RU2842805C2 - Aerosol-generating device with battery with plurality of contact taps - Google Patents
Aerosol-generating device with battery with plurality of contact taps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2842805C2 RU2842805C2 RU2024124622A RU2024124622A RU2842805C2 RU 2842805 C2 RU2842805 C2 RU 2842805C2 RU 2024124622 A RU2024124622 A RU 2024124622A RU 2024124622 A RU2024124622 A RU 2024124622A RU 2842805 C2 RU2842805 C2 RU 2842805C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- battery
- anode
- aerosol generating
- contact leads
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, генерирующему аэрозоль, с батареей для подачи питания для нагрева. Настоящее изобретение также относится к способу работы устройства, генерирующего аэрозоль, и использованию устройства, генерирующего аэрозоль, с батареей с увеличенной разрядной емкостью.The present invention relates to an aerosol generating device with a battery for supplying power for heating. The present invention also relates to a method of operating the aerosol generating device and the use of the aerosol generating device with a battery with an increased discharge capacity.
Известные портативные электрические курительные системы обычно содержат устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее батарею, управляющую электронику, а также электрический нагревательный элемент для нагрева изделия, генерирующего аэрозоль, выполненного специально для использования с устройством, генерирующим аэрозоль. В некоторых примерах изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, образующий аэрозоль, такой как табачный стержень или табачный штранг, и нагревательный элемент, содержащийся внутри устройства, генерирующего аэрозоль, вставлен в субстрат, образующий аэрозоль, или расположен вокруг него, когда изделие, генерирующее аэрозоль, вставлено в устройство, генерирующее аэрозоль. В альтернативной электрической курительной системе изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать капсулу, содержащую субстрат, образующий аэрозоль, такой как рассыпной табак.Known portable electric smoking systems typically include an aerosol generating device that includes a battery, control electronics, and an electric heating element for heating an aerosol generating article that is designed specifically for use with the aerosol generating device. In some examples, the aerosol generating article includes an aerosol generating substrate, such as a tobacco rod or tobacco plug, and a heating element contained within the aerosol generating device is inserted into the aerosol generating substrate or is located around it when the aerosol generating article is inserted into the aerosol generating device. In an alternative electric smoking system, the aerosol generating article may include a capsule that includes an aerosol generating substrate, such as loose tobacco.
В некоторых устройствах, генерирующих аэрозоль, в известном уровне техники для обеспечения компактности используются батареи с одним контактным отводом. Однако время, необходимое для нагрева субстрата, образующего аэрозоль, относительно велико, поскольку протекание электрического тока ограничено одним контактным отводом. Увеличение протекания электрического тока привело бы к быстрому износу батареи. Как следствие, либо из-за медленного нагрева или неточного контроля температуры происходит ослабление ощущений пользователя, либо укорачивается срок службы батареи.In some aerosol generating devices, prior art uses batteries with a single contact lead to ensure compactness. However, the time required to heat the substrate that forms the aerosol is relatively long, since the flow of electric current is limited to a single contact lead. Increasing the flow of electric current would lead to rapid wear of the battery. As a result, either slow heating or inaccurate temperature control results in a weakened user experience or a shortened battery life.
Было бы предпочтительно снабдить устройство, генерирующее аэрозоль, батареей, способной подавать за короткое время значительное количество электроэнергии и являющейся при этом достаточно небольшой, чтобы ее можно было использовать в очень компактном устройстве, генерирующем аэрозоль.It would be advantageous to provide the aerosol generating device with a battery that is capable of supplying a significant amount of electrical energy in a short time and is small enough to be used in a very compact aerosol generating device.
Согласно первому аспекту изобретения предлагается устройство, генерирующее аэрозоль, которое содержит батарею, причем батарея выполнена с возможностью подачи питания для нагрева. Батарея содержит катодно-анодный блок. Катодно-анодный блок содержит катод и анод. По меньшей мере один из катода и анода снабжен по меньшей мере двумя контактными отводами Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть расположены на расстоянии друг от друга. According to the first aspect of the invention, an aerosol generating device is proposed, which comprises a battery, wherein the battery is designed with the possibility of supplying power for heating. The battery comprises a cathode-anode unit. The cathode-anode unit comprises a cathode and an anode. At least one of the cathode and the anode is provided with at least two contact leads. These at least two contact leads can be located at a distance from each other.
В целом, контактные отводы в батарее размещены на аноде или катоде, обеспечивая протекание электрического тока к аноду или катоду или от него. Контактные отводы могут быть выполнены как одно целое с анодом или катодом либо прикреплены непосредственно к аноду или катоду. Данные по меньшей мере два контактных отвода позволяют подавать за короткое время значительное количество электроэнергии с целью быстрого нагрева нагревательного элемента до рабочей температуры. Данные по меньшей мере два контактных отвода позволяют быстро компенсировать потерю температуры, имеющую место при выполняемом с перерывами образовании аэрозоля. Батарея, тем не менее, может быть компактной. In general, the contact leads in the battery are located on the anode or cathode, providing a flow of electric current to or from the anode or cathode. The contact leads can be made as a single unit with the anode or cathode or attached directly to the anode or cathode. These at least two contact leads allow a significant amount of electric power to be supplied in a short time in order to quickly heat the heating element to the operating temperature. These at least two contact leads allow a loss of temperature that occurs during the intermittent formation of the aerosol to be quickly compensated for. The battery, however, can be compact.
Батарея может иметь энергоемкость в диапазоне от по меньшей мере 1600 джоулей до 2400 джоулей, в частности от 1800 джоулей до 2200 джоулей. Энергоемкость батареи может ограничиваться заданным количеством выполняемых с перерывами действий по генерированию аэрозоля. В частности, энергоемкость батареи может быть приспособлена для обеспечения по меньшей мере 2, предпочтительно от 2 до 5, в частности от 2 до 3 циклов генерирования аэрозоля с одной полной зарядкой батареи. Цикл генерирования аэрозоля соответствует расходу изделия, генерирующего аэрозоль, устройством, генерирующим аэрозоль. Каждый цикл генерирования аэрозоля может включать от по меньшей мере 5 до не более 30, предпочтительно от по меньшей мере 7 до не более 20 выполняемых с перерывами действий по генерированию аэрозоля, а именно затяжек, выполняемых потребителем. Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть приспособлено для выполнения только указанного выше определенного количества или указанного выше максимального количества действий по генерированию аэрозоля, либо путем подачи сигнала потребителю об окончании цикла генерирования аэрозоля, либо путем подачи питания в расчете только на действия по генерированию аэрозоля, количество которых не превышает указанного выше определенного количества или указанного выше максимального количества действий по генерированию аэрозоля.The battery may have an energy capacity in the range of at least 1600 joules to 2400 joules, in particular from 1800 joules to 2200 joules. The energy capacity of the battery may be limited by a given number of intermittent aerosol generating actions. In particular, the energy capacity of the battery may be adapted to ensure at least 2, preferably from 2 to 5, in particular from 2 to 3 aerosol generating cycles with one full battery charge. An aerosol generating cycle corresponds to the consumption of the aerosol generating article by the aerosol generating device. Each aerosol generating cycle may include from at least 5 to no more than 30, preferably from at least 7 to no more than 20 intermittent aerosol generating actions, namely puffs, performed by the consumer. The aerosol generating device may be adapted to perform only the specified number or the specified maximum number of aerosol generating actions, either by signaling the consumer that an aerosol generating cycle has been completed, or by supplying power only for aerosol generating actions that do not exceed the specified number or the specified maximum number of aerosol generating actions.
В частности, расстояние между данными по меньшей мере двумя контактными отводами представляет собой продолжение катода или анода между данными по меньшей мере двумя контактными отводами. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены с возможностью передачи питания от батареи в электрическую схему устройства, генерирующего аэрозоль. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены с возможностью передачи питания от внешнего источника напряжения в батарею. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены из материала, обладающего электропроводными свойствами, в частности из металла или металлических сплавов, конкретнее - из меди или алюминия. In particular, the distance between these at least two contact leads is a continuation of the cathode or anode between these at least two contact leads. These at least two contact leads can be made with the possibility of transmitting power from the battery to the electrical circuit of the aerosol generating device. These at least two contact leads can be made with the possibility of transmitting power from an external voltage source to the battery. These at least two contact leads can be made of a material having electrically conductive properties, in particular of a metal or metal alloys, more specifically of copper or aluminum.
Для генерирования аэрозоля электропитание может браться от батареи и подаваться на нагревательный элемент через электронную схему блока питания, содержащую контроллер. Контроллер может быть приспособлен таким образом, чтобы питание подавалось на нагревательный элемент только тогда, когда температура нагревательного элемента или субстрата, образующего аэрозоль, падает ниже порогового значения.To generate the aerosol, power may be taken from a battery and supplied to the heating element via an electronic power supply circuit containing a controller. The controller may be adapted so that power is supplied to the heating element only when the temperature of the heating element or the substrate forming the aerosol falls below a threshold value.
Использование данных по меньшей мере двух контактных отводов позволяет сократить расстояние прохождения электронов по катоду или аноду до достижения ими контактных отводов. Поэтому, по сравнению с конструкцией, предусматривающей один контактный отвод, разрядная емкость батареи выше. При низкой поляризации даже при больших токовых нагрузках за короткое время может быть выработано значительное количество электроэнергии, что и требуется для разрядного импульса нагрева. The use of at least two contact leads allows the electrons to travel a shorter distance along the cathode or anode before reaching the contact leads. Therefore, compared with a design that provides for one contact lead, the discharge capacity of the battery is higher. At low polarization, even with high current loads, a significant amount of electrical energy can be generated in a short time, which is what is required for the discharge heating pulse.
Основное направление протяженности батареи, а именно направление, в котором батарея имеет наибольшую длину, может являться продольным направлением. Поперечное направление может быть перпендикулярным продольному направлению. При вертикальной ориентации устройства, генерирующего аэрозоль, или батареи, продольное направление может являться направлением по высоте, а поперечное направление может являться горизонтальным направлением. Поперечное направление может быть перпендикулярным направлению по ширине устройства, генерирующего аэрозоль, или батареи. Любые такие последующие указания, как «верхний», «верх», «нижний» и «низ», относятся к продольному направлению, представляющему собой направление по высоте.The main direction of the battery extension, namely the direction in which the battery has the greatest length, may be the longitudinal direction. The transverse direction may be perpendicular to the longitudinal direction. In the vertical orientation of the aerosol-generating device or battery, the longitudinal direction may be the height direction, and the transverse direction may be the horizontal direction. The transverse direction may be perpendicular to the width direction of the aerosol-generating device or battery. Any such subsequent indications as "upper", "top", "lower" and "bottom" refer to the longitudinal direction being the height direction.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может быть выполнено портативным. Длина его самой длинной стороны может составлять менее 20 см, менее 15 см или менее 10 см. Длина его самой длинной стороны может составлять более 5 сантиметров. The aerosol generating device may be portable. Its longest side may be less than 20 cm, less than 15 cm, or less than 10 cm. Its longest side may be more than 5 centimeters.
Батарея может представлять собой литий-железо-фосфатную (LFP) батарею, где катод батареи содержит LFP. В качестве дополнения или альтернативы, катод может содержать оксид никеля-марганца-кобальта (NMC), оксид лития-кобальта (LCO), оксид никеля-кобальта-алюминия (NCA) или любое их сочетание. The battery may be a lithium iron phosphate (LFP) battery, wherein the battery cathode comprises LFP. Additionally or alternatively, the cathode may comprise nickel manganese cobalt oxide (NMC), lithium cobalt oxide (LCO), nickel cobalt aluminum oxide (NCA), or any combination thereof.
Контактные отводы могут быть расположены на краю катода. Все контактные отводы могут быть расположены на одном и том же краю катода. The contact leads can be located at the edge of the cathode. All contact leads can be located at the same edge of the cathode.
В частности, катодно-анодный блок дополнительно содержит разделитель. Разделитель расположен между катодом и анодом. Разделитель может содержать полимер.In particular, the cathode-anode block additionally contains a separator. The separator is located between the cathode and the anode. The separator may contain a polymer.
Батарея может содержать колпак. Колпак может предусматривать вывод для электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль. Колпак может иметь торцевую стенку колпака и боковую стенку колпака. Колпак может быть электрически соединен с контактными отводами катода или анода.The battery may comprise a cap. The cap may provide an output for an electrical circuit of the aerosol generating device. The cap may have an end cap wall and a side cap wall. The cap may be electrically connected to the contact leads of the cathode or anode.
Батарея может содержать оболочку. Оболочка может предусматривать полость для катодно-анодного блока. Катодно-анодный блок может быть полностью расположен в оболочке. Оболочка может предусматривать вывод для электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль. The battery may comprise a shell. The shell may provide a cavity for a cathode-anode unit. The cathode-anode unit may be completely located in the shell. The shell may provide an output for an electrical circuit of an aerosol generating device.
Оболочка может содержать боковую стенку оболочки и торцевую стенку оболочки. Торцевая стенка оболочки может быть электрически соединена с боковой стенкой оболочки. Поверхность боковой стенки оболочки может быть больше, чем у боковой стенки колпака. Боковая стенка оболочки может быть цилиндрической формы.The shell may comprise a shell side wall and a shell end wall. The shell end wall may be electrically connected to the shell side wall. The shell side wall surface may be larger than the cap side wall. The shell side wall may be cylindrical.
Колпак может быть изолирован от оболочки. The cap can be isolated from the shell.
Оболочка может быть электрически соединена с анодом. The shell can be electrically connected to the anode.
Данные по меньшей мере два контактных отвода катода могут быть прикреплены к колпаку. Колпак может быть электрически соединен с катодом. These at least two cathode contact leads may be attached to the cap. The cap may be electrically connected to the cathode.
Данные по меньшей мере два контактных отвода анода могут быть прикреплены к оболочке.At least two of these anode contact leads may be attached to the shell.
У батареи, в частности, имеется корпус. Корпус, в частности, содержит оболочку и колпак для закрывания оболочки.The battery, in particular, has a housing. The housing, in particular, contains a shell and a cap for closing the shell.
Данные по меньшей мере два контактных отвода можно сложить и прикрепить, в частности приварить или припаять, к колпаку. These at least two contact leads can be folded and attached, in particular welded or soldered, to the cap.
Данные по меньшей мере два контактных отвода или более чем два контактных отвода могут образовывать стопку перекрывающихся контактных отводов. Стопка может быть образована из перекрывающихся контактных отводов в виде слоев. Стопка может быть уложена в продольном направлении. These at least two contact leads or more than two contact leads may form a stack of overlapping contact leads. The stack may be formed from overlapping contact leads in layers. The stack may be laid in the longitudinal direction.
Предпочтительно, чтобы батарея являлась рулетной батареей. Катод и анод катодно-анодного блока могут быть выполнены в виде имеющего множество витков рулета. Катод и анод могут быть намотаны в продольном направлении с образованием рулета. В качестве альтернативы, катод и анод катодно-анодного блока могут образовывать ячейку в виде пакета.Preferably, the battery is a roll battery. The cathode and anode of the cathode-anode unit may be made in the form of a roll having a plurality of turns. The cathode and anode may be wound in the longitudinal direction to form a roll. Alternatively, the cathode and anode of the cathode-anode unit may form a cell in the form of a package.
Катод и анод могут быть намотаны в продольном направлении с образованием множества витков. При необходимости, по меньшей мере один из катода и анода может быть снабжен контактными отводами в количестве меньшем, чем количество витков. Это может уменьшать высоту стопки по сравнению с батареями, имеющими контактный отвод в каждом витке, и обеспечивать больше места для катода и анода. Это может повышать энергоемкость и объемную плотность энергии батареи.The cathode and the anode may be wound in the longitudinal direction to form a plurality of turns. If necessary, at least one of the cathode and the anode may be provided with contact leads in a quantity smaller than the number of turns. This may reduce the height of the stack compared to batteries having a contact lead in each turn and provide more space for the cathode and the anode. This may increase the energy capacity and volumetric energy density of the battery.
Множество витков может иметь высоту от 11 миллиметров до 110 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 45 миллиметров, в частности от 37 миллиметров до 39 миллиметров. The plurality of turns may have a height of from 11 millimeters to 110 millimeters, preferably from 25 millimeters to 45 millimeters, in particular from 37 millimeters to 39 millimeters.
Множество витков может иметь диаметр от 5 миллиметров до 20 миллиметров, в частности от 8 миллиметров до 13 миллиметров, в частности менее 10,5 миллиметра.The plurality of turns may have a diameter from 5 millimeters to 20 millimeters, in particular from 8 millimeters to 13 millimeters, in particular less than 10.5 millimeters.
Множество витков может быть цилиндрической формы. The plurality of turns can be cylindrical in shape.
Множество витков может быть призматической формы. Это может увеличивать внешнюю поверхность множества витков и, таким образом, уменьшать образование тепла внутри батареи.The plurality of turns may be prismatic in shape. This may increase the outer surface of the plurality of turns and thus reduce the generation of heat inside the battery.
Батарея может содержать электролиты на карбонатной основе.The battery may contain carbonate-based electrolytes.
Катодно-анодный блок или батарея может быть высотой от 11 миллиметров до 110 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 45 миллиметров, в частности от 37 миллиметров до 39 миллиметров. The cathode-anode block or battery may be from 11 millimeters to 110 millimeters high, preferably from 25 millimeters to 45 millimeters, in particular from 37 millimeters to 39 millimeters.
Катодно-анодный блок или батарея может иметь диаметр от 5 миллиметров до 20 миллиметров, в частности от 8 миллиметров до 13 миллиметров, в частности менее 10,5 миллиметра.The cathode-anode block or battery may have a diameter from 5 millimeters to 20 millimeters, in particular from 8 millimeters to 13 millimeters, in particular less than 10.5 millimeters.
По меньшей мере один из катода и анода может быть снабжен лишь одним контактным отводом на по меньшей мере 2, по меньшей мере 5 либо по меньшей мере 15 витков. По меньшей мере один из катода и анода может быть снабжен по меньшей мере одним контактным отводом на 30, 25 или 15 витков. At least one of the cathode and the anode may be provided with only one contact lead for at least 2, at least 5 or at least 15 turns. At least one of the cathode and the anode may be provided with at least one contact lead for 30, 25 or 15 turns.
По меньшей мере один из катода и анода может быть снабжен по меньшей мере тремя контактными отводами At least one of the cathode and the anode may be provided with at least three contact leads.
По меньшей мере один из катода и анода может быть снабжен контактными отводами в количестве от двух до восьми, в частности контактными отводами в количестве от двух до пяти, конкретнее - контактными отводами в количестве от двух до четырех.At least one of the cathode and the anode may be provided with contact leads in a quantity of from two to eight, in particular contact leads in a quantity of from two to five, more specifically contact leads in a quantity of from two to four.
На катоде может быть предусмотрено по меньшей мере два или три контактных отвода.At least two or three contact leads may be provided on the cathode.
И катод, и анод могут быть снабжены по меньшей мере двумя или тремя контактными отводами. В качестве альтернативы, и катод, и анод могут быть снабжены четырьмя контактными отводами.Both the cathode and the anode may be provided with at least two or three contact leads. Alternatively, both the cathode and the anode may be provided with four contact leads.
Контактные отводы катода и контактные отводы анода могут быть предусмотрены на противоположных сторонах батареи. Контактные отводы катода и контактные отводы анода могут выходить из противоположных продольных торцевых поверхностей катодно-анодного блока.The cathode contact leads and the anode contact leads may be provided on opposite sides of the battery. The cathode contact leads and the anode contact leads may extend from opposite longitudinal end surfaces of the cathode-anode block.
В случае если на катоде или аноде либо и на катоде, и на аноде предусмотрено ровно два контактных отвода, расстояние между контактными отводами анода может составлять от 330 миллиметров до 480 миллиметров, предпочтительно от 380 миллиметров до 480 миллиметров, в частности от 430 миллиметров до 480 миллиметров. Расстояние между контактными отводами катода может составлять от 200 миллиметров до 400 миллиметров, предпочтительно от 250 миллиметров до 350 миллиметров, в частности от 280 миллиметров до 320 миллиметров. Предпочтительно, чтобы два контактных отвода располагались на противоположных концах одного края анода или катода, в частности на двух горизонтальных концах анода или катода.In the case where exactly two contact leads are provided on the cathode or the anode or on both the cathode and the anode, the distance between the contact leads of the anode may be from 330 millimeters to 480 millimeters, preferably from 380 millimeters to 480 millimeters, in particular from 430 millimeters to 480 millimeters. The distance between the contact leads of the cathode may be from 200 millimeters to 400 millimeters, preferably from 250 millimeters to 350 millimeters, in particular from 280 millimeters to 320 millimeters. It is preferable that the two contact leads are located at opposite ends of one edge of the anode or cathode, in particular at the two horizontal ends of the anode or cathode.
В случае если на катоде или аноде либо и на катоде, и на аноде предусмотрено ровно три контактных отвода, расстояние между контактными отводами анода может составлять от 165 миллиметров до 240 миллиметров, предпочтительно от 190 миллиметров до 240 миллиметров, в частности от 215 миллиметров до 240 миллиметров. Расстояние между контактными отводами катода может составлять от 100 миллиметров до 200 миллиметров, предпочтительно от 125 миллиметров до 175 миллиметров, в частности от 140 миллиметров до 160 миллиметров. Предпочтительно, чтобы два из трех контактных отводов располагались на противоположных концах одного края анода или катода, а один контактный отвод располагался между двумя контактными отводами на том же краю. В частности, контактные отводы располагаются на двух горизонтальных концах и в середине анода или катода. In the case where exactly three contact leads are provided on the cathode or the anode or on both the cathode and the anode, the distance between the contact leads of the anode may be from 165 millimeters to 240 millimeters, preferably from 190 millimeters to 240 millimeters, in particular from 215 millimeters to 240 millimeters. The distance between the contact leads of the cathode may be from 100 millimeters to 200 millimeters, preferably from 125 millimeters to 175 millimeters, in particular from 140 millimeters to 160 millimeters. It is preferable that two of the three contact leads are located at opposite ends of one edge of the anode or cathode, and one contact lead is located between two contact leads on the same edge. In particular, the contact leads are located at two horizontal ends and in the middle of the anode or cathode.
В случае если на катоде или аноде либо и на катоде, и на аноде предусмотрено ровно четыре контактных отвода, расстояние между контактными отводами анода может составлять от 110 миллиметров до 160 миллиметров, предпочтительно от 125 миллиметров до 160 миллиметров, в частности от 143 миллиметров до 160 миллиметров. Расстояние между контактными отводами катода может составлять от 65 миллиметров до 130 миллиметров, предпочтительно от 85 миллиметров до 115 миллиметров, в частности от 92 миллиметров до 107 миллиметров.In the case where exactly four contact leads are provided on the cathode or the anode or on both the cathode and the anode, the distance between the contact leads of the anode may be from 110 millimeters to 160 millimeters, preferably from 125 millimeters to 160 millimeters, in particular from 143 millimeters to 160 millimeters. The distance between the contact leads of the cathode may be from 65 millimeters to 130 millimeters, preferably from 85 millimeters to 115 millimeters, in particular from 92 millimeters to 107 millimeters.
В случае если на аноде или катоде предусмотрено более двух контактных отводов, два контактных отвода располагаются на противоположных концах одного края анода или катода, а последующие контактные отводы располагаются между двумя контактными отводами на том же краю.If more than two contact leads are provided on the anode or cathode, two contact leads are located at opposite ends of one edge of the anode or cathode, and subsequent contact leads are located between two contact leads on the same edge.
Ширина контактных отводов может составлять от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно от 2 миллиметров до 4 миллиметров, в частности от 3 миллиметров до 4 миллиметров.The width of the contact leads may be from 1 millimeter to 5 millimeters, preferably from 2 millimeters to 4 millimeters, in particular from 3 millimeters to 4 millimeters.
В частности, катод содержит катодный токосъемник и катодный активный материал. В частности, анод содержит анодный токосъемник и анодный активный материал.In particular, the cathode comprises a cathode current collector and a cathode active material. In particular, the anode comprises an anode current collector and an anode active material.
Катод может быть образован из многослойного листового материала, содержащего слой катодного токосъемника и слой катодного активного материала. Слой катодного активного материала может представлять собой покрытие на одной из сторон катодного токосъемника. Толщина покрытия, образующего слой катодного активного материала, может составлять от 30 микрометров до 60 микрометров, предпочтительно от 40 микрометров до 50 микрометров. Данный диапазон толщины может предотвращать сокращение срока службы, одновременно позволяя поддерживать во время нагрева сильные токи разряда на уровне выше 1, 2 или 3 ампер. Данный диапазон толщины может обеспечить энергию для поддержания двух циклов генерирования аэрозоля подряд, каждый из которых предусматривает от 7 до 18 делаемых потребителем затяжек. Для цикла генерирования аэрозоля может потребоваться энергия от батареи, составляющая по меньшей мере 700 джоулей и менее 1500 джоулей, в частности по меньшей мере 900 джоулей, конкретнее - приблизительно 1000 джоулей. The cathode may be formed from a multilayer sheet material comprising a layer of a cathode current collector and a layer of a cathode active material. The layer of the cathode active material may be a coating on one side of the cathode current collector. The thickness of the coating forming the layer of the cathode active material may be from 30 micrometers to 60 micrometers, preferably from 40 micrometers to 50 micrometers. This thickness range may prevent a reduction in service life, while allowing high discharge currents of above 1, 2 or 3 amperes to be maintained during heating. This thickness range may provide energy to maintain two consecutive aerosol generation cycles, each of which provides for 7 to 18 puffs taken by the consumer. The aerosol generation cycle may require battery power of at least 700 joules and less than 1500 joules, in particular at least 900 joules, more particularly approximately 1000 joules.
Анод может быть образован из многослойного листового материала, содержащего слой анодного токосъемника и слой анодного активного материала. Слой анодного активного материала может представлять собой покрытие на одной из сторон анодного токосъемника. Толщина покрытия, образующего слой анодного активного материала, может составлять от 20 микрометров до 50 микрометров, предпочтительно от 25 микрометров до 40 микрометров. Данный диапазон толщины может предотвращать сокращение срока службы, одновременно позволяя поддерживать величины тока заряда на уровне от 1 ампера до 2 ампер, предпочтительно примерно 1,6 ампера. Данный диапазон толщины может поддерживать устойчивое и равномерное покрытие. The anode can be formed from a multilayer sheet material comprising a layer of anode current collector and a layer of anode active material. The layer of anode active material can be a coating on one of the sides of the anode current collector. The thickness of the coating forming the layer of anode active material can be from 20 micrometers to 50 micrometers, preferably from 25 micrometers to 40 micrometers. This thickness range can prevent a reduction in service life, while allowing the charging current values to be maintained at a level of from 1 ampere to 2 amperes, preferably about 1.6 amperes. This thickness range can maintain a stable and uniform coating.
По меньшей мере один из анода и катода может содержать проводящую область и непроводящую область, простирающуюся в горизонтальном направлении многослойного листового материала. Горизонтальное направление может соответствовать основному направлению протяженности многослойного листового материала, а именно направлению, в котором многослойный листовой материал имеет наибольшую длину в развернутом состоянии. At least one of the anode and the cathode may comprise a conductive region and a non-conductive region extending in the horizontal direction of the multilayer sheet material. The horizontal direction may correspond to the main direction of the extension of the multilayer sheet material, namely the direction in which the multilayer sheet material has the greatest length in the unfolded state.
Проводящая область может содержать область с активным материалом и область без активного материала. Непроводящая область может быть снабжена клейкой лентой для фиксации положения катодно-анодного блока. The conductive region may comprise a region with active material and a region without active material. The non-conductive region may be provided with adhesive tape to fix the position of the cathode-anode unit.
Длина проводящей области анода может составлять от 350 миллиметров до 500 миллиметров, предпочтительно от 400 миллиметров до 500 миллиметров, в частности от 450 миллиметров до 500 миллиметров. Ширина проводящей области анода может составлять от 25 миллиметров до 40 миллиметров, предпочтительно от 30 миллиметров до 40 миллиметров, в частности от 30 миллиметров до 35 миллиметров. The length of the conductive region of the anode may be from 350 millimeters to 500 millimeters, preferably from 400 millimeters to 500 millimeters, in particular from 450 millimeters to 500 millimeters. The width of the conductive region of the anode may be from 25 millimeters to 40 millimeters, preferably from 30 millimeters to 40 millimeters, in particular from 30 millimeters to 35 millimeters.
Длина проводящей области катода может составлять от 350 миллиметров до 450 миллиметров, предпочтительно от 375 миллиметров до 450 миллиметров, в частности от 400 миллиметров до 450 миллиметров. Ширина проводящей области катода может составлять от 25 миллиметров до 40 миллиметров, предпочтительно от 30 миллиметров до 40 миллиметров, в частности от 30 миллиметров до 35 миллиметров.The length of the conductive region of the cathode may be from 350 millimeters to 450 millimeters, preferably from 375 millimeters to 450 millimeters, in particular from 400 millimeters to 450 millimeters. The width of the conductive region of the cathode may be from 25 millimeters to 40 millimeters, preferably from 30 millimeters to 40 millimeters, in particular from 30 millimeters to 35 millimeters.
Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены как одно целое с катодным токосъемником. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены как одно целое с анодным токосъемником. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть выполнены как одно целое с по меньшей мере одним из катодного токосъемника и анодного токосъемника. Это может снизить электрическое сопротивление между контактными отводами и токосъемником. По меньшей мере один из катодного токосъемника и анодного токосъемника может быть образован посредством резки. These at least two contact leads can be made as a single unit with the cathode current collector. These at least two contact leads can be made as a single unit with the anode current collector. These at least two contact leads can be made as a single unit with at least one of the cathode current collector and the anode current collector. This can reduce the electrical resistance between the contact leads and the current collector. At least one of the cathode current collector and the anode current collector can be formed by cutting.
Слой катодного активного материала может содержать литий-железо-фосфат LiFePO4 (LFP). В качестве альтернативы, слой катодного активного материала может содержать оксиды никеля-марганца-кобальта (NCM). Использование катодов с LFP может повысить циклическую стабильность батареи и, таким образом, срок службы устройства, генерирующего аэрозоль, особенно по сравнению с батареями с NCM. По сравнению с другими катодными материалами, такими как NCM, катоды с LFP могут иметь низкую проводимость. Таким образом, применение по меньшей мере двух контактных отводов на катоде с LFP может увеличить емкость батареи даже значительнее, чем применение по меньшей мере двух контактных отводов на катоде с NCM.The cathode active material layer may comprise lithium iron phosphate LiFePO4 (LFP). Alternatively, the cathode active material layer may comprise nickel manganese cobalt oxides (NCM). The use of cathodes with LFP may improve the cyclic stability of the battery and thus the service life of the aerosol generating device, especially compared to batteries with NCM. Compared to other cathode materials, such as NCM, cathodes with LFP may have low conductivity. Therefore, the use of at least two contact leads on the cathode with LFP may increase the capacity of the battery even more significantly than the use of at least two contact leads on the cathode with NCM.
Слой анодного активного материала может содержать графит, кремний и/или оксид титаната лития (LTO).The anode active material layer may comprise graphite, silicon and/or lithium titanate oxide (LTO).
По меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов может быть прикреплен к катодному токосъемнику, в частности посредством ультразвуковой или резистивной сварки. At least one of the at least two contact leads can be attached to the cathode current collector, in particular by means of ultrasonic or resistance welding.
По меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов может быть прикреплен к анодному токосъемнику, в частности посредством ультразвуковой или резистивной сварки. Данный по меньшей мере один контактный отвод, прикрепленный к анодному токосъемнику, может быть выполнен из никеля. данный по меньшей мере один контактный отвод, прикрепленный к катодному токосъемнику, может быть выполнен из алюминия. At least one of these at least two contact leads may be attached to the anode current collector, in particular by means of ultrasonic or resistance welding. This at least one contact lead attached to the anode current collector may be made of nickel. This at least one contact lead attached to the cathode current collector may be made of aluminum.
Контактные отводы могут быть прямоугольной, трапециевидной или игольчатой формы. Это может уменьшить высоту стопки контактных отводов по сравнению с высотой стопки контактных отводов прямоугольной формы. Может остаться больше места для катодно-анодного блока. Это может повышать энергоемкость и объемную плотность энергии батареи. Контактные отводы игольчатой формы могут обладать повышенной механической прочностью. Таким образом, может быть повышена долговечность контактных отводов при складывании. The contact leads can be rectangular, trapezoidal or needle-shaped. This can reduce the height of the stack of contact leads compared to the height of the stack of rectangular contact leads. More space can be left for the cathode-anode unit. This can increase the energy capacity and volumetric energy density of the battery. The contact leads of the needle shape can have increased mechanical strength. Thus, the durability of the contact leads when stacked can be increased.
Контактные отводы могут отходить от катода или анода в направлении периферии батареи. Это может уменьшить высоту стопки по сравнению с высотой стопки батарей, у которых контактные отводы загнуты в направлении центра батареи, и обеспечивать больше места для катодно-анодного блока. Это может повышать энергоемкость и объемную плотность энергии батареи.The contact leads may extend from the cathode or anode toward the periphery of the battery. This may reduce the stack height compared to the stack height of batteries whose contact leads are bent toward the center of the battery, and provide more space for the cathode-anode assembly. This may increase the energy capacity and volumetric energy density of the battery.
Контактные отводы могут отходить от катода или анода в направлении центра батареи.The contact leads can extend from the cathode or anode towards the center of the battery.
Контактные отводы могут быть трапециевидной формы и быть загнуты внутрь.Contact leads can be trapezoidal in shape and bent inward.
Контактные отводы могут быть трапециевидной или прямоугольной формы и быть загнуты наружу.Contact leads can be trapezoidal or rectangular in shape and bent outward.
Контактные отводы могут быть игольчатой формы и быть загнуты наружу или внутрь.Contact leads can be needle-shaped and bent outward or inward.
Предпочтительно, чтобы контактные отводы были игольчатой формы. Игольчатая форма повышает механическую прочность контактных отводов. Таким образом, вероятность поломки контактных отводов, особенно при складывании, может быть снижена. It is preferable that the contact leads are needle-shaped. The needle-shaped form increases the mechanical strength of the contact leads. Thus, the probability of breakage of the contact leads, especially when folding, can be reduced.
Предпочтительно, чтобы контактные отводы катода представляли собой по меньшей мере одно из следующего: были прямоугольной формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи, трапециевидной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи, трапециевидной формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи, игольчатой формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи или игольчатой формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи.Preferably, the cathode contact leads are at least one of the following: rectangular in shape and bent outward in the direction from the center of the battery, trapezoidal in shape and bent inward in the direction from the center of the battery, trapezoidal in shape and bent outward in the direction from the center of the battery, needle-shaped and bent inward in the direction from the center of the battery, or needle-shaped and bent outward in the direction from the center of the battery.
В качестве альтернативы или дополнения, контактные отводы анода могут представлять собой по меньшей мере одно из следующего: быть прямоугольной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи или трапециевидной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи.Alternatively or additionally, the anode contact leads may be at least one of the following: rectangular in shape and bent inward toward the center of the battery, or trapezoidal in shape and bent inward toward the center of the battery.
Батарея может быть снабжена электропроводящей конструкцией с соединительными портами, предназначенными для контактных отводов. Электропроводящая конструкция позволяет облегчить подсоединение контактных отводов к выводам батареи. В частности, это облегчает сборку сравнительно небольших батарей. Электропроводящая конструкция может позволить прикрепить контактные отводы к соединительным портам, а не к колпаку. Это может позволить избежать образования стопки контактных отводов и обеспечить больше места для катодно-анодного блока. Это может повышать энергоемкость и объемную плотность энергии батареи. Кроме того, крепление контактных отводов к электропроводящей конструкции позволяет уменьшить количество сгибов и углы сгибов контактных отводов. Таким образом можно снизить риск поломки контактных отводов во время их сгибания.The battery may be provided with an electrically conductive structure with connection ports intended for contact leads. The electrically conductive structure makes it easier to connect the contact leads to the battery terminals. In particular, this makes it easier to assemble relatively small batteries. The electrically conductive structure may allow the contact leads to be attached to the connection ports rather than to the cap. This may avoid the formation of a stack of contact leads and provide more space for the cathode-anode unit. This may increase the energy capacity and volumetric energy density of the battery. In addition, attaching the contact leads to the electrically conductive structure makes it possible to reduce the number of bends and bending angles of the contact leads. This may reduce the risk of breakage of the contact leads during their bending.
Электропроводящая конструкция может перекрывать расстояние в продольном направлении между катодом или анодом и выводом батареи. Электропроводящая конструкция может иметь продольный выступ от 2 миллиметров до 8 миллиметров.The conductive structure may span the distance in the longitudinal direction between the cathode or anode and the battery terminal. The conductive structure may have a longitudinal projection of 2 millimeters to 8 millimeters.
Вывод может быть расположен на колпаке батареи, электрически изолированном от оболочки батареи. The terminal may be located on the battery cap, electrically isolated from the battery shell.
Электропроводящая конструкция может обеспечивать параллельное электрическое соединение контактных отводов. Электропроводящая конструкция может соединять контактные отводы катода. The conductive structure may provide parallel electrical connection of the contact leads. The conductive structure may connect the contact leads of the cathode.
Крепление контактных отводов к соединительным портам может включать пайку или сварку.Attaching the contact leads to the connection ports may involve soldering or welding.
Электропроводящая конструкция может содержать непроводящую конструкцию, предназначенную для изолирования контактных отводов от вывода батареи. Вывод может обеспечивать электрический потенциал, отличающийся от электрического потенциала контактных отводов. The conductive structure may comprise a non-conductive structure designed to insulate the contact leads from the battery terminal. The terminal may provide an electrical potential different from the electrical potential of the contact leads.
Электропроводящая конструкция может быть закреплена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока. Предпочтительно, чтобы электропроводящая конструкция была герметично прикреплена к оболочке, чтобы положение батареи было зафиксировано через ее продольную торцевую поверхность. У батарей известного уровня техники для фиксации положения катодно-анодного блока имеется утонченная часть. Крепление электропроводящей конструкции на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока может избавить от необходимости в подобной утонченной части. Для катодно-анодного блока остается больше места. Это может повышать энергоемкость и объемную плотность энергии батареи.The conductive structure may be secured to the longitudinal end surface of the cathode-anode block. Preferably, the conductive structure is hermetically secured to the shell so that the position of the battery is fixed through its longitudinal end surface. Prior art batteries have a thinned portion for fixing the position of the cathode-anode block. Fastening the conductive structure to the longitudinal end surface of the cathode-anode block may eliminate the need for such a thinned portion. More space remains for the cathode-anode block. This may increase the energy capacity and volumetric energy density of the battery.
Соединительные порты электропроводящей конструкции могут представлять собой отверстия для размещения контактных отводов. Отверстия могут быть представлены в виде вырезов или пазов.The connection ports of the conductive structure may be holes for placing contact leads. The holes may be in the form of cutouts or grooves.
Размер и форма отверстий могут соответствовать размеру и форме контактных отводов. Круглые отверстия могут быть предусмотрены при использовании контактных отводов игольчатой формы. Пазы могут быть предусмотрены при использовании контактных отводов трапециевидной формы или прямоугольной формы. The size and shape of the holes may correspond to the size and shape of the contact leads. Round holes may be provided when using needle-shaped contact leads. Slots may be provided when using trapezoidal or rectangular contact leads.
Контактные отводы катода могут быть предусмотрены на электропроводящей конструкции, представляя собой по меньшей мере одно из следующего: быть прямоугольной формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи, трапециевидной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи, трапециевидной формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи, игольчатой формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи или игольчатой формы и загнуты наружу в направлении от центра батареи.The cathode contact leads may be provided on the conductive structure, representing at least one of the following: being rectangular in shape and bent outward in the direction from the center of the battery, trapezoidal in shape and bent inward in the direction from the center of the battery, trapezoidal in shape and bent outward in the direction from the center of the battery, needle-shaped and bent inward in the direction from the center of the battery, or needle-shaped and bent outward in the direction from the center of the battery.
В качестве альтернативы или дополнения, контактные отводы анода могут быть предусмотрены на электропроводящей конструкции, представляя собой по меньшей мере одно из следующего: прямоугольной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи или трапециевидной формы и загнуты внутрь в направлении центра батареи.Alternatively or additionally, the anode contact leads may be provided on the conductive structure, being at least one of the following: rectangular in shape and bent inward toward the center of the battery, or trapezoidal in shape and bent inward toward the center of the battery.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать средство для генерирования аэрозоля, в частности нагревательный элемент. Средство для генерирования аэрозоля или нагревательный элемент может иметь электрическое соединение с батареей. The aerosol generating device may further comprise a means for generating the aerosol, in particular a heating element. The means for generating the aerosol or the heating element may have an electrical connection to the battery.
Нагревательный элемент может представлять собой индукционную катушку. The heating element may be an induction coil.
Нагревательный элемент может представлять собой электрорезистивное средство нагрева.The heating element may be an electrically resistive heating means.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать электронную схему блока питания. Электронная схема блока питания может быть приспособлена для подачи питания от батареи с целью нагрева. Электронная схема блока питания может представлять собой электрическую схему устройства, генерирующего аэрозоль. Электронная схема блока питания может управлять питанием, подаваемым на нагревательный элемент. The aerosol generating device may further comprise an electronic power supply circuit. The electronic power supply circuit may be adapted to supply power from a battery for the purpose of heating. The electronic power supply circuit may be an electrical circuit of the aerosol generating device. The electronic power supply circuit may control the power supplied to the heating element.
Электронная схема блока питания может содержать преобразователь питания. Преобразователь питания может быть электрически соединен с выводами батареи. The power supply electronic circuit may contain a power converter. The power converter may be electrically connected to the battery terminals.
Преобразователь питания может содержать преобразователь постоянного тока в переменный ток или преобразователь постоянного тока в постоянный ток. The power converter may comprise a DC-to-AC converter or a DC-to-DC converter.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать датчик для получения температуры нагрева. Температура нагрева может указывать на температуру нагревательного элемента или субстрата, образующего аэрозоль. The aerosol generating device may further comprise a sensor for obtaining a heating temperature. The heating temperature may indicate the temperature of the heating element or the substrate forming the aerosol.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать управляющее устройство, приспособленное для управления электронной схемой блока питания для подачи питания от батареи с целью нагрева. Управляющее устройство может содержать контроллер в виде микроконтроллера, программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или интегральной схемы специального назначения (ASIC). The aerosol generating device may further comprise a control device adapted to control the electronic circuit of the power supply for supplying power from the battery for the purpose of heating. The control device may comprise a controller in the form of a microcontroller, a field programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC).
Управляющее устройство может быть оперативно связано с датчиком для получения температуры нагрева и преобразователем питания в конфигурации с контуром обратной связи. The control device can be operatively connected to a sensor for obtaining the heating temperature and a power converter in a configuration with a feedback loop.
Контроллер может быть выполнен с возможностью приема сигнала обратной связи от датчика, указывающего температуру нагрева, и управления преобразователем питания в ответ на полученный сигнал обратной связи с целью получения питания от батареи. The controller may be configured to receive a feedback signal from a sensor indicating a heating temperature and to control the power converter in response to the received feedback signal in order to obtain power from the battery.
Управляющее устройство может содержать двухпозиционный контроллер. В частности, двухпозиционный контроллер приспособлен для включения, когда сигнал обратной связи ниже нижнего порогового значения, и выключения, когда сигнал обратной связи превышает более высокое пороговое значение. Управляющее устройство может являться частью электронной схемы блока питания. The control device may comprise a two-position controller. In particular, the two-position controller is adapted to be switched on when the feedback signal is below a lower threshold value and switched off when the feedback signal exceeds a higher threshold value. The control device may be part of the electronic circuit of the power supply.
Устройство, генерирующее аэрозоль, может дополнительно содержать средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль, приспособлено для размещения изделия, генерирующего аэрозоль. Средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль, может представлять собой полость. The aerosol generating device may further comprise a means for accommodating an aerosol generating article. The means for accommodating an aerosol generating article is adapted for accommodating the aerosol generating article. The means for accommodating an aerosol generating article may be a cavity.
Согласно второму аспекту изобретения может быть предоставлена система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому аспекту изобретения. Система, генерирующая аэрозоль, может также содержать изделие, генерирующее аэрозоль. According to a second aspect of the invention, an aerosol generating system may be provided, comprising an aerosol generating device according to the first aspect of the invention. The aerosol generating system may also comprise an aerosol generating article.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать токоприемник. An aerosol generating product may contain a current collector.
Изделие, генерирующее аэрозоль, может содержать субстрат, генерирующий аэрозоль. An aerosol-generating article may contain an aerosol-generating substrate.
Субстрат, генерирующий аэрозоль, может быть выполнен из листового материала, генерирующего аэрозоль. The aerosol generating substrate may be made from aerosol generating sheet material.
Листовой материал, генерирующий аэрозоль, может быть гофрированным, согнутым или нарезанным. The aerosol generating sheet material may be corrugated, folded or cut.
Токоприемник может быть встроен в субстрат, генерирующий аэрозоль.The current collector can be embedded in the aerosol generating substrate.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения может быть предусмотрен способ изготовления батареи для устройства, генерирующего аэрозоль. Способ может включать этап предоставления катодно-анодного блока, содержащего один или более контактных отводов на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока. Способ может также включать этап расположения электропроводящей конструкции на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока таким образом, чтобы один или более контактных отводов контактировал (контактировали) с одним или более соединительными портами электропроводящей конструкции. According to a third aspect of the present invention, a method for producing a battery for an aerosol generating device may be provided. The method may include the step of providing a cathode-anode unit comprising one or more contact leads on a longitudinal end surface of the cathode-anode unit. The method may also include the step of arranging an electrically conductive structure on the longitudinal end surface of the cathode-anode unit so that one or more contact leads contact (contact) one or more connection ports of the electrically conductive structure.
Предоставляемый катодно-анодный блок может содержать по меньшей мере два контактных отвода на продольной торцевой поверхности. The provided cathode-anode block may contain at least two contact leads on the longitudinal end surface.
Этап предоставления катодно-анодного блока может включать этап разрезания слоя катодного или анодного токосъемника для получения одного или более контактных отводов. Этап предоставления катодно-анодного блока может дополнительно включать этап намотки катодно-анодного блока с разрезанным катодным или анодным токосъемником вокруг продольной оси с образованием рулета. The step of providing the cathode-anode block may include the step of cutting the layer of the cathode or anode current collector to obtain one or more contact leads. The step of providing the cathode-anode block may further include the step of winding the cathode-anode block with the cut cathode or anode current collector around the longitudinal axis to form a roll.
Электропроводящая конструкция может быть расположена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока таким образом, чтобы электропроводящая конструкция полностью располагалась внутри батареи. The conductive structure may be located on the longitudinal end surface of the cathode-anode block in such a way that the conductive structure is completely located inside the battery.
Этап расположения электропроводящей конструкции может включать этап прохождения одного или более контактных отводов через одно или более соответствующих отверстий, образующих один или более портов электропроводящей конструкции. The step of arranging the conductive structure may include the step of passing one or more contact leads through one or more corresponding openings forming one or more ports of the conductive structure.
Этап расположения электропроводящей конструкции может включать этап крепления электропроводящей конструкции к оболочке. Электропроводящая конструкция может быть герметично прикреплена к оболочке.The step of arranging the conductive structure may include the step of attaching the conductive structure to the shell. The conductive structure may be hermetically attached to the shell.
Предпочтительно, чтобы были предусмотрены и проходили через отверстия контактные отводы игольчатой формы. Механическая прочность контактных отводов игольчатой формы может позволить контактным отводам легко проходить через отверстия.It is preferable that the needle-shaped contact leads are provided and pass through the holes. The mechanical strength of the needle-shaped contact leads can allow the contact leads to pass through the holes easily.
Способ может дополнительно включать этап расположения катодно-анодного блока и электропроводящей конструкции в оболочке. Способ может дополнительно включать этап закрытия оболочки колпаком. Колпак может быть электрически соединен с одним или более контактными отводами посредством электропроводящей конструкции и может быть электрически изолирован от оболочки.The method may further include the step of arranging the cathode-anode unit and the conductive structure in the shell. The method may further include the step of closing the shell with a cap. The cap may be electrically connected to one or more contact leads by means of the conductive structure and may be electrically isolated from the shell.
Этап закрытия колпаком может дополнительно включать крепление электропроводящей конструкции к колпаку, в частности посредством пайки, ультразвуковой или резистивной сварки. The capping step may additionally include fastening the conductive structure to the cap, in particular by soldering, ultrasonic or resistance welding.
Этап расположения электропроводящей конструкции может включать этап сгибания одного или более контактных отводов в направлении электропроводящей конструкции. Этап расположения электропроводящей конструкции может дополнительно включать крепление одного или более контактных отводов на электропроводящей конструкции, в частности посредством пайки, ультразвуковой или резистивной сварки.The step of arranging the conductive structure may include the step of bending one or more contact leads in the direction of the conductive structure. The step of arranging the conductive structure may further include fastening one or more contact leads to the conductive structure, in particular by soldering, ultrasonic or resistance welding.
Согласно четвертому аспекту изобретения может быть предоставлено устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее батарею. Батарея может быть выполнена с возможностью подачи питания для нагрева. Батарея содержит катодно-анодный блок, причем катодно-анодный блок может быть снабжен одним или более контактными отводами на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока. Батарея может дополнительно содержать электропроводящую конструкцию. Электропроводящая конструкция может быть размещена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока и может содержать один или более соединительных портов для одного или более контактных отводов. Один или более соединительных портов могут контактировать с одним или более контактными отводами. According to the fourth aspect of the invention, an aerosol generating device may be provided, comprising a battery. The battery may be configured to supply power for heating. The battery comprises a cathode-anode unit, wherein the cathode-anode unit may be provided with one or more contact leads on the longitudinal end surface of the cathode-anode unit. The battery may additionally comprise an electrically conductive structure. The electrically conductive structure may be placed on the longitudinal end surface of the cathode-anode unit and may comprise one or more connection ports for one or more contact leads. One or more connection ports may contact one or more contact leads.
Электропроводящая конструкция может перекрывать расстояние в продольном направлении между катодно-анодным блоком и выводом батареи. The conductive structure may span the distance in the longitudinal direction between the cathode-anode block and the battery terminal.
Электропроводящая конструкция может иметь продольный выступ от 3 миллиметров до 8 миллиметров. The conductive structure may have a longitudinal protrusion from 3 millimeters to 8 millimeters.
Электропроводящая конструкция может содержать площадку и соединитель. The conductive structure may comprise a pad and a connector.
Площадка может иметь периферийную секцию, соответствующую внутреннему краю оболочки батареи. The pad may have a peripheral section corresponding to the inner edge of the battery shell.
Площадка может быть расположена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока. The platform can be located on the longitudinal end surface of the cathode-anode block.
Площадка может быть выполнена из проводящей конструкции и непроводящей конструкции. The platform can be made of a conductive structure and a non-conductive structure.
Проводящая конструкция может содержать один или более соединительных портов в виде одного или более вырезов для размещения одного или более контактных отводов. Одно или более отверстий могут являться вырезами. В других примерах может быть предусмотрено наличие одного или более пазов. Размер и форма одного или более отверстий могут дополнять размер и форму одного или более контактных отводов. Проводящая конструкция площадки может быть выполнена из одного или более из таких металлов, как железо, медь, алюминий и никель; наиболее предпочтительно - из никеля.The conductive structure may comprise one or more connection ports in the form of one or more cutouts for receiving one or more contact leads. The one or more openings may be cutouts. In other examples, one or more slots may be provided. The size and shape of the one or more openings may complement the size and shape of the one or more contact leads. The conductive structure of the pad may be made of one or more metals such as iron, copper, aluminum, and nickel; most preferably, nickel.
Непроводящая конструкция может быть образована в периферийной секции проводящей конструкции таким образом, чтобы проводящая конструкция была электрически изолирована от оболочки. Площадка может быть прикреплена к оболочке таким образом, чтобы катодно-анодный блок фиксировался в продольном положении относительно оболочки. The non-conductive structure may be formed in a peripheral section of the conductive structure in such a way that the conductive structure is electrically isolated from the shell. The pad may be attached to the shell in such a way that the cathode-anode unit is fixed in a longitudinal position relative to the shell.
Толщина площадки может составлять от 0,05 миллиметра до 0,5 миллиметра, предпочтительно от 0,1 миллиметра до 0,2 миллиметра.The thickness of the pad may be from 0.05 millimeters to 0.5 millimeters, preferably from 0.1 millimeters to 0.2 millimeters.
Между площадкой и колпаком батареи может быть предусмотрен соединитель. Соединитель может перекрывать расстояние в продольном направлении между катодно-анодным блоком и колпаком. A connector may be provided between the platform and the battery cap. The connector may span the distance in the longitudinal direction between the cathode-anode block and the cap.
Соединитель может содержать проводящую конструкцию для электрического соединения контактных отводов с колпаком и непроводящую конструкцию для изолирования проводящего материала от оболочки. The connector may comprise a conductive structure for electrically connecting the contact leads to the cap and a non-conductive structure for insulating the conductive material from the shell.
Проводящая конструкция соединителя может иметь три секции соединителя, при этом по меньшей мере одна из первой секции соединителя и второй секции соединителя может быть соединена с третьей секцией соединителя под углом от 60 до 120 градусов, предпочтительно от 80 до 100 градусов. Первая секция соединителя и вторая секция соединителя могут проходить в одном и том же поперечном направлении.The conductive structure of the connector may have three connector sections, wherein at least one of the first connector section and the second connector section may be connected to the third connector section at an angle of 60 to 120 degrees, preferably 80 to 100 degrees. The first connector section and the second connector section may extend in the same transverse direction.
Первая секция соединителя может быть прикреплена к колпаку. Вторая секция соединителя может быть прикреплена к проводящей конструкции площадки. Проводящая конструкция соединителя может быть выполнена из одного или более из таких металлов, как железо, медь, алюминий и никель, наиболее предпочтительно - из алюминия или никеля.The first section of the connector may be attached to the cap. The second section of the connector may be attached to the conductive structure of the pad. The conductive structure of the connector may be made of one or more metals such as iron, copper, aluminum and nickel, most preferably aluminum or nickel.
Ниже приведены примеры конструкций контактных отводов в случае крепления контактных отводов к электропроводящей конструкции. Below are examples of contact tap designs in the case of contact tap attachment to an electrically conductive structure.
Контактный отвод может выступать в вертикальном направлении на высоту от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно от 2 миллиметров до 4 миллиметров. Контактный отвод, выступающий в направлении высоты, может соответствовать длине части одного или более контактных отводов, проходящих от слоя анодного или катодного токосъемника в направлении высоты. The contact lead may project in the vertical direction to a height of 1 millimeter to 5 millimeters, preferably 2 millimeters to 4 millimeters. The contact lead projecting in the height direction may correspond to the length of a portion of one or more contact leads extending from the layer of the anode or cathode current collector in the height direction.
При наличии одного или более контактных отводов прямоугольной формы ширина контактного отвода может составлять от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно от 2 миллиметров до 4 миллиметров, в частности от 3 миллиметров до 4 миллиметров. Толщина одного или более контактных отводов прямоугольной формы может составлять примерно 0,1 миллиметра. If there is one or more rectangular contact leads, the width of the contact lead may be from 1 millimeter to 5 millimeters, preferably from 2 millimeters to 4 millimeters, in particular from 3 millimeters to 4 millimeters. The thickness of the one or more rectangular contact leads may be approximately 0.1 millimeter.
При наличии одного или более контактных отводов трапециевидной формы ширина контактного отвода со стороны токосъемника может составлять от 1 миллиметра до 5 миллиметров, предпочтительно от 2 миллиметров до 4 миллиметров, в частности от 3 миллиметров до 4 миллиметров. Ширина контактного отвода по дальней стороне может составлять от 1 миллиметра до 4,5 миллиметра, предпочтительно от 1 миллиметра до 3,5 миллиметра, в частности от 1 миллиметра до 2,5 миллиметра. Толщина одного или более контактных отводов трапециевидной формы может составлять примерно 0,1 миллиметра. Дальняя сторона может соответствовать стороне контактного отвода с наибольшим расстоянием до токосъемника в направлении высоты.If there is one or more trapezoidal contact leads, the width of the contact lead on the side of the current collector may be from 1 millimeter to 5 millimeters, preferably from 2 millimeters to 4 millimeters, in particular from 3 millimeters to 4 millimeters. The width of the contact lead on the far side may be from 1 millimeter to 4.5 millimeters, preferably from 1 millimeter to 3.5 millimeters, in particular from 1 millimeter to 2.5 millimeters. The thickness of the one or more trapezoidal contact leads may be about 0.1 millimeters. The far side may correspond to the side of the contact lead with the greatest distance to the current collector in the height direction.
При наличии одного или более контактных отводов игольчатой формы диаметр одного или более контактных отводов может составлять от 0,5 миллиметра до 3 миллиметров, предпочтительно от 0,5 миллиметра до 2 миллиметров, в частности от 0,5 миллиметра до 1 миллиметра.If there is one or more needle-shaped contact leads, the diameter of the one or more contact leads may be from 0.5 millimetres to 3 millimetres, preferably from 0.5 millimetres to 2 millimetres, in particular from 0.5 millimetres to 1 millimetre.
Согласно пятому аспекту изобретения предлагается способ работы устройства, генерирующего аэрозоль, включающий этап определения того, запрашивается ли потребителем подача аэрозоля, и подачи питания от батареи к средству для генерирования аэрозоля через по меньшей мере два контактных отвода в батарее, при этом контактные отводы расположены параллельно в электрической цепи, частью которой является батарея. According to a fifth aspect of the invention, a method is proposed for operating an aerosol generating device, comprising the step of determining whether a consumer requests the supply of an aerosol, and supplying power from a battery to the aerosol generating means through at least two contact leads in the battery, wherein the contact leads are arranged in parallel in an electrical circuit of which the battery is a part.
Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть подсоединены к катоду батареи или предусмотрены на нем. Данные по меньшей мере два контактных отвода могут быть подсоединены к аноду батареи или предусмотрены на нем. По меньшей мере два контактных отвода могут быть подсоединены и к катоду, и к аноду батареи или предусмотрены на них.These at least two contact leads may be connected to or provided on the cathode of the battery. These at least two contact leads may be connected to or provided on the anode of the battery. The at least two contact leads may be connected to or provided on both the cathode and the anode of the battery.
Этап определения того, запрашивается ли потребителем подача аэрозоля, может предусматривать определение того, прикладывает ли потребитель к мундштуку устройства, генерирующего аэрозоль, давление ниже, чем давление окружающей среды. The step of determining whether the consumer requests delivery of an aerosol may include determining whether the consumer applies a pressure lower than the ambient pressure to the mouthpiece of the aerosol generating device.
Этап подачи питания от батареи на средство для генерирования аэрозоля через по меньшей мере два контактных отвода батареи может предусматривать потребление тока разряда от батареи только после падения температуры нагрева ниже порогового уровня. В частности, пороговый уровень предварительно задается; предпочтительно с сохранением в памяти устройства, генерирующего аэрозоль. The step of supplying power from the battery to the aerosol generating means via at least two battery terminals may provide for consuming a discharge current from the battery only after the heating temperature has dropped below a threshold level. In particular, the threshold level is preset; preferably stored in the memory of the aerosol generating device.
Потребляемый ток разряда может представлять собой импульсный ток, у которого имеется по меньшей мере один цикл включения и по меньшей мере один цикл выключения. The consumed discharge current may be a pulse current that has at least one on-cycle and at least one off-cycle.
Продолжительность по меньшей мере одного из цикла включения и цикла выключения может составлять от 0,5 секунды до 4 секунд, предпочтительно от 0,75 секунды до 2 секунд, в частности приблизительно 1 секунду. The duration of at least one of the on-cycle and the off-cycle may be from 0.5 seconds to 4 seconds, preferably from 0.75 seconds to 2 seconds, in particular approximately 1 second.
Продолжительность по меньшей мере одного из цикла включения и цикла выключения может составлять от 0,01 секунды до 3 секунд, предпочтительно от 0,1 секунды до 2 секунд, в частности приблизительно 0,3 секунды. Предпочтительно, чтобы у цикла включения и у цикла выключения была по существу одинаковая продолжительность. The duration of at least one of the on-cycle and the off-cycle may be from 0.01 seconds to 3 seconds, preferably from 0.1 seconds to 2 seconds, in particular approximately 0.3 seconds. It is preferable that the on-cycle and the off-cycle have substantially the same duration.
Пиковое значение тока разряда может составлять от 2 до 5 ампер, предпочтительно от 2,5 ампера до 4 ампер, в частности приблизительно 3,15 ампера. The peak value of the discharge current may be from 2 to 5 amperes, preferably from 2.5 amperes to 4 amperes, in particular approximately 3.15 amperes.
Способ может осуществляться, по меньшей мере частично, управляющим устройством устройства, генерирующего аэрозоль. The method can be carried out, at least in part, by a control device of an aerosol generating device.
Согласно шестому аспекту изобретения предусмотрено использование по меньшей мере двух контактных отводов, предусмотренных на катоде или аноде в устройстве, генерирующем аэрозоль, с целью увеличения разрядной емкости батареи для выполняемого с перерывами нагрева. According to a sixth aspect of the invention, it is envisaged to use at least two contact leads provided on the cathode or anode in the aerosol generating device for the purpose of increasing the discharge capacity of the battery for intermittent heating.
Питание от батареи может потребляться только после падения температуры нагревательного элемента ниже порогового уровня.Battery power can only be consumed after the heating element temperature drops below the threshold level.
Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому или четвертому аспекту изобретения и система согласно второму аспекту изобретения могут работать согласно способу пятого аспекта изобретения.The aerosol generating device according to the first or fourth aspect of the invention and the system according to the second aspect of the invention can operate according to the method of the fifth aspect of the invention.
Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно первому или четвертому аспекту изобретения и система согласно второму аспекту изобретения могут изготавливаться согласно способу третьего аспекта изобретения.The aerosol generating device according to the first or fourth aspect of the invention and the system according to the second aspect of the invention can be manufactured according to the method of the third aspect of the invention.
Настоящее изобретение определено в формуле изобретения. Однако ниже предоставлен не являющийся исчерпывающим перечень неограничивающих примеров и вариантов осуществления. Любые один или более из признаков этих примеров можно комбинировать с любыми одним или более признаками другого примера, варианта осуществления или аспекта, описанных в данном документе.The present invention is defined in the claims. However, a non-exhaustive list of non-limiting examples and embodiments is provided below. Any one or more of the features of these examples can be combined with any one or more features of another example, embodiment or aspect described herein.
Пример Ex1. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее батарею, причем батарея выполнена с возможностью подачи питания для нагрева, при этом батарея содержит катодно-анодный блок, причем катодно-анодный блок содержит катод и анод, при этом по меньшей мере один из катода и анода снабжен по меньшей мере двумя контактными отводами, причем эти по меньшей мере два контактных отвода расположены на расстоянии друг от друга. Example Ex1. An aerosol generating device comprising a battery, wherein the battery is configured to supply power for heating, wherein the battery comprises a cathode-anode unit, wherein the cathode-anode unit comprises a cathode and an anode, wherein at least one of the cathode and anode is provided with at least two contact leads, wherein these at least two contact leads are located at a distance from each other.
Пример Ex2. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex1, в котором батарея имеет энергоемкость в диапазоне от по меньшей мере 1600 джоулей до 2400 джоулей, в частности от 1800 джоулей до 2200 джоулей. Example Ex2. An aerosol generating device according to example Ex1, wherein the battery has an energy capacity in the range of at least 1600 joules to 2400 joules, in particular from 1800 joules to 2200 joules.
Пример Ex3. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex2, в котором устройство, генерирующее аэрозоль, выполнено портативным.Example Ex3. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex2, wherein the aerosol generating device is portable.
Пример Ex4. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex3, в котором батарея представляет собой литий-железо-фосфатную батарею.Example Ex4. An aerosol generating device according to any of examples Ex1-Ex3, wherein the battery is a lithium iron phosphate battery.
Пример Ex5. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ех1-Ех4, в котором контактные отводы расположены на краю катода.Example Ex5. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1 to Ex4, wherein the contact leads are located at the edge of the cathode.
Пример Ex6. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ех1-Ех5, в котором батарея дополнительно содержит разделитель, причем данный разделитель расположен между катодом и анодом.Example Ex6. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex5, wherein the battery further comprises a separator, wherein the separator is located between the cathode and the anode.
Пример Ex7. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ех1-Ех6, в котором батарея содержит колпак, причем у колпака предусмотрен вывод для электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль.Example Ex7. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1 to Ex6, wherein the battery comprises a cap, wherein the cap is provided with a terminal for the electrical circuit of the aerosol generating device.
Пример Ex8. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex7, в котором колпак электрически соединен с контактными отводами катода или анода.Example Ex8. An aerosol generating device according to example Ex7, wherein the cap is electrically connected to the contact leads of the cathode or anode.
Пример Ex9. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ех7-Ех8, в котором батарея дополнительно содержит оболочку, причем оболочка содержит полость для катодно-анодного блока, при этом у оболочки предусмотрен вывод для электрической схемы устройства, генерирующего аэрозоль.Example Ex9. An aerosol generating device according to any of the examples Ex7-Ex8, wherein the battery further comprises a shell, wherein the shell comprises a cavity for a cathode-anode unit, and wherein the shell is provided with a terminal for an electrical circuit of the aerosol generating device.
Пример Ex10. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ех9, в котором оболочка содержит боковую стенку оболочки и торцевую стенку оболочки, причем торцевая стенка оболочки электрически соединена с боковой стенкой оболочки.Example Ex10. An aerosol generating device according to example Ex9, wherein the casing comprises a casing side wall and a casing end wall, wherein the casing end wall is electrically connected to the casing side wall.
Пример Ex11. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ех9-Ех10, в котором колпак электрически изолирован от оболочки.Example Ex11. An aerosol generating device according to any of the examples Ex9 to Ex10, wherein the cap is electrically insulated from the enclosure.
Пример Ex12. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex9-Ex11, в котором контактные отводы катода прикреплены к колпаку.Example Ex12. An aerosol generating device according to any of the examples Ex9-Ex11, wherein the cathode contact leads are attached to the cap.
Пример Ex13. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex9-Ex12, в котором контактные отводы анода прикреплены к оболочке. Пример Ex14. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex13, в котором данные по меньшей мере два контактных отвода или более двух контактных отводов образуют стопку перекрывающихся контактных отводов.Example Ex13. An aerosol generating device according to any of the examples Ex9-Ex12, wherein the anode contact leads are attached to the shell. Example Ex14. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex13, wherein these at least two contact leads or more than two contact leads form a stack of overlapping contact leads.
Пример Ex15. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex14, в котором катод и анод намотаны в продольном направлении с образованием множества витков, при этом количество контактных отводов меньше количества витков.Example Ex15. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex14, wherein the cathode and the anode are wound in the longitudinal direction to form a plurality of turns, wherein the number of contact leads is less than the number of turns.
Пример Ex16. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex15, в котором высота множества витков составляет от 11 миллиметров до 110 миллиметров, предпочтительно от 25 миллиметров до 45 миллиметров, в частности от 37 миллиметров до 39 миллиметров.Example Ex16. An aerosol generating device according to example Ex15, wherein the height of the plurality of turns is from 11 millimetres to 110 millimetres, preferably from 25 millimetres to 45 millimetres, in particular from 37 millimetres to 39 millimetres.
Пример Ex17. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex15-Ex16, в котором диаметр множества витков составляет от 5 миллиметров до 20 миллиметров, в частности от 8 миллиметров до 13 миллиметров, в частности менее 10,5 миллиметра.Example Ex17. An aerosol generating device according to any of examples Ex15-Ex16, wherein the diameter of the plurality of turns is from 5 millimetres to 20 millimetres, in particular from 8 millimetres to 13 millimetres, in particular less than 10.5 millimetres.
Пример Ex18. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex15-Ex17, в котором множество витков имеет цилиндрическую форму.Example Ex18. An aerosol generating device according to any of examples Ex15-Ex17, wherein the plurality of turns have a cylindrical shape.
Пример Ex19. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex15-Ex17, в котором множество витков имеет призматическую форму.Example Ex19. An aerosol generating device according to any of examples Ex15-Ex17, wherein the plurality of turns have a prismatic shape.
Пример Ex20. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex19, в котором на по меньшей мере 2 витка, по меньшей мере 5 витков или по меньшей мере 15 витков приходится лишь один контактный отвод.Example Ex20. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex19, wherein there is only one contact lead per at least 2 turns, at least 5 turns or at least 15 turns.
Пример Ex21. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex20, в котором по меньшей мере один из катода и анода снабжен по меньшей мере тремя контактными отводами.Example Ex21. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex20, wherein at least one of the cathode and the anode is provided with at least three contact leads.
Пример Ex22. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex20, в котором на катоде предусмотрены данные по меньшей мере два или три контактных отвода.Example Ex22. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex20, in which at least two or three contact leads are provided on the cathode.
Пример Ex23. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex20, в котором и катод, и анод снабжены по меньшей мере двумя или по меньшей мере тремя контактными отводами.Example Ex23. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex20, wherein both the cathode and the anode are provided with at least two or at least three contact leads.
Пример Ex24. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex23, в котором контактные отводы катода и контактные отводы анода располагаются на противоположных сторонах батареи.Example Ex24. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex23, wherein the cathode contact leads and the anode contact leads are located on opposite sides of the battery.
Пример Ex25. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-E24, в котором катод образован из многослойного листового материала, содержащего Example Ex25. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-E24, wherein the cathode is formed from a multilayer sheet material comprising
слой катодного токосъемника и cathode current collector layer and
слой катодного активного материала, layer of cathode active material,
причем слой катодного активного материала представляет собой покрытие на одной из сторон катодного токосъемника, где толщина покрытия, образующего слой катодного активного материала, составляет от 30 микрометров до 60 микрометров, предпочтительно от 40 микрометров до 50 микрометров.wherein the layer of cathode active material is a coating on one side of the cathode current collector, wherein the thickness of the coating forming the layer of cathode active material is from 30 micrometers to 60 micrometers, preferably from 40 micrometers to 50 micrometers.
Пример Ex26. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex25, в котором анод образован из многослойного листового материала, содержащего слой анодного токосъемника и слой анодного активного материала, причем слой анодного активного материала представляет собой покрытие на одной из сторон анодного токосъемника, где толщина покрытия, образующего слой анодного активного материала, составляет от 20 микрометров до 50 микрометров, предпочтительно от 25 микрометров до 40 микрометров.Example Ex26. An aerosol generating device according to example Ex25, wherein the anode is formed from a multilayer sheet material comprising a layer of anode current collector and a layer of anode active material, wherein the layer of anode active material is a coating on one of the sides of the anode current collector, wherein the thickness of the coating forming the layer of anode active material is from 20 micrometers to 50 micrometers, preferably from 25 micrometers to 40 micrometers.
Пример Ex27. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex25-Ex26, в котором по меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов выполнен как одно целое с катодным токосъемником.Example Ex27. An aerosol generating device according to any of the examples Ex25-Ex26, in which at least one of the at least two contact leads is formed as a single unit with the cathode current collector.
Пример Ex28. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex26-Ex27, в котором по меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов выполнен как одно целое с анодным токосъемником.Example Ex28. An aerosol generating device according to any of the examples Ex26-Ex27, in which at least one of the at least two contact leads is formed as a single unit with the anode current collector.
Пример Ex29. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex25-Ex28, в котором слой катодного активного материала содержит литий-железо-фосфат (LiFePO4).Example Ex29. An aerosol generating device according to any of examples Ex25-Ex28, wherein the cathode active material layer comprises lithium iron phosphate (LiFePO4).
Пример Ex30. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex25-Ex29, в котором по меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов прикреплен к катодному токосъемнику, в частности посредством ультразвуковой или резистивной сварки.Example Ex30. An aerosol generating device according to any of the examples Ex25-Ex29, in which at least one of the at least two contact leads is attached to the cathode current collector, in particular by means of ultrasonic or resistance welding.
Пример Ex31. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex26-Ex30, в котором по меньшей мере один из данных по меньшей мере двух контактных отводов прикреплен к анодному токосъемнику, в частности посредством ультразвуковой или резистивной сварки.Example Ex31. An aerosol generating device according to any of the examples Ex26-Ex30, in which at least one of the at least two contact leads is attached to the anode current collector, in particular by means of ultrasonic or resistance welding.
Пример Ex32. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex31, в котором контактные отводы имеют прямоугольную, трапециевидную или игольчатую форму.Example Ex32. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex31, wherein the contact leads have a rectangular, trapezoidal or needle shape.
Пример Ex33. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex32, в котором контактные отводы отходят от катода или анода в направлении периферии батареи.Example Ex33. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex32, in which the contact leads extend from the cathode or the anode in the direction of the periphery of the battery.
Пример Ex34. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex33, в котором контактные отводы катода представляют собой по меньшей мере одно из следующего: Example Ex34. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex33, wherein the cathode contact leads are at least one of the following:
имеют прямоугольную форму и загнуты наружу в направлении от центра батареи;have a rectangular shape and are bent outward in the direction from the center of the battery;
имеют трапециевидную форму и загнуты внутрь в направлении центра батареи;have a trapezoidal shape and are bent inward towards the center of the battery;
имеют трапециевидную форму и загнуты наружу в направлении от центра батареи; have a trapezoidal shape and are bent outward in the direction from the center of the battery;
имеют игольчатую форму и загнуты внутрь в направлении центра батареи;have a needle-like shape and are bent inward towards the center of the battery;
имеют игольчатую форму и загнуты наружу в направлении от центра батареи.have a needle-like shape and are bent outward in the direction from the center of the battery.
Пример Ex35. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex34, в котором контактные отводы анода представляют собой по меньшей мере одно из следующего:Example Ex35. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex34, wherein the anode contact leads are at least one of the following:
имеют прямоугольную форму и загнуты внутрь в направлении центра батареи;have a rectangular shape and are bent inward towards the center of the battery;
имеют трапециевидную форму и загнуты внутрь в направлении центра батареи.have a trapezoidal shape and are bent inward towards the center of the battery.
Пример Ex36. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex35, в котором батарея дополнительно содержит электропроводящую конструкцию с соединительными портами для контактных отводов.Example Ex36. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex35, wherein the battery further comprises an electrically conductive structure with connection ports for contact leads.
Пример Ex37. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex36, в котором электропроводящая конструкция перекрывает расстояние в продольном направлении между катодом или анодом и выводом батареи. Example Ex37. An aerosol generating device according to example Ex36, in which the conductive structure spans the distance in the longitudinal direction between the cathode or anode and the battery terminal.
Пример Ex38. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex36-Ex37, в котором вывод расположен на колпаке батареи, причем колпак электрически изолирован от оболочки батареи.Example Ex38. An aerosol generating device according to any of examples Ex36-Ex37, wherein the terminal is located on the battery cap, wherein the cap is electrically isolated from the battery shell.
Пример Ex39. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex36-Ex38, в котором электропроводящая конструкция содержит непроводящую конструкцию, предназначенную для изолирования контактных отводов от вывода батареи, причем вывод обеспечивает электрический потенциал, отличающийся от электрического потенциала контактных отводов. Example Ex39. An aerosol generating device according to any of examples Ex36-Ex38, wherein the electrically conductive structure comprises a non-conductive structure intended to insulate the contact leads from the battery terminal, wherein the terminal provides an electrical potential different from the electrical potential of the contact leads.
Пример Ex40. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex36-Ex39, в котором электропроводящая конструкция обеспечивает параллельное электрическое соединение контактных отводов.Example Ex40. An aerosol generating device according to any of examples Ex36-Ex39, wherein the electrically conductive structure provides parallel electrical connection of the contact leads.
Пример Ex41. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex36-Ex40, в котором соединительные порты электропроводящей конструкции представляют собой отверстия для размещения контактных отводов, в частности вырезы или пазы.Example Ex41. An aerosol generating device according to any of the examples Ex36-Ex40, in which the connecting ports of the conductive structure are openings for receiving contact leads, in particular cutouts or grooves.
Пример Ex42. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex41, дополнительно содержащее средство для генерирования аэрозоля, в частности нагревательный элемент, причем средство для генерирования аэрозоля является электрически подсоединяемым к батарее.Example Ex42. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex41, further comprising a means for generating an aerosol, in particular a heating element, wherein the means for generating an aerosol is electrically connected to a battery.
Пример Ex43. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex42, в котором нагревательный элемент представляет собой индукционную катушку. Example Ex43. An aerosol generating device according to example Ex42, wherein the heating element is an induction coil.
Пример Ex44. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex42, в котором нагревательный элемент представляет собой электрорезистивное средство нагрева.Example Ex44. An aerosol generating device according to example Ex42, wherein the heating element is an electrically resistive heating means.
Пример Ex45. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex44, дополнительно содержащее электронную схему блока питания, причем электронная схема блока питания приспособлена для подачи питания от батареи с целью нагрева. Example Ex45. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex44, further comprising an electronic power supply circuit, wherein the electronic power supply circuit is adapted to supply power from a battery for the purpose of heating.
Пример Ex46. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex45, в котором электронная схема блока питания содержит преобразователь питания, электрически соединенный с выводами батареи.Example Ex46. An aerosol generating device according to example Ex45, in which the electronic circuit of the power supply unit comprises a power converter electrically connected to the terminals of the battery.
Пример Ex47. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex46, в котором преобразователь питания содержит преобразователь постоянного тока в переменный ток или преобразователь постоянного тока в постоянный ток.Example Ex47. An aerosol generating device according to example Ex46, wherein the power converter comprises a DC-to-AC converter or a DC-to-DC converter.
Пример Ex48. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex47, дополнительно содержащее управляющее устройство, причем данное управляющее устройство приспособлено для управления электронной схемой блока питания для подачи питания от батареи с целью нагрева.Example Ex48. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex47, further comprising a control device, wherein this control device is adapted to control the electronic circuit of the power supply for supplying power from the battery for the purpose of heating.
Пример Ex49. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex48, дополнительно содержащее датчик для получения температуры нагрева, где температура нагрева указывает на температуру нагревательного элемента. Example Ex49. An aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex48, further comprising a sensor for obtaining a heating temperature, where the heating temperature indicates the temperature of the heating element.
Пример Ex50. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex49, дополнительно содержащее средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль, причем средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль, приспособлено для размещения изделия, генерирующего аэрозоль.Example Ex50. An aerosol generating device according to any of examples Ex1-Ex49, further comprising a means for accommodating an aerosol generating article, wherein the means for accommodating an aerosol generating article is adapted to accommodate the aerosol generating article.
Пример Ex51. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex50, в котором средство размещения изделия, генерирующего аэрозоль, представляет собой полость. Example Ex51. An aerosol generating device according to example Ex50, wherein the means for accommodating the aerosol generating article is a cavity.
Пример Ex52. Система, генерирующая аэрозоль, содержащая устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex1-Ex51, а также изделие, генерирующее аэрозоль.Example Ex52. An aerosol generating system comprising an aerosol generating device according to any of the examples Ex1-Ex51, and also an aerosol generating article.
Пример Ex53. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex52, в которой изделие, генерирующее аэрозоль, содержит токоприемник.Example Ex53. An aerosol generating system according to example Ex52, wherein the aerosol generating article comprises a current collector.
Пример Ex54. Система, генерирующая аэрозоль, согласно любому из примеров Ex52-Ex53, в которой изделие, генерирующее аэрозоль, содержит субстрат, генерирующий аэрозоль.Example Ex54. An aerosol generating system according to any of examples Ex52-Ex53, wherein the aerosol generating article comprises an aerosol generating substrate.
Пример Ex55. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex54, в которой субстрат, генерирующий аэрозоль, выполнен из листового материала, генерирующего аэрозоль.Example Ex55. An aerosol generating system according to example Ex54, wherein the aerosol generating substrate is made of an aerosol generating sheet material.
Пример Ex56. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex55, в которой листовой материал, генерирующий аэрозоль, является гофрированным, согнутым или нарезанным.Example Ex56. An aerosol generating system according to example Ex55, wherein the aerosol generating sheet material is corrugated, folded or cut.
Пример Ex57. Система, генерирующая аэрозоль, согласно примеру Ex53, в которой токоприемник встроен в субстрат, генерирующий аэрозоль.Example Ex57. An aerosol generating system according to example Ex53, in which the current collector is integrated into the aerosol generating substrate.
Пример Ex58. Способ изготовления батареи для устройства, генерирующего аэрозоль, который включает следующие этапы:Example Ex58. A method for producing a battery for an aerosol generating device, which comprises the following steps:
предоставление катодно-анодного блока, содержащего один или более контактных отводов на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока;providing a cathode-anode block containing one or more contact leads on a longitudinal end surface of the cathode-anode block;
расположение электропроводящей конструкции на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока таким образом, чтобы один или более контактных отводов контактировали с одним или более соединительными портами электропроводящей конструкции.arranging the conductive structure on the longitudinal end surface of the cathode-anode block in such a way that one or more contact leads contact one or more connecting ports of the conductive structure.
Пример Ex59. Способ согласно примеру Ex58, в котором предусмотрен катодно-анодный блок, который содержит по меньшей мере два контактных отвода на продольной торцевой поверхности. Example Ex59. The method according to example Ex58, in which a cathode-anode block is provided, which contains at least two contact leads on the longitudinal end surface.
Пример Ex60. Способ согласно любому из примеров Ex58-Ex59, в котором этап предоставления катодно-анодного блока включает следующие этапы: Example Ex60. The method according to any of examples Ex58-Ex59, wherein the step of providing a cathode-anode unit comprises the following steps:
разрезание слоя катодного или анодного токосъемника для получения одного или более контактных отводов; и cutting a layer of the cathode or anode current collector to obtain one or more contact leads; and
намотка катодно-анодного блока с разрезанным катодным или анодным токосъемником вокруг продольной оси с образованием рулета.winding of a cathode-anode block with a cut cathode or anode current collector around the longitudinal axis to form a roll.
Пример Ex61. Способ согласно любому из примеров Ex58-Ex60, в котором электропроводящая конструкция расположена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока таким образом, чтобы электропроводящая конструкция полностью располагалась внутри батареи. Example Ex61. The method according to any of examples Ex58-Ex60, in which the conductive structure is located on the longitudinal end surface of the cathode-anode block in such a way that the conductive structure is completely located inside the battery.
Пример Ex62. Способ согласно любому из примеров Ex58-Ex61, в котором этап расположения электропроводящей конструкции включает этап, на котором один или более контактных отводов проходят через одно или более соответствующих отверстий, с образованием одного или более портов электропроводящей конструкции.Example Ex62. The method according to any of examples Ex58-Ex61, wherein the step of arranging the conductive structure includes the step of one or more contact leads passing through one or more corresponding openings, to form one or more ports of the conductive structure.
Пример Ex63. Способ согласно любому из примеров Ex58-Ex62, дополнительно включающий следующие этапы:Example Ex63. A method according to any of the examples Ex58-Ex62, additionally comprising the following steps:
расположение катодно-анодного блока и электропроводящей конструкции в оболочке; the location of the cathode-anode block and the conductive structure in the shell;
закрытие оболочки колпаком, closing the shell with a cap,
при этом колпак электрически соединен с одним или более контактными отводами посредством электропроводящей конструкции и электрически изолирован от оболочки.wherein the cap is electrically connected to one or more contact leads by means of an electrically conductive structure and is electrically insulated from the shell.
Пример Ex64. Способ согласно примеру Ex63, в котором этап закрытия колпаком дополнительно включает крепление электропроводящей конструкции к колпаку, в частности посредством пайки, ультразвуковой или резистивной сварки.Example Ex64. The method according to example Ex63, in which the step of closing with a cap further comprises fastening the conductive structure to the cap, in particular by soldering, ultrasonic or resistance welding.
Пример Ex65. Способ согласно любому из примеров Ex58-Ex64, в котором этап расположения электропроводящей конструкции включает следующие этапы: Example Ex65. The method according to any of the examples Ex58-Ex64, wherein the step of arranging the conductive structure comprises the following steps:
сгибание одного или более контактных отводов в направлении электропроводящей конструкции; и bending one or more contact leads in the direction of the conductive structure; and
крепление одного или более контактных отводов на электропроводящей конструкции, в частности посредством пайки, ультразвуковой или резистивной сварки.fastening one or more contact leads to an electrically conductive structure, in particular by soldering, ultrasonic or resistance welding.
Пример Ex66. Устройство, генерирующее аэрозоль, содержащее Example Ex66. An aerosol generating device comprising
батарею, battery,
причем батарея выполнена с возможностью подачи питания для нагрева,wherein the battery is configured to supply power for heating,
при этом батарея содержит the battery contains
катодно-анодный блок, cathode-anode block,
причем катодно-анодный блок снабжен одним или более контактными отводами на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока, иwherein the cathode-anode block is provided with one or more contact leads on the longitudinal end surface of the cathode-anode block, and
электропроводящую конструкцию, conductive structure,
причем электропроводящая конструкция расположена на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока,wherein the electrically conductive structure is located on the longitudinal end surface of the cathode-anode block,
при этом электропроводящая конструкция содержит один или более соединительных портов для одного или более контактных отводов,wherein the conductive structure comprises one or more connecting ports for one or more contact leads,
причем один или более соединительных портов контактируют с одним или более контактными отводами.wherein one or more connection ports are in contact with one or more contact leads.
Пример Ex67. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно примеру Ex66, в котором электропроводящая конструкция перекрывает расстояние в продольном направлении между катодно-анодным блоком и выводом батареи. Example Ex67. An aerosol generating device according to example Ex66, in which the electrically conductive structure spans the distance in the longitudinal direction between the cathode-anode unit and the battery terminal.
Пример Ex68. Устройство, генерирующее аэрозоль, согласно любому из примеров Ex66-Ex67, в котором электропроводящая конструкция имеет продольный выступ от 2 миллиметров до 8 миллиметровExample Ex68. An aerosol generating device according to any of examples Ex66-Ex67, wherein the conductive structure has a longitudinal projection of 2 millimeters to 8 millimeters
Пример Ex69. Способ работы устройства, генерирующего аэрозоль, включающий следующие этапы: определение того, запрашивается ли потребителем подача аэрозоля; подача питания от батареи к средству для генерирования аэрозоля через по меньшей мере два контактных отвода в батарее, при этом контактные отводы расположены параллельно электрической цепи, частью которой является батарея.Example Ex69. A method for operating an aerosol generating device comprising the following steps: determining whether a consumer has requested the supply of an aerosol; supplying power from a battery to the aerosol generating means through at least two contact leads in the battery, wherein the contact leads are arranged parallel to an electrical circuit of which the battery is a part.
Пример Ex70. Способ согласно примеру Ex69, в котором этап определения того, запрашивается ли потребителем подача аэрозоля, предусматривает определение того, прикладывает ли потребитель к мундштуку устройства, генерирующего аэрозоль, давление ниже, чем давление окружающей среды. Example Ex70. The method according to example Ex69, in which the step of determining whether the consumer requests the supply of an aerosol comprises determining whether the consumer applies a pressure lower than the ambient pressure to the mouthpiece of the aerosol generating device.
Пример Ex71. Способ согласно любому из примеров Ex69-Ex70, в котором этап подачи питания от батареи на средство для генерирования аэрозоля через данные по меньшей мере два контактных отвода батареи предусматривает потребление тока от батареи только после падения температуры нагрева ниже порогового уровня.Example Ex71. The method according to any of examples Ex69-Ex70, in which the step of supplying power from the battery to the aerosol generating means through these at least two battery terminals comprises consuming current from the battery only after the heating temperature falls below a threshold level.
Пример Ex72. Способ согласно любому из примеров Ex69-E71, в котором ток разряда представляет собой импульсный ток, у которого имеется по меньшей мере один цикл включения и по меньшей мере один цикл выключения. Example Ex72. The method according to any of the examples Ex69-E71, wherein the discharge current is a pulse current that has at least one on-cycle and at least one off-cycle.
Пример Ex73. Способ согласно примеру Ex72, в котором продолжительность по меньшей мере одного из цикла включения и цикла выключения может составлять от 0,01 секунды до 3 секунд, предпочтительно от 0,1 секунды до 2 секунд, в частности приблизительно 0,3 секунды. Example Ex73. The method according to example Ex72, wherein the duration of at least one of the on-cycle and the off-cycle can be from 0.01 seconds to 3 seconds, preferably from 0.1 seconds to 2 seconds, in particular approximately 0.3 seconds.
Пример Ex74. Способ согласно любому из примеров Ex72-Ex73, в котором у цикла включения и у цикла выключения по существу одинаковая продолжительность.Example Ex74. The method according to any of the examples Ex72-Ex73, wherein the on-cycle and the off-cycle have substantially the same duration.
Пример Ex75. Способ согласно любому из примеров Ex71-E73, в котором пиковое значение тока разряда составляет от 2 до 5 ампер, предпочтительно от 2,5 ампера до 4 ампер, в частности приблизительно 3,15 ампера. Example Ex75. The method according to any of the examples Ex71-E73, wherein the peak value of the discharge current is from 2 to 5 amperes, preferably from 2.5 amperes to 4 amperes, in particular approximately 3.15 amperes.
Пример Ex76. Применение по меньшей мере двух контактных отводов, предусмотренных на катоде или аноде в устройстве, генерирующем аэрозоль, с целью увеличения разрядной емкости батареи для выполняемого с перерывами нагрева.Example Ex76. The use of at least two contact leads provided on the cathode or anode in an aerosol generating device for the purpose of increasing the discharge capacity of a battery for intermittent heating.
Пример Ex77. Применение согласно примеру Ex76, при котором питание от батареи потребляется только после падения температуры нагревательного элемента ниже порогового уровня.Example Ex77: Application according to example Ex76, in which power from the battery is only consumed after the temperature of the heating element has fallen below the threshold level.
Далее примеры будут дополнительно описаны со ссылкой на фигуры.Below, the examples will be further described with reference to the figures.
На фиг. 1 показан схематический вид в разрезе варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, с устройством, генерирующим аэрозоль, согласно варианту осуществления изобретения. Fig. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of an aerosol generating system with an aerosol generating device according to an embodiment of the invention.
На фиг. 2 показан схематический вид в перспективе катодно-анодного блока, используемого в первом варианте осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 2 shows a schematic perspective view of the cathode-anode unit used in the first embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 3 показан схематический частичный вид в перспективе катода и анода катодно-анодного блока согласно фиг. 2 в развернутом состоянии.Fig. 3 shows a schematic partial perspective view of the cathode and anode of the cathode-anode unit according to Fig. 2 in an unfolded state.
На фиг. 4 показан схематический вид сверху развернутого катодного токосъемника с множеством контактных отводов, которые могут использоваться в катодно-анодном блоке согласно фиг. 2 и фиг. 3.Fig. 4 shows a schematic top view of an unfolded cathode current collector with a plurality of contact leads that can be used in the cathode-anode unit according to Fig. 2 and Fig. 3.
На фиг. 5 показан схематический вид в перспективе батареи для второго варианта осуществления системы, генерирующей аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 5 shows a schematic perspective view of a battery for a second embodiment of the aerosol generating system according to Fig. 1.
На фиг. 6 показан схематический вид в перспективе катодно-анодного блока, используемого в третьем варианте осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 6 shows a schematic perspective view of a cathode-anode unit used in a third embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 7 показан схематический вид в перспективе катодно-анодного блока, используемого в четвертом варианте осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 7 is a schematic perspective view of a cathode-anode assembly used in a fourth embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 8 показан схематический вид в перспективе катодно-анодного блока, используемого в пятом варианте осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 8 shows a schematic perspective view of a cathode-anode unit used in a fifth embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 9 показан схематический вид в перспективе катодно-анодного блока, используемого в шестом варианте осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 9 is a schematic perspective view of a cathode-anode unit used in a sixth embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 10 показан схематический вид в перспективе батареи для седьмого варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 10 is a schematic perspective view of a battery for a seventh embodiment of the aerosol generating device of Fig. 1.
На фиг. 11 показан схематический вид в перспективе батареи для восьмого варианта осуществления устройства, генерирующего аэрозоль, согласно фиг. 1.Fig. 11 is a schematic perspective view of a battery for an eighth embodiment of the aerosol generating device according to Fig. 1.
На фиг. 1 схематически показан вариант осуществления системы 1, генерирующей аэрозоль. Система 1 содержит устройство 2, генерирующее аэрозоль, согласно варианту осуществления изобретения, а также изделие 3, генерирующее аэрозоль, для использования с устройством 2, генерирующим аэрозоль. Изделие 3, генерирующее аэрозоль, содержит подлежащий нагреву для образования вдыхаемого аэрозоля субстрат 9, образующий аэрозоль. Fig. 1 schematically shows an embodiment of an aerosol generating system 1. The system 1 comprises an aerosol generating device 2 according to an embodiment of the invention, and an aerosol generating article 3 for use with the aerosol generating device 2. The aerosol generating article 3 comprises an aerosol generating substrate 9 that is to be heated to form an inhalable aerosol.
Изделие 3, генерирующее аэрозоль, представляет собой расходное изделие в форме стержня, содержащее последовательно соосно выровненные четыре элемента: сегмент 4 стержня, образующего аэрозоль, опорный элемент 5, содержащий центральный проход для воздуха, элемент 6, охлаждающий аэрозоль, и мундштучный элемент 7, содержащий фильтр. Сегмент 4 стержня, образующего аэрозоль, расположен на дальнем конце изделия 3 и содержит токоприемник 8 в форме полоски и подлежащий нагреву субстрат 9, образующий аэрозоль. Мундштучный элемент 7 расположен на ближнем конце изделия 3, позволяя пользователю делать затяжку через него. Опорный элемент 5 и элемент 6, охлаждающий аэрозоль, расположены между ними. Каждый из этих четырех элементов представляет собой по существу цилиндрический элемент, при этом все они имеют по существу одинаковый диаметр. Четыре элемента окружены внешней оберткой 10 для того, чтобы удерживать эти четыре элемента вместе и сохранять необходимую круглую форму сечения стержнеобразного изделия 3. Предпочтительно, чтобы обертка 10 была выполнена из бумаги. The aerosol-generating article 3 is a consumable article in the form of a rod, containing four elements sequentially aligned coaxially: a segment 4 of the aerosol-generating rod, a support element 5 containing a central air passage, an element 6 cooling the aerosol, and a mouthpiece element 7 containing a filter. The segment 4 of the aerosol-generating rod is located at the far end of the article 3 and contains a current collector 8 in the form of a strip and a substrate 9 to be heated, forming the aerosol. The mouthpiece element 7 is located at the near end of the article 3, allowing the user to puff through it. The support element 5 and the element 6 cooling the aerosol are located between them. Each of these four elements is a substantially cylindrical element, while they all have substantially the same diameter. The four elements are surrounded by an outer wrapper 10 in order to hold these four elements together and to maintain the required circular cross-sectional shape of the rod-shaped article 3. It is preferable that the wrapper 10 is made of paper.
Устройство 2, генерирующее аэрозоль, содержит цилиндрическую вмещающую полость, образованную внутри ближней части 1 устройства 2 для размещения в ней по меньшей мере дальней части изделия 3. Устройство 2 дополнительно содержит нагревательный элемент 11, содержащий индуктор для генерирования переменного высокочастотного магнитного поля. В настоящем варианте осуществления индуктор является винтовой катушкой, окружающей по окружности цилиндрическую вмещающую полость. В альтернативных вариантах осуществления нагревательный элемент может представлять собой электрорезистивное средство нагрева. Катушка расположена так, что токоприемник 8 изделия 3, генерирующего аэрозоль, подвергается воздействию переменного магнитного поля при сцеплении изделия 3 с устройством 2. Таким образом, при активации нагревательного элемента 11 токоприемник 8 нагревается благодаря вихревым токам и потерям на гистерезис, которые вызваны переменным магнитным полем в токоприемнике 8, в зависимости от магнитных и электрических свойств его материала. Токоприемник 8 нагревается до тех пор, пока не достигнет рабочей температуры, достаточной для испарения субстрата 9, образующего аэрозоль, окружающего токоприемник 8 внутри изделия 3. Внутри дальней части устройство 2, генерирующее аэрозоль, дополнительно содержит батарею 12 и электронную схему 13 блока питания, предназначенные для питания и управления процессом нагрева. The aerosol generating device 2 comprises a cylindrical containing cavity formed inside the proximal part 1 of the device 2 for accommodating at least the distal part of the article 3 therein. The device 2 further comprises a heating element 11 comprising an inductor for generating an alternating high-frequency magnetic field. In the present embodiment, the inductor is a helical coil surrounding the cylindrical containing cavity along the circumference. In alternative embodiments, the heating element may be an electroresistive heating means. The coil is arranged so that the current collector 8 of the aerosol generating article 3 is exposed to the alternating magnetic field when the article 3 is coupled to the device 2. Thus, when the heating element 11 is activated, the current collector 8 is heated due to eddy currents and hysteresis losses, which are caused by the alternating magnetic field in the current collector 8, depending on the magnetic and electrical properties of its material. The current collector 8 is heated until it reaches a working temperature sufficient for evaporation of the substrate 9 forming the aerosol surrounding the current collector 8 inside the article 3. Inside the distant part, the device 2 generating the aerosol additionally contains a battery 12 and an electronic circuit 13 of the power supply unit, intended for power supply and control of the heating process.
При использовании системы 1, генерирующей аэрозоль, когда пользователь делает затяжку через мундштучный элемент 7 изделия 3, воздух втягивается во вмещающую полость возле края полости. Затем поток воздуха проходит в направлении дальнего конца полости через проход, образованный между внутренней поверхностью цилиндрической полости и наружной поверхностью изделия 3. На дальнем конце полости поток воздуха попадает в изделие 3, генерирующее аэрозоль, через элемент 4 субстрата, затем проходит через опорный элемент 5, элемент 6, охлаждающий аэрозоль, и мундштучный элемент 7, откуда он в конечном итоге покидает изделие 3. В элементе 4 субстрата испаренный материал из субстрата 9, образующего аэрозоль, увлекается в поток воздуха. Затем, при прохождении через опорный элемент 5, охлаждающий элемент 6 и мундштучный элемент 7, поток воздуха, содержащий испаренный материал, охлаждается с образованием вдыхаемого аэрозоля, который выходит из изделия 3 через мундштучный элемент 7.In the use of the aerosol generating system 1, when the user takes a puff through the mouthpiece element 7 of the article 3, air is drawn into the containing cavity near the edge of the cavity. The air flow then passes in the direction of the distal end of the cavity through a passage formed between the inner surface of the cylindrical cavity and the outer surface of the article 3. At the distal end of the cavity, the air flow enters the aerosol generating article 3 through the substrate element 4, then passes through the support element 5, the aerosol cooling element 6, and the mouthpiece element 7, from where it eventually leaves the article 3. In the substrate element 4, the evaporated material from the aerosol forming substrate 9 is entrained in the air flow. Then, when passing through the support element 5, the cooling element 6 and the mouthpiece element 7, the air flow containing the evaporated material is cooled to form an inhalable aerosol, which exits the article 3 through the mouthpiece element 7.
В первом варианте осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, батарея 12 содержит катодно-анодный блок 14, показанный на фиг. 2. Катодно-анодный блок 14 показан в вертикальном положении с продольной осью, проходящей в вертикальном направлении. Катодно-анодный блок 14 выполнен в виде рулета. Катодно-анодный блок 14 содержит множество контактных отводов 15. Множество контактных отводов 15 выходят из верхней продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14. In the first embodiment of the aerosol generating device 2, the battery 12 comprises a cathode-anode block 14, shown in Fig. 2. The cathode-anode block 14 is shown in a vertical position with a longitudinal axis extending in the vertical direction. The cathode-anode block 14 is made in the form of a roll. The cathode-anode block 14 comprises a plurality of contact leads 15. The plurality of contact leads 15 extend from the upper longitudinal end surface of the cathode-anode block 14.
Хотя на фиг. 2 показаны три контактных отвода, на верхней продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14 может быть предусмотрено любое, но не менее двух, количество контактных отводов. Предпочтительно количество контактных отводов может составлять два или три.Although three contact leads are shown in Fig. 2, any number of contact leads, but not less than two, may be provided on the upper longitudinal end surface of the cathode-anode block 14. Preferably, the number of contact leads may be two or three.
Хотя на фиг. 2 это не показано, на противоположной нижней продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14 предусмотрен один или более контактных отводов. Количество контактных отводов на обеих продольных торцевых поверхностях катодно-анодного блока 14 может быть равным.Although not shown in Fig. 2, one or more contact leads are provided on the opposite lower longitudinal end surface of the cathode-anode block 14. The number of contact leads on both longitudinal end surfaces of the cathode-anode block 14 may be equal.
На фиг. 3 показан катодно-анодный блок 14 согласно фиг. 2 в развернутом состоянии. Катодно-анодный блок 14 содержит два электрода, а именно катод 16 и анод 17. Fig. 3 shows the cathode-anode block 14 according to Fig. 2 in an unfolded state. The cathode-anode block 14 contains two electrodes, namely a cathode 16 and an anode 17.
Катод 16 образован из многослойного листового материала. Многослойный листовой материал катода содержит слой 18 катодного токосъемника. Слой 18 катодного токосъемника образован из листового материала и содержит две больших противоположных поверхности. Для образования слоя 19 катодного активного материала на обеих поверхностях слоя 18 катодного токосъемника обе поверхности слоя 18 катодного токосъемника покрыты катодным активным материалом. В некоторых примерах лишь одна поверхность слоя 18 катодного токосъемника может быть покрыта катодным активным материалом. The cathode 16 is formed from a multilayer sheet material. The multilayer sheet material of the cathode comprises a layer 18 of a cathode current collector. The layer 18 of the cathode current collector is formed from a sheet material and comprises two large opposite surfaces. In order to form a layer 19 of cathode active material on both surfaces of the layer 18 of the cathode current collector, both surfaces of the layer 18 of the cathode current collector are coated with a cathode active material. In some examples, only one surface of the layer 18 of the cathode current collector may be coated with a cathode active material.
Анод 17, как и катод 16, образован из многослойного листового материала. Многослойный листовой материал анода 17 содержит слой 21 анодного токосъемника. Слой 21 анодного токосъемника образован из листового материала и содержит две больших противоположных поверхности. Для образования слоя 22 анодного активного материала на обеих поверхностях слоя 21 анодного токосъемника обе поверхности слоя 21 анодного токосъемника покрыты катодным активным материалом. В некоторых примерах лишь одна поверхность слоя 21 анодного токосъемника может быть покрыта анодным активным материалом. The anode 17, like the cathode 16, is formed from a multilayer sheet material. The multilayer sheet material of the anode 17 contains a layer 21 of an anode current collector. The layer 21 of an anode current collector is formed from a sheet material and contains two large opposite surfaces. In order to form a layer 22 of anode active material on both surfaces of the layer 21 of anode current collector, both surfaces of the layer 21 of anode current collector are coated with a cathode active material. In some examples, only one surface of the layer 21 of anode current collector can be coated with anode active material.
Катодно-анодный блок 14 дополнительно содержит разделитель 24. Разделитель 24 образован из листового материала. Разделитель расположен между катодом и анодом.The cathode-anode block 14 additionally contains a separator 24. The separator 24 is formed from a sheet material. The separator is located between the cathode and the anode.
Пример слоя 18 катодного токосъемника приведен на фиг. 4, вид сверху. Протяженность по вертикали слоя 18 катодного токосъемника, показанного на фиг. 4, соответствует высоте катодно-анодного блока 14, показанного на фиг. 2. Протяженность по горизонтали слоя 18 катодного токосъемника соответствует длине слоя 18 катодного токосъемника и перпендикулярна протяженности по вертикали. An example of a layer 18 of the cathode current collector is shown in Fig. 4, a top view. The vertical extension of the layer 18 of the cathode current collector shown in Fig. 4 corresponds to the height of the cathode-anode block 14 shown in Fig. 2. The horizontal extension of the layer 18 of the cathode current collector corresponds to the length of the layer 18 of the cathode current collector and is perpendicular to the vertical extension.
Слой 21 анодного токосъемника может быть выполнен со структурой, аналогичной или идентичной структуре слоя 18 катодного токосъемника.The layer 21 of the anode current collector can be made with a structure similar or identical to the structure of the layer 18 of the cathode current collector.
Множество контактных отводов 15 катодно-анодного блока 14, показанных на фиг. 2, размещены на расстоянии друг от друга на краю слоя 18 катодного токосъемника. Данное расстояние представляет собой протяженность между множеством контактных отводов 15 относительно протяженности по горизонтали слоя 18 катодного токосъемника в развернутом состоянии. A plurality of contact leads 15 of the cathode-anode unit 14, shown in Fig. 2, are arranged at a distance from each other on the edge of the layer 18 of the cathode current collector. This distance represents the length between the plurality of contact leads 15 relative to the horizontal length of the layer 18 of the cathode current collector in the unfolded state.
Множество контактных отводов 15 расположены на краю таким образом, чтобы множество контактных отводов 15 проходили от края слоя 18 токосъемника, и чтобы при этом контактные отводы выступали по вертикали на высоту 25. A plurality of contact leads 15 are arranged on the edge in such a way that the plurality of contact leads 15 extend from the edge of the layer 18 of the current collector, and so that the contact leads protrude vertically to a height of 25.
На фиг. 4 черной точкой схематически обозначен электрон. Данный электрон представляет собой один из большого числа электронов, являющихся частью слоя 18 катодного токосъемника. Поскольку длина слоя 18 токосъемника велика, электронам, при использовании конструкции с одним контактным отводом, приходится преодолевать большие расстояния. При наличии же множества контактных отводов расстояния перемещения сокращаются, благодаря чему разрядная емкость батареи увеличивается. Использование множества контактных отводов позволяет батарее 12 за короткое время генерировать значительное количество энергии с небольшой поляризацией даже при больших токовых нагрузках.In Fig. 4, the black dot schematically indicates an electron. This electron is one of a large number of electrons that are part of the layer 18 of the cathode current collector. Since the length of the layer 18 of the current collector is large, the electrons have to travel large distances when using a design with a single contact lead. With multiple contact leads, the travel distances are reduced, due to which the discharge capacity of the battery increases. The use of multiple contact leads allows the battery 12 to generate a significant amount of energy in a short time with a small polarization even under large current loads.
Как дополнительно показано на фиг. 4, каждый из множества контактных отводов 15 имеет прямоугольную форму. As further shown in Fig. 4, each of the plurality of contact leads 15 has a rectangular shape.
Во втором варианте осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, батарея 12 имеет конструкцию крепления контактных отводов, показанную на фиг. 5. Батарея 12 содержит катодно-анодный блок 14 согласно фиг. 2, изолирующую конструкцию 26 и корпус с двумя выводами 27 и 28 для подключения электрической схемы устройства 2, генерирующего аэрозоль. In the second embodiment of the aerosol generating device 2, the battery 12 has a design for fastening the contact leads shown in Fig. 5. The battery 12 contains a cathode-anode block 14 according to Fig. 2, an insulating structure 26 and a housing with two terminals 27 and 28 for connecting the electrical circuit of the aerosol generating device 2.
Верхний вывод 27 соединен с катодом, выполняя функцию положительного вывода (+), а нижний вывод 28 соединен с анодом, выполняя функцию отрицательного вывода (-). Батарея 12 имеет цилиндрическую форму. В качестве альтернативы, полярность выводов 27 и 28 может быть изменена на противоположную; батарея 12 может иметь цилиндрическую форму; оба вывода 27, 28 могут быть расположены на одной и той же продольной торцевой поверхности батареи; батарея 12 может иметь форму и расположение выводов, аналогичные батарее, известной как «блочная батарея 9 В». The upper terminal 27 is connected to the cathode, acting as a positive terminal (+), and the lower terminal 28 is connected to the anode, acting as a negative terminal (-). The battery 12 has a cylindrical shape. Alternatively, the polarity of terminals 27 and 28 may be reversed; the battery 12 may have a cylindrical shape; both terminals 27, 28 may be located on the same longitudinal end surface of the battery; the battery 12 may have a shape and terminal arrangement similar to a battery known as a "9V block battery".
Корпус содержит оболочку 29 и колпак 30, закрывающий оболочку 29.The body contains a shell 29 and a cap 30 covering the shell 29.
Оболочка 29 содержит боковую стенку, верхнее отверстие для размещения катодно-анодного блока 14 во время изготовления и нижнюю торцевую стенку. Боковая стенка оболочки может быть в виде участка цилиндрической формы, проходящего в продольном направлении и образующего полость для катодно-анодного блока 14. Торцевая стенка оболочки образует нижнюю часть оболочки 29. The shell 29 comprises a side wall, an upper opening for accommodating the cathode-anode unit 14 during manufacture, and a lower end wall. The side wall of the shell may be in the form of a cylindrical section extending in the longitudinal direction and forming a cavity for the cathode-anode unit 14. The end wall of the shell forms the lower part of the shell 29.
И торцевая стенка оболочки, и боковая стенка оболочки выполнены из такого проводящего материала, как алюминий. Торцевая стенка оболочки и боковая стенка оболочки электрически соединены, таким образом обеспечивая одинаковый электрический потенциал. Торцевая стенка оболочки служит в качестве отрицательного вывода (-).Both the end wall of the shell and the side wall of the shell are made of a conductive material such as aluminum. The end wall of the shell and the side wall of the shell are electrically connected, thus providing the same electrical potential. The end wall of the shell serves as a negative terminal (-).
Колпак 30 имеет круглую форму с возвышением посередине, служащим в качестве положительного вывода (+). Колпак 30 закрывает отверстие оболочки. Предусмотрена вторая изолирующая конструкция (на фигуре не показана), которая изолирует колпак 30 от оболочки 29. Вторая изолирующая конструкция может быть расположена на колпаке 30 или на оболочке 29. The cap 30 has a round shape with a raised part in the middle, which serves as a positive terminal (+). The cap 30 closes the opening of the shell. A second insulating structure (not shown in the figure) is provided, which insulates the cap 30 from the shell 29. The second insulating structure may be located on the cap 30 or on the shell 29.
Оболочка 29 дополнительно содержит утонченную часть 31, фиксирующую положение катодно-анодного блока 14 в продольном направлении. Утонченная часть 31 образует часть цилиндрической части оболочки 29. Утонченная часть 31 расположена над верхней продольной торцевой поверхностью катодно-анодного блока 14 и соответствует конусу на цилиндрической части оболочки 29.The shell 29 additionally comprises a thinned portion 31, which fixes the position of the cathode-anode block 14 in the longitudinal direction. The thinned portion 31 forms a part of the cylindrical portion of the shell 29. The thinned portion 31 is located above the upper longitudinal end surface of the cathode-anode block 14 and corresponds to a cone on the cylindrical portion of the shell 29.
Между горловиной 31 и катодно-анодным блоком 14 предусмотрена изолирующая конструкция 26, которая изолирует от оболочки 29 множество контактных отводов 15, отходящих от верхней продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14. Как показано на фигуре, изолирующая конструкция 26 имеет центральный вырез для размещения множества контактных отводов 15. Between the neck 31 and the cathode-anode block 14, an insulating structure 26 is provided, which insulates from the shell 29 a plurality of contact leads 15 extending from the upper longitudinal end surface of the cathode-anode block 14. As shown in the figure, the insulating structure 26 has a central cutout for accommodating a plurality of contact leads 15.
Множество контактных отводов 15 прикреплены к колпаку 30. Предпочтительно, чтобы множество контактных отводов 15 были к колпаку 30 приварены или припаяны. Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, множество контактных отводов 15 загнуты внутрь в направлении центра батареи 12, до их прохода через центральный вырез изолирующей конструкции 26 с достижением колпака 30, в результате чего образуется стопка перекрывающихся контактных отводов, проходящая в продольном направлении. A plurality of contact leads 15 are attached to the cap 30. Preferably, the plurality of contact leads 15 are welded or soldered to the cap 30. As shown in Fig. 5 and Fig. 6, the plurality of contact leads 15 are bent inward in the direction of the center of the battery 12, until they pass through the central cutout of the insulating structure 26 to reach the cap 30, as a result of which a stack of overlapping contact leads is formed, extending in the longitudinal direction.
Поскольку размеры батареи 12, используемой в портативном устройстве 2, генерирующем аэрозоль, ограничены, пространство, необходимое для перекрывающихся контактных отводов, уменьшает пространство, отведенное для катодно-анодного блока 14, что приводит к снижению энергоемкости батареи 12.Since the dimensions of the battery 12 used in the portable aerosol generating device 2 are limited, the space required for the overlapping contact leads reduces the space allocated for the cathode-anode unit 14, which results in a decrease in the energy capacity of the battery 12.
В вариантах осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, с катодно-анодными блоками или батареями согласно фиг. 7-11, перекрываемое пространство 32, обусловленное использованием множества контактных отводов 15, может быть уменьшено. In embodiments of the aerosol generating device 2 with cathode-anode blocks or batteries according to Figs. 7-11, the overlapping space 32 caused by the use of a plurality of contact leads 15 can be reduced.
В четвертом варианте осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, батарея 12 содержит катодно-анодный блок 14, показанный на фиг. 7. Согласно четвертому варианту осуществления множество отводов 15 загнуты наружу. Таким образом может быть уменьшено перекрываемое пространство 32, образуемое множеством контактных отводов 15 после их сгибания.In a fourth embodiment of the aerosol generating device 2, the battery 12 comprises a cathode-anode unit 14, shown in Fig. 7. According to the fourth embodiment, a plurality of leads 15 are bent outward. In this way, the overlapping space 32 formed by the plurality of contact leads 15 after their bending can be reduced.
В пятом и шестом вариантах осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, батарея 12 содержит катодно-анодный блок 14, показанный на фиг. 8 и фиг. 9. In the fifth and sixth embodiments of the aerosol generating device 2, the battery 12 comprises a cathode-anode unit 14, shown in Fig. 8 and Fig. 9.
В отличие от катодно-анодного блока 14, показанного на фиг. 2, множество контактных отводов 15 согласно фиг. 8 имеют трапециевидную форму. Ширина множества контактных отводов 15 уменьшается по мере увеличения расстояния до продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14. Таким образом уменьшается перекрываемое пространство 104, образуемое множеством контактных отводов 15 после их сгибания.In contrast to the cathode-anode block 14 shown in Fig. 2, the plurality of contact leads 15 according to Fig. 8 have a trapezoidal shape. The width of the plurality of contact leads 15 decreases as the distance to the longitudinal end surface of the cathode-anode block 14 increases. In this way, the overlapping space 104 formed by the plurality of contact leads 15 after their bending is reduced.
В отличие от катодно-анодного блока 14, показанного на фиг. 2, множество контактных отводов 15 согласно фиг. 9 имеют игольчатую форму. Таким образом уменьшается перекрываемое пространство 104, образуемое множеством контактных отводов 15 после их сгибания.In contrast to the cathode-anode block 14 shown in Fig. 2, the plurality of contact leads 15 according to Fig. 9 have a needle-like shape. In this way, the overlapping space 104 formed by the plurality of contact leads 15 after their bending is reduced.
Со ссылкой на фиг. 5, вариант осуществления способа изготовления батареи 12 для устройства 2, генерирующего аэрозоль, может включать один или более из следующих этапов. Referring to Fig. 5, an embodiment of a method for manufacturing a battery 12 for an aerosol generating device 2 may include one or more of the following steps.
Во-первых, предоставляют катодно-анодный блок 14. Катодно-анодный блок 14 содержит три контактных отвода 15, выходящих из верхней продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14.First, a cathode-anode block 14 is provided. The cathode-anode block 14 contains three contact leads 15 extending from the upper longitudinal end surface of the cathode-anode block 14.
Во-вторых, в оболочке 29 располагают катодно-анодный блок 14. Катодно-анодный блок 14 можно расположить таким образом, чтобы он примыкал к торцевой стенке оболочки. Secondly, a cathode-anode block 14 is placed in the shell 29. The cathode-anode block 14 can be positioned in such a way that it adjoins the end wall of the shell.
В-третьих, к нижней торцевой стенке оболочки крепят три контактных отвода 15, выходящих из нижней торцевой поверхности катодно-анодного блока 14. Предпочтительно, чтобы три контактных отвода, выходящих из нижней торцевой поверхности катодно-анодного блока 14, крепились посредством приваривания трех контактных отводов 15 к нижней торцевой стенке оболочки. Например, через центр катодно-анодного блока 14 пропускают сварочную иглу и с ее помощью приваривают три контактных отвода 15 на торцевой стенке оболочки. Thirdly, three contact leads 15, coming out of the lower end surface of the cathode-anode block 14, are attached to the lower end wall of the shell. It is preferable that the three contact leads coming out of the lower end surface of the cathode-anode block 14 are attached by welding the three contact leads 15 to the lower end wall of the shell. For example, a welding needle is passed through the center of the cathode-anode block 14 and three contact leads 15 are welded to the end wall of the shell with its help.
В-четвертых, оболочку 29 по меньшей частично заполняют электролитом. Fourthly, the shell 29 is at least partially filled with electrolyte.
В-пятых, изолирующую конструкцию 26 располагают над катодно-анодным блоком 14 так, чтобы три контактных отвода 15 проходили через центральный вырез изолирующей конструкции 26. Пятый этап дополнительно включает сгибание трех контактных отводов 15 в соответствии с одним из методов, обсуждаемых в связи с фиг. 6 и фиг. 7.Fifthly, the insulating structure 26 is positioned above the cathode-anode block 14 so that the three contact leads 15 pass through the central cutout of the insulating structure 26. The fifth step further includes bending the three contact leads 15 in accordance with one of the methods discussed in connection with Fig. 6 and Fig. 7.
В-шестых, три контактных отвода 15 крепят посредством сварки или пайки к колпаку 30.Sixthly, three contact leads 15 are attached to cap 30 by welding or soldering.
Как правило, три контактных отвода 15 являются достаточно длинными для способствования креплению. Например, высота 25 выступа контактного отвода в вертикальном направлении для батареи конструкции 11390 может составлять от 14 миллиметров до 16 миллиметров.Typically, the three contact tabs 15 are long enough to facilitate fastening. For example, the height 25 of the contact tab projection in the vertical direction for a battery of the 11390 design may be from 14 millimeters to 16 millimeters.
В седьмом и восьмом вариантах осуществления устройства 2, генерирующего аэрозоль, батарея 12 содержит конструкцию крепления контактных отводов, показанную на фиг. 10 и фиг. 11. Поскольку батарея 12 имеет те же признаки, что и батарея 12 согласно фиг. 4, или признаки, им подобные, используются те же самые ссылочные позиции. In the seventh and eighth embodiments of the aerosol generating device 2, the battery 12 comprises a contact lead fastening structure shown in Fig. 10 and Fig. 11. Since the battery 12 has the same features as the battery 12 according to Fig. 4, or features similar to them, the same reference numerals are used.
Вместо крепления множества контактных отводов 15 непосредственно к колпаку 30, аккумулятор 12 согласно фиг. 10 и фиг. 11 оснащают электропроводящей конструкцией 33, имеющей соединительные порты 34 для множества контактных отводов 15. В сущности, электропроводящая конструкция 33 позволяет прикрепить множество контактных отводов 15 к соединительным портам 34, а не к колпаку 30, что в свою очередь уменьшает их длину и, следовательно, занимаемое ими пространство. Электропроводящая конструкция 33 может, кроме того, позволить меньше сгибать контактные отводы и, следовательно, снизить вероятность их поломки. Наконец, электропроводящая конструкция 33 позволяет убрать утонченную часть 31. Instead of fixing the plurality of contact leads 15 directly to the cap 30, the battery 12 according to Fig. 10 and Fig. 11 is equipped with an electrically conductive structure 33 having connection ports 34 for the plurality of contact leads 15. In essence, the electrically conductive structure 33 allows the plurality of contact leads 15 to be fixed to the connection ports 34, and not to the cap 30, which in turn reduces their length and, therefore, the space they occupy. The electrically conductive structure 33 can, in addition, allow less bending of the contact leads and, therefore, reduce the likelihood of their breakage. Finally, the electrically conductive structure 33 allows the thinned part 31 to be removed.
Электропроводящая конструкция 33 содержит площадку 35 и соединитель 36. Площадка 35 имеет периферию, соответствующую внутреннему краю оболочки 29. Площадка 35 располагается на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14. Площадка 35 выполнена из проводящей конструкции 37 и непроводящей конструкции 38. Проводящая конструкция 37 содержит соединительные порты 34 в виде множества вырезов для размещения множества контактных отводов 15. Количество соединительных портов 34 равно количеству контактных отводов 15. Отверстия выполнены в виде вырезов. В других примерах могут быть предусмотрены пазы. The conductive structure 33 comprises a platform 35 and a connector 36. The platform 35 has a periphery corresponding to the inner edge of the shell 29. The platform 35 is located on the longitudinal end surface of the cathode-anode block 14. The platform 35 is made of a conductive structure 37 and a non-conductive structure 38. The conductive structure 37 comprises connecting ports 34 in the form of a plurality of cutouts for accommodating a plurality of contact leads 15. The number of connecting ports 34 is equal to the number of contact leads 15. The openings are made in the form of cutouts. In other examples, grooves may be provided.
Как показано на фиг. 10, пазы предусмотрены при использовании контактных отводов прямоугольной формы. Аналогичным образом пазы могут быть предусмотрены при использовании контактных отводов трапециевидной формы.As shown in Fig. 10, slots are provided when using rectangular contact leads. Similarly, slots can be provided when using trapezoidal contact leads.
Как показано на фиг. 11, вырезы предусмотрены, когда используются контактные отводы игольчатой формы. В процессе изготовления множество контактных отводов 15 пропускают через отверстия, загибают внутрь или наружу, и затем приваривают или припаивают к проводящей конструкции 37. Благодаря механической прочности игл, множество контактных отводов 15 легко пропускаются через отверстия, без образования трещин.As shown in Fig. 11, cutouts are provided when the contact leads of a needle shape are used. In the manufacturing process, a plurality of contact leads 15 are passed through the holes, bent inward or outward, and then welded or soldered to the conductive structure 37. Due to the mechanical strength of the needles, a plurality of contact leads 15 are easily passed through the holes without forming cracks.
Непроводящая конструкция 38 образуется на периферии проводящей конструкции 37, причем таким образом, чтобы проводящая конструкция 37 была электрически изолирована от оболочки 29. Площадка заменяет изолирующую конструкцию 26, показанную на фиг. 4.The non-conductive structure 38 is formed on the periphery of the conductive structure 37, and in such a way that the conductive structure 37 is electrically isolated from the shell 29. The platform replaces the insulating structure 26 shown in Fig. 4.
Площадка 35 крепится к оболочке 29 таким образом, чтобы катодно-анодный блок 14 был зафиксирован в продольном положении относительно оболочки 29. В частности, непроводящая конструкция 26 герметично крепится к боковой стенке оболочки. Это позволяет зафиксировать катодно-анодный блок 14 в продольном направлении и избавляет от необходимости в утонченной части 31. Это позволяет увеличить пространство для катодно-анодного блока 14 и, таким образом, объемную плотность энергии батареи 12.The platform 35 is attached to the shell 29 in such a way that the cathode-anode block 14 is fixed in a longitudinal position relative to the shell 29. In particular, the non-conductive structure 26 is hermetically attached to the side wall of the shell. This allows the cathode-anode block 14 to be fixed in the longitudinal direction and eliminates the need for the thinned part 31. This allows the space for the cathode-anode block 14 to be increased and, thus, the volumetric energy density of the battery 12.
Между площадкой 35 и колпаком 30 предусмотрен соединитель 36. Соединитель 36 перекрывает расстояние в продольном направлении между катодно-анодным блоком 14 и колпаком 30. Соединитель 36 содержит проводящую конструкцию 39 для электрического соединения множества контактных отводов 15 с колпаком 30 и непроводящую конструкцию 40 для изолирования проводящей конструкции 39 от оболочки 29. Between the platform 35 and the cap 30, a connector 36 is provided. The connector 36 covers the distance in the longitudinal direction between the cathode-anode block 14 and the cap 30. The connector 36 contains a conductive structure 39 for electrically connecting a plurality of contact leads 15 to the cap 30 and a non-conductive structure 40 for insulating the conductive structure 39 from the shell 29.
Проводящая конструкция 39 разделителя 36 имеет U-образную форму. В частности, соединитель имеет три секции, причем и первая секция соединителя, и вторая секция соединителя соединены с третьей секцией соединителя под углом 90 градусов. Первая секция соединителя и вторая секция соединителя проходят в одном и том же поперечном направлении. Первая секция соединителя прикреплена к колпаку 30. Вторая секция соединителя прикреплена к проводящей конструкции 37 площадки 35. The conductive structure 39 of the separator 36 has a U-shape. In particular, the connector has three sections, wherein both the first section of the connector and the second section of the connector are connected to the third section of the connector at an angle of 90 degrees. The first section of the connector and the second section of the connector extend in the same transverse direction. The first section of the connector is attached to the cap 30. The second section of the connector is attached to the conductive structure 37 of the platform 35.
Со ссылкой на способ изготовления батареи 12 согласно фиг. 4, способ изготовления батареи 12 согласно фиг. 10 и фиг. 11 также может включать этапы с первого по четвертый. With reference to the method for manufacturing the battery 12 according to Fig. 4, the method for manufacturing the battery 12 according to Fig. 10 and Fig. 11 may also include the first to fourth steps.
Вместо пятого этапа расположения изолирующей конструкции 26 и шестого этапа крепления множества контактных отводов 15 к колпаку 30, способ изготовления батареи 12 согласно фиг. 10 и фиг. 11 включает один или более из следующих этапов:Instead of the fifth step of arranging the insulating structure 26 and the sixth step of attaching the plurality of contact leads 15 to the cap 30, the method of manufacturing the battery 12 according to Fig. 10 and Fig. 11 includes one or more of the following steps:
В-пятых, электропроводящую конструкцию 33 располагают на продольной торцевой поверхности катодно-анодного блока 14 таким образом, что три контактных отвода 15 контактируют с тремя соединительными портами 34 электропроводящей конструкции 33. Пятый этап дополнительно включает один или более из следующих этапов: Fifthly, the conductive structure 33 is arranged on the longitudinal end surface of the cathode-anode block 14 in such a way that three contact leads 15 contact three connection ports 34 of the conductive structure 33. The fifth stage additionally includes one or more of the following stages:
Каждый из трех контактных отводов 15 пропускают через соответствующий ему один из трех вырезов, образующих три соединительных порта 34. Each of the three contact leads 15 is passed through one of the three cutouts corresponding to it, forming three connecting ports 34.
Электропроводящую конструкцию 33 крепят к оболочке 29. Предпочтительно, чтобы электропроводящая конструкция 33 была герметично прикреплена к боковой стенке оболочки.The conductive structure 33 is attached to the shell 29. It is preferable that the conductive structure 33 is hermetically attached to the side wall of the shell.
Три контактных отвода 15 сгибают внутрь или наружу и крепят к электропроводящей конструкции 33. Three contact leads 15 are bent inward or outward and attached to the conductive structure 33.
В-шестых, электропроводящую конструкцию 33 крепят к оболочке 30. Предпочтительно, чтобы электропроводящая конструкция 33 была приварена или припаяна к колпаку 30.Sixthly, the conductive structure 33 is secured to the shell 30. Preferably, the conductive structure 33 is welded or soldered to the cap 30.
Claims (18)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024124622A RU2024124622A (en) | 2024-09-13 |
| RU2842805C2 true RU2842805C2 (en) | 2025-07-02 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142928B2 (en) * | 2008-06-04 | 2012-03-27 | Basvah Llc | Systems and methods for rechargeable battery collector tab configurations and foil thickness |
| US9300004B2 (en) * | 2010-10-15 | 2016-03-29 | A123 Systems, LLC | Integral battery tab |
| EP3696874A1 (en) * | 2017-10-11 | 2020-08-19 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| WO2021081314A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Juul Labs, Inc. | Encased battery cell of a vaporizer device |
| RU2752639C2 (en) * | 2016-07-31 | 2021-07-29 | Филип Моррис Продактс С.А. | Electronic vaping device, battery section and charger |
| CN113937427A (en) * | 2021-10-16 | 2022-01-14 | 山东银成新能源科技有限公司 | A preparation process of ultra-high rate lithium-ion battery for electronic cigarette |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142928B2 (en) * | 2008-06-04 | 2012-03-27 | Basvah Llc | Systems and methods for rechargeable battery collector tab configurations and foil thickness |
| US9300004B2 (en) * | 2010-10-15 | 2016-03-29 | A123 Systems, LLC | Integral battery tab |
| RU2752639C2 (en) * | 2016-07-31 | 2021-07-29 | Филип Моррис Продактс С.А. | Electronic vaping device, battery section and charger |
| EP3696874A1 (en) * | 2017-10-11 | 2020-08-19 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| WO2021081314A1 (en) * | 2019-10-23 | 2021-04-29 | Juul Labs, Inc. | Encased battery cell of a vaporizer device |
| CN113937427A (en) * | 2021-10-16 | 2022-01-14 | 山东银成新能源科技有限公司 | A preparation process of ultra-high rate lithium-ion battery for electronic cigarette |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2682537C1 (en) | Electronic steam supply system | |
| US5713936A (en) | Implantable medical device with end-of-life battery detection circuit | |
| CN100420085C (en) | secondary battery | |
| KR20200020173A (en) | Rechargeable battery | |
| US20110039136A1 (en) | Rechargeable battery | |
| CN109494396B (en) | Storage battery and method for manufacturing same | |
| WO2007127703A2 (en) | Battery assembly for use in implantable medical device | |
| JP5309555B2 (en) | Battery structure | |
| WO2007127645A1 (en) | Torroidal battery for use in implantable medical device | |
| JP7773486B2 (en) | electrochemical cell | |
| CN101609903A (en) | Rechargeable battery and manufacturing method thereof | |
| KR20010032592A (en) | A composite battery and methods of forming same | |
| US20090068548A1 (en) | Lithium Ion Prismatic Cells | |
| KR20130008591A (en) | Electrochemical cell with reduced magnetic field emission and corresponding devices | |
| JP5160573B2 (en) | Battery integrated with voltage converter | |
| JP2009272207A (en) | Sealed battery | |
| US20040247999A1 (en) | Secondary battery | |
| RU2842805C2 (en) | Aerosol-generating device with battery with plurality of contact taps | |
| US20090197170A1 (en) | Maximization of active material to collector interfacial area | |
| JP3324372B2 (en) | Cylindrical battery | |
| US20090197157A1 (en) | Asymmetric aperture pattern in a current collector for an electrochemical cell | |
| US20250113861A1 (en) | Aerosol-generating device with multiple-tab battery | |
| US20020009634A1 (en) | Sealed battery | |
| WO2024045015A1 (en) | Aerosol-generating system with adhesive between electrode unit and envelope | |
| US12300777B2 (en) | Electrode assembly and method for manufacturing same |