。
【００５２】
図示の実施形態はさらに、絶縁スリーブ８０６も示す。さまざまな実施形態では、絶縁スリーブ８０６は、接続部材８３２に順応させられた熱収縮管であるが、他の諸実施形態が本主題に含まれる。例えば、接続部材８３２に取り付けられる、予備成形された熱成形される部片がさらに、本主題の範囲内に含まれる。さまざまな実施形態では、絶縁スリーブ８０６が、アノード８０８とカソード８１０の間の空隙によってもたらされる電気絶縁を強化するために設けられる。
【００５３】
別の諸実施形態では、継目８２２を、継目が内側にコンデンサ・スタックに向かって突き出すのを可能にする方式で継目を受けるように適合された逃げ部となる隙間８０７内に配置することができる。さまざまな実施形態は、継目８２２を受けるための溝も設けることもできる。溝は、コンデンサ・スタックから切除することができる。一実施形態では、継目状の溝が、コンデンサ・スタックからレーザ切断される。
【００５４】
図９は、本主題の一実施形態による、予備成形用システムの斜視図である。さまざまな実施形態では、予備成形用システムに１枚または複数枚の熱収縮フィルムが取り付けられ、その熱収縮フィルムが、さまざまな実施形態では、熱収縮プロセスで順応させられ、次いでコンデンサ・スタック１０２に施すために取り外される。この装置は、さまざまな実施形態に従って、内部の上部おもり９０２、上部予備成形される部分９２０、第１の切断線９０６、コンデンサ・スタック１０２を含む。別の諸実施形態は、底部切断線９０４、底部おもり９０８、底部予備成形される部分９２２を含む。
【００５５】
さまざまな実施形態では、切断線９０４、９０６が、コーナ延長切断線９１０によって形状設定されるコーナ延長などの特徴を形成するのに有用である。コーナ延長部は、さまざまな用途に有用である。例えば、いくつかの実施形態では、予備成形される部分９２０、９２２の収縮が非直線的である。コーナ延長部の使用によって、非直線的な収縮にも関わらず最終的な形状を実現することができる。一例では、上部予備成形される部分９２０のコーナ延長部９１０を備える部分が、縁部９１２など、上部予備成形される部分９２０の他の部分と連続して直線状になる。
【００５６】
さまざまな実施形態では、上部おもり９０２と下部おもり９０８が、製造の際に有用である。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタック１０２が製造の諸側面中に束ねられないので、アノード層、カソード層、セパレータ層などのコンデンサ・スタック１０２副構成要素が、互いに自由に移動する。上部おもり９０２などのおもりが、バッチ作業などの製造作業中に、これらの構成要素を定位置に保持することができる。図は、上部おもり９０２及び下部おもり９０８を含むが、上部おもりだけを使用する諸実施形態が、本主題の範囲内に含まれる。
【００５７】
図１０は、本主題の一実施形態による予備成形用マンドレルの正面図である。さまざまな実施形態では、マンドレル１００８が、１つの形成用パターン１００６Ａ、または複数の形成用パターン１００６Ａ、．．．、１００６Ｎを含む。順応性フィルムをその外形に合わせて作ることができる形状が、形成用パターン内にある。例えば、一実施形態では、１枚の熱収縮可能材料シートまたは熱収縮可能材料の管が、マンドレル１００８に巻きつけられる。いくつかの実施形態では、この材料が、マンドレル１００８に熱収縮により順応させられる。これらの実施形態のいくつかでは、材料が各部分に切断される。いくつかの例では、切断が切断線１００２に沿って行われる。さまざまな実施形態では、切断線１００２が刃を導くように適合され、そのように適合された凹みを含む。
【００５８】
さまざまな実施形態では、予備成形用マンドレルが、第１の直径Ｄ９１と第２の直径Ｄ９２を含む。第１の直径Ｄ９１と第２の直径Ｄ９２は、いくつかの実施形態では、一致した輪郭でよいが、他の諸実施形態は、異なる直径を有する。異なる直径の実施形態では、結合可能であり、重ね継手に沿って交差する、第１の予備成形される形状と第２の予備成形される形状を形成することが可能である。第１の直径Ｄ９１と第２の直径Ｄ９２の間の移行部は、段１００４を含むことになるが、曲線など、他の傾斜のある形状が本主題の範囲内に含まれる。全体として、複数の予備成形用パターンを備えたダイを含むことによって、多数の予備成形される部分を効率的に形成することが可能である。例えば、単一の順応性フィルム管をダイ１００８に結合し、次いでダイに順応させることができる。さらに、順応性フィルムをダイ１００８から切り取り、コンデンサ・スタックを束ねるのに使用される構成要素にすることができる。
【００５９】
図１１は、本主題の一実施形態によるコンデンサの断面である。さまざまな実施形態が、ケース１１７２内に配設されたコンデンサ・スタック１１０２を含む。これらのコンデンサ構成要素は、矩形状の断面を備えるが、卵形の断面を有するもの、または別の形に形状設定された断面を有するものを含む他の諸実施形態が、本主題の範囲内に含まれる。本主題は、対称実施形態に限定されないことに留意することが重要である。非対称実施形態も、本主題の範囲内に含まれ、非対称実施形態を、何らかのデバイス空間要件により十分に適合させるために使用することができる。
【００６０】
さまざまな実施形態は、バッキング・プレート１１７８を含む。さまざまな実施形態では、バッキング・プレート１１７８は、コンデンサの構造要素として使用される。例えば、バッキング・プレート１１７８は、２つの部片からなるシェルの第１の部片に取り付けられる場合、第２の部片を位置合せする際に使用することができる。さらに、さまざまな実施形態では、バッキング・プレート１１７８は、コンデンサ構成要素の接合プロセスにおいて有用である。例えば、バッキング・プレート１１７８は、レーザ溶接の悪影響を低減する助けとなることができる。さまざまな実施形態では、ケース部分を接合するのに使用されるレーザが屈折して、他のコンデンサ構成要素に損傷を与える恐れがある。バッキング・プレート１１７８は、屈折が生ずる場合を低減し、それによってレーザ溶接中に生ずる損傷の発生を低くすることができる。バッキング・プレート１１７８は、矩形の断面が順応性フィルム１１７５の外側に配設されたリングとして示されているが、本主題はそのように限定されない。さらに、空間１１５０が図示の実施形態において存在しているが、他の構成においては存在しない。さまざまな実施形態では、コンデンサ・スタックとシェルの組合せが、空間１１５０をなくすように形状設定される。
【００６１】
溶接を組み込んだ他の諸実施形態も可能である。いくつかの実施形態は、バッキング・リング１１７８をコンデンサ・スタック１１０２の周りに配置し、次いで順応性フィルム１１７５をコンデンサ・スタックとリングに順応させる。さまざまな実施形態では、順応性フィルムが熱収縮フィルムである。さまざまな実施形態は、熱成形を使用して製作されるフィルムも含む。
【００６２】
図１２は、本主題の一実施形態によるコンデンサの断面である。さまざまな実施形態が、ケース１２７２内に配設されたコンデンサ・スタック１２０２を含む。この断面は、長方形に形状設定された構成要素を示すが、他の形状が本主題の範囲内に含まれる。この実施形態では、バッキング・リング１２７８が、順応性フィルム１２７５内に配置される。空間１２５０がパッケージングの非効率性から生じているが、この空間は、パッケージング効率が改善されたいくつかの実施形態では存在しない。
【００６３】
順応性フィルムによって覆われるコンデンサ・スタックに関して、バッキング・リングがフィルムの外側または内側にある諸実施形態に加えて、さまざまな実施形態は、バッキング・リングを使用しない。
【００６４】
図１３は、本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタックを製作する方法である。方法は、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードをスタックして、コンデンサ・スタックにすること（１３０２）を含む。さらに方法は、それらの層を位置合せすること（１３０４）も含む。方法はさらに、コンデンサ・スタックを順応性フィルムで少なくとも部分的に包むこと（１３０６）も含む。また方法は、順応性フィルムを、コンデンサ・スタックがスタックされた位置合せの形に束ねられるように、熱プロセスで順応させること（１３０８）も含む。方法はさらに、コンデンサを電源として使用するために別のデバイスに組み付けること（１３１０）も含む。
【００６５】
図１４は、本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタックを製作する方法である。方法は、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つのカソードをスタックして、コンデンサ・スタックにすること（１４０２）を含む。方法はさらに、それらの層を位置合せすること（１４０４）も含む。また方法は、それらの層の周りにバッキング・プレートを配設すること（１４０６）も含む。方法は、コンデンサ・スタックを順応性フィルムで少なくとも部分的に包むこと（１４０８）を含む。方法は、順応性フィルムを、コンデンサ・スタックがスタックされた位置合せの形に束ねられるように、熱プロセスで順応させること（１４１０）を含む。この実施形態では、方法は、コンデンサ・ケース各部分相互の溶接を、バッキング・プレートに近接して行うこと（１４１２）も含む。方法は、コンデンサを電源として使用するために別のデバイスに組み付けること（１４１４）も含む。
【００６６】
図１０〜１１に関連する方法は、本主題の範囲内に含まれる諸実施形態の例に他ならない。開示された方法ステップのさらなる組合せも、本主題の範囲内に含まれる。また、さらなる方法も、この範囲内に含まれることを特徴とする。例えば、いくつかの方法は、形成用マンドレルを順応性フィルムで少なくとも部分的に包むこと、順応性フィルムを形成用マンドレルに順応させること、形成用マンドレルから順応されているフィルムを取り外すことを含む。これらの実施形態のいくつかは、形成用マンドレルから順応されているフィルムを切断することを含む。また、いくつかの方法は、対流プロセスである熱プロセスを含む。これらの方法のいくつかは、空気が少なくとも１枚の順応性フィルム上に約華氏２００度〜約華氏３５０度の温度で吹き出される対流プロセスを含む。
【００６７】
埋込可能除細動器の例示的実施形態
図１５は、本主題の１つまたは複数の教示を組み込んだコンデンサの、多くの適用例の１つ、埋込可能心臓モニタまたは装置１５００を示す。本明細書では、埋込可能心臓モニタとは、心筋に治療刺激を与えるための任意の埋込可能デバイスを含む。したがって、例えばこの用語は、ペースメーカ、除細動器、電気除細動器、鬱血性心不全デバイス、それらの組合せと変更を含む。
【００６８】
心臓モニタ１５００は、埋め込み後に患者の心臓の枢要な部分に電気的に接触する、リード・システム１５０３を含む。心臓の活動をリード・システム１５０３のリードのうち１つまたは複数を介して監視するためのモニタ回路１５０２と、電気エネルギーをリードのうち１つまたは複数を介して心臓に送るための治療回路１５０１とを含む、モニタ１５００の各部分が概略的に示されている。モニタ１５００はエネルギー蓄積構成要素も含み、エネルギー蓄積構成要素は、バッテリ１５０４を含み、上述した例示的コンデンサの特徴のうち１つまたは複数を有する少なくとも１つのコンデンサ１５０５を組み込む。
【００６９】
埋込可能心臓モニタや他の心臓リズム管理デバイスに加えて、本主題の１つまたは複数の教示を、円筒コンデンサ及び／または写真用フラッシュ装置に使用されるコンデンサに組み込むことができる。本主題の諸教示は、高エネルギー、高電圧、または空間効率の良いコンデンサが望ましいどんな適用分野にも適切である。さらに、１つまたは複数の教示が、バッテリに適用可能である。
【００７０】
図１６は、１つまたは複数の交互になったアノード７２０２とカソード７３０２からなるスタック７４０２を示す。図１６に示すように、接続部材７２０６と７３０６が、互いの上に重なっている、また互いの下にある。本明細書では、上に重なる、また下にあるとは、上面から見て共通に配置された箔の部分の位置を指す。図１６の実施形態では、接続部材７２０６、７３０６が、いくつかの互いに共通に配置された部分、及びいくつかの互いに排他的に配置された部分を有することが分かる。
【００７１】
例えば、アノード７２０２の近位区画７２０８が、排他的に配置される。これは、近位区画７２０８の少なくとも一部分が、カソード７２０３の一部分の上に重ならないまたはその下にないことを意味する。同様に、カソード７３０２の近位区画７３０８が排他的部分であり、アノード７２０２の一部分の上に重ならないまたはその下にない少なくとも一部分を含む。反対に、遠位区画７２１０と７３１０が共通に配置され、それぞれが互いの上に重なるまたはその下にある少なくとも一部分を含む。切欠き部分７２１４と７３１４も、共通に配置される。切欠き７２１８が、切欠き７３１２と共通に配置され、切欠き７２１２が切欠き７３１８と共通に配置される。
【００７２】
図１６に示すようにスタックされると、遠位区画７２１０、７３１０の縁部が表面７４１０を形成する。この実施形態では、表面７４１０は全体として、アノード７２０２の近位区画７２０８の正面となる第１の部分７４１０ａ、共通の切断部分７２１４、７３１４の正面となる第２の部分７４１０ｂ、カソード７３０２の近位区画７３０８の正面となる第３の部分７４１０ｃを有していると述べることができる。
【００７３】
この実施形態では、アノード接続部材７２０６及びカソード接続部材７３０６の遠位区画７２１０、７３１０が、互いに完全に上に重なっている。完全に上に重なっているとは、アノードとカソードが図１６と同様にスタックされたとき、スタック７４０２の表面７４１０に沿って全体的に間隙がないことを意味する。スタック７４０２を完全に上に重ねられた構造にすると、以下に説明するように、接続部材７２０６と７３０６を一緒に縁部溶接する、またはその他の方法で接続するのを容易にする、完全な表面７４１０が形成される。他の諸実施形態では、アノードとカソードがスタックされたとき、表面７４１０内に１つまたは複数の間隙が残る。例えば、いくつかの実施形態では、遠位区画７２１０または７３１０の１つまたは複数が、前面７４１０全体にわたることができない。
【００７４】
上述のようにスタックされた後、接続部材７２０６、７３０６の少なくとも一部分が、互いに接続される。例えば、一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０の部分が互いに接続される。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０が、表面７４１０全体に沿って縁部溶接される。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０が、表面７４１０の部分７４１０ａ、７４１０ｃに沿ってしか接続されない。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０が、表面７４１０に沿ってはんだ付けされる。いくつかの実施形態では、遠位区画７３１０、７２１０の部分が、ステーキング、スエージング、レーザ溶接される、または電気伝導性接着剤によって接続される。他の諸実施形態では、近位区画７２０８の部分が互いに接続されるかつ／または近位区画７３０８の部分が互いに接続される。
【００７５】
接続された後、接続部材７２０６、７３０６の一部分が、近位区画７２０８、７３０８が互いに電気的に分離されるように除去または分離される。本明細書では、電気的に分離されるとは、区画７２０８、７３０８が、少なくともコンデンサ７１００のサージ電圧まで互いに電気的に絶縁されることを意味する。
【００７６】
図１７Ａは、遠位区画７２１０、７３１０の一部分がスタックから除去されて、一緒にアノード接続区画７５０８を構成するアノード接続部材７２０６と、一緒にカソード接続区画７５１０を構成するカソード接続部材７３０６との間に、分離７５０２が形成された後のスタック７４０２を示す。本実施形態では、分離７５０２は、区画７５０８を区画７５１０から電気的に分離する。近位区画７３０８が依然として互いに結合されており、近位区画７２０８も同様である。いくつかの実施形態では、分離７５０２が薄いスライスである。いくつかの実施形態では、分離７５０２が、図１７Ａに示す切欠き７２１４、７３１４と同程度幅広い。いくつかの実施形態では、電気絶縁性材料が、分離７５０２内に挿入される。さまざまな実施形態では、分離７５０２が、レーザ切断、パンチング及び／又は工具または機械切断によって形成される。
【００７７】
図１７Ｂは、一実施形態による、１つまたは複数の交互になったアノード７２０２とカソード７３０２Ｂからなるスタック７４０２Ｂを示す。アノード７２０２は、上述のとおりである。この例では、カソード７３０２Ｂは、他のカソードに関して上述された特徴を含むことができ、上記の議論が本明細書に組み込まれる。カソード７３０２Ｂは、例えば、図１７Ａにおいて上述された例よりも短い遠位区画７３１０Ｂを有する。遠位区画７３１０Ｂは、上述のようにＬ字形でも、接続部材がカソード本体からまっすぐに出てＩ字形を形成してもよい。図１７Ｂに示すように、接続部材７２０６、７３０６Ｂが、互いの上に重なっている、またその下にある少なくとも一部分を含む。上記のように、上に重なる、また下にあるとは、上面から見て共通に配置された箔の部分の位置を指す。図１７Ｂの実施形態では、接続部材７２０６、７３０６Ｂが、いくつかの互いに共通に配置された部分、及びいくつかの互いに排他的に配置された部分を有することが分かる。
【００７８】
例えば、アノード７２０２の近位区間７２０８が、排他的に配置される。これは、近位区画７２０８の少なくとも一部分が、カソード７３０２Ｂの一部分の上に重ならないまたはその下にないことを意味する。同様に、一実施形態では、カソード７３０２Ｂの近位区画７３０８Ｂが排他的部分であり、アノード７２０２の一部分の上に重ならないまたはその下にない少なくとも一部分を含む。さらに、この例では、カソード７３０２Ｂの遠位部分７３１０Ｂが、アノード７２０２の遠位部分７２１０全体の端から端まで広がらない。遠位区画７２１０、７３１０Ｂは、部分７４１０ｃに沿って共通に配置された部分を含み、部分７４１０ｃでは、そのそれぞれが、互いの上に重なるまたはその下にある少なくとも一部分を含む。切欠き部分７２１４、７３１４Ｂも、共通に配置される。切欠き７２１８が、切欠き７３１２Ｂと共通に配置され、切欠き７２１２が、切欠き７３１８Ｂと共通に配置される。
【００７９】
図１７Ｂに示すようにスタックされると、遠位区画７２１０、７３１０Ｂの縁部が表面７４１０Ｓを形成する。この実施形態では、表面７４１０Ｓは全体として、アノード７２０２の近位区画７２０８の正面となる第１の部分７４１０Ａ、共通の切断部分７２１４、７３１４Ｂの正面となる第２の部分７４１０Ｂ、カソード７３０２Ｂの近位区画７３０８Ｂの正面となる第３の部分７４１０Ｃを有していると述べることができる。
【００８０】
この実施形態では、アノード接続部材７２０６とカソード接続部材７３０６Ｂの遠位区画７２１０、７３１０Ｂが、アノード接続部材７２０６が表面７４１０Ｓ全体にわたって及ぶがカソード接続部材７３０６Ｂが表面全体にわたって及ばずに、表面７４１０Ｓ全体にわたって不連続になるなどのように、互いに上に重ねられる。他の諸実施形態では、この逆が真であり、カソード接続部材が全体にわたって及ぶが、アノード接続部材がより短く、全体にわたって及ばない。
【００８１】
上述のようにスタックされた後、接続部材７２０６、７３０６Ｂの少なくとも一部分が、互いに接続される。例えば、一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０Ｂの部分が互いに接続される。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０Ｂが、表面７４１０Ｓ全体に沿って縁部溶接される。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０Ｂが、表面７４１０Ｓの部分７４１０Ａ、７４１０Ｃに沿ってしか接続されない。一実施形態では、遠位区画７２１０、７３１０Ｂが、表面７４１０Ｓに沿ってはんだ付けされる。いくつかの実施形態では、遠位区画７３１０Ｂ、７２１０の部分が、ステーキング、スエージング、レーザ溶接される、または電気伝導性接着剤によって接続される。他の諸実施形態では、近位区画７２０８の部分が互いに接続されるかつ／または近位区画７３０８Ｂの部分が互いに接続される。
【００８２】
接続された後、接続部材７２０６、７３０６Ｂの一部分が、近位区画７２０８、７３０８Ｂが互いに電気的に分離されるように除去または分離される。本明細書では、電気的に分離されるとは、区画７２０８、７３０８Ｂが、少なくともコンデンサ１００（図１の）サージ電圧まで互いに電気的に絶縁されることを意味する。例えば、点線７４５１、７４５３が、アノードとカソードを電気的に分離するために除去することができる領域の例を形成する。さまざまな実施形態では、さまざまな領域を除去することができる。例えば、一実施形態では、アノードの遠位端部７２１０の一部分が除去され、カソードの遠位区画が全く除去されない。別の実施形態では、共通に配置された区画７４１０ｃを除去することができる。いくつかの例は、アノード接続部材７２０６の遠位区画７２１０の一部分、及びカソード接続部材７３０６Ｂの遠位区画７３１０Ｂの一部分を除去することを含む。いくつかの例は、アノード接続部材７２０６の遠位区画７２１０の一部分を、アノード接続部材７２０６に隣接するカソード接続部材７３０６Ｂの材料または区画が残らないように除去することを含む。
【００８３】
図１７Ｃは、遠位区画７２１０の一部分がスタックから除去されて、一緒にアノード接続区画７５０８Ｂを構成するアノード接続部材７２０６と、一緒にカソード接続区画７５１０Ｂを構成するカソード接続部材７３０６Ｂとの間に、分離７５０２が形成された後のスタック７４０２Ｂを示す。本実施形態では、分離７５０２は、区画７５０８Ｂを区画７５１０Ｂから電気的に分離する。近位区画７３０８Ｂが依然として互いに電気的に結合されており、近位区画７２０８も同様である。一実施形態では、カソード接続部材７３０６Ｂが一部のアノード材料を各層間に含むと共に、アノード接続部材７２０６が、どんなカソード材料も層間に含まないように、分離が実施される。
【００８４】
いくつかの実施形態では、分離７５０２が薄いスライスである。いくつかの実施形態では、分離７５０２が、図１７Ｂに示す切欠き７２１４、７３１４Ｂと同程度に幅広い。記載したように、いくつかの例は、アノード接続部材７２０６の遠位区画の一部分を、アノード接続部材７２０６に隣接するカソード接続部材の部分または材料が残らないように除去することを含む。これは、いくつかの例では、カソード層が例えばチタン被覆を含み得るので有利である。チタン被覆は、アノードの性能を妨げる恐れがあり、あるいは溶接部またはアノード間の接続内に漏電を引き起こす恐れがある。本例は、全てのカソード材料をアノード側７５０８Ｂから遠ざけるものである。いくつかの実施形態では、電気絶縁性材料が、分離７５０２内に挿入される。さまざまな実施形態では、分離７５０２が、レーザ切断、パンチング及び／又は工具または機械切断によって形成される。
【００８５】
特定の諸実施形態が本明細書において例示及び説明されてきたが、当業者には、同じ目的を実現するように計算された任意の配列を、示した特定の実施形態の代わりに用いることができることが理解されるであろう。本願は、本主題の改造または変形を包含するものである。上記の説明は、例示的なものであり、限定するものでないことを理解されたい。当業者には、上記の諸実施形態と他の諸実施形態との組合せが、上記の説明を精査すればすぐに明らかになるであろう。本主題の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びそうした特許請求の範囲に資格が与えられている等価物の全範囲に即して定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本主題の一実施形態によるコンデンサの斜視図である。
【図２】本主題の一実施形態によるコンデンサ・スタックの斜視図である。
【図３Ａ】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタック及び関連する構成要素の斜視図である。
【図３Ｂ】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタック及び関連する構成要素の分解斜視図である。
【図３Ｃ】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタック及び関連する構成要素の斜視図である。
【図４Ａ】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタック及び関連する構成要素の平面図である。
【図４Ｂ】本主題の一実施形態による、図４Ａの線「４Ｂ」で選択されたコンデンサ・スタックの上断面図である。
【図５Ａ】本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の斜視図である。
【図５Ｂ】本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の底面図である。
【図６Ａ】本主題の一実施形態による、接続部材絶縁スリーブの正面図である。
【図６Ｂ】本主題の一実施形態による、接続部材絶縁スリーブの正面図である。
【図６Ｃ】本主題の一実施形態による、接続部材絶縁スリーブの正面図である。
【図７Ａ】本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の斜視図である。
【図７Ｂ】本主題の一実施形態による、接続部材を含むコンデンサ・スタックの一部分の斜視図である。
【図８Ａ】本主題の一実施形態による、熱収縮フィルムの斜視図である。
【図８Ｂ】本主題の一実施形態による、熱収縮フィルムによって包まれたコンデンサ・スタックの部分正面図である。
【図８Ｃ】本主題の一実施形態による、熱収縮フィルムによって包まれたコンデンサ・スタックの、図８Ｂの線「８Ｃ」で選択された断面図である。
【図９】本主題の一実施形態による、予備成形用システムの斜視図である。
【図１０】本主題の一実施形態による、予備成形用装置の斜視図である。
【図１１】本主題の一実施形態によるコンデンサの断面図である。
【図１２】本主題の一実施形態によるコンデンサの断面図である。
【図１３】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタックを製作する方法を示す図である。
【図１４】本主題の一実施形態による、コンデンサ・スタックを製作する方法を示す図である。
【図１５】本主題の一実施形態による埋込可能デバイスの概略図である。
【図１６】本主題の一実施形態による、１つまたは複数のアノードとカソードからなるスタックの斜視図である。
【図１７Ａ】図１６のスタックが本主題の一実施形態に従って加工された後の斜視図である。
【図１７Ｂ】本主題の一実施形態による、アノードとカソードのスタックの斜視図である。
【図１７Ｃ】図１６Ｂのスタックが本主題の一実施形態に従って加工された後の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【国際調査報告】
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