BR102015019874A2 - ânodos para uso em elementos de energização biocompatíveis - Google Patents

Abstract

ânodos para uso em elementos de energização biocompatíveis" a invenção descreve a formulações e designs de ânodo para uso em elementos de energização biocompatíveis. em alguns exemplos, um campo de uso para o aparelho pode incluir qualquer produto ou dispositivo biocompatível que exija elementos de energização

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ÂNO-DOS PARA USO EM ELEMENTOS DE ENERGIZAÇÃO BIOCOM-PATÍVEIS".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido de patente reivindica o benefício do pedido provisório de patente U.S. n°62/040178, depositado 21 de agosto de 2014.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da invenção [0002] Ânodos para uso em uma batería biocompatível são descritos. Em alguns exemplos, um campo de uso para as formulações de ânodo para uso em uma bateria biocompatível pode incluir qualquer dispositivo ou produto biocompatível que necessite de energia. 2. Descrição da técnica relacionada [0003] Recentemente, o número de dispositivos médicos e suas funcionalidades começaram a ser desenvolvidos rapidamente. Esses dispositivos médicos podem incluir, por exemplo, marcapassos implan-táveis, pílulas eletrônicas para monitorar e/ou testar uma função biológica, dispositivos cirúrgicos com componentes ativos, lentes de contato, bombas de infusão e neuroestimulantes. Uma funcionalidade adicionada e um aumento no desempenho de muitos dos dispositivos médicos supracitados foram desenvolvidos e teorizados. Entretanto, para alcançar a funcionalidade adicionada teorizada, muitos desses dispositivos agora exigem meios de energização próprios que sejam compatíveis com as exigências de tamanho e formato desses dispositivos, assim como as exigências dos novos componentes energizados. [0004] Alguns dispositivos médicos podem incluir componentes elétricos, como dispositivos semicondutores que realizam uma variedade de funções, e podem ser incorporados em muitos dispositivos biocompatíveis e/ou implantáveis. Entretanto, tais componentes semicondutores exigem energia e, portanto, elementos de energização também têm que ser incluídos, de preferência, em tais dispositivos biocompatíveis. A topologia e o tamanho relativamente pequeno dos dispositivos biocompatíveis podem criar ambientes inovadores e desafiadores para a definição de várias funcionalidades. Em muitos exemplos, pode ser importante fornecer meios seguros, confiáveis, compactos e de baixo custo para energizar os componentes semicondutores no interior dos dispositivos biocompatíveis. Portanto, existe a necessidade de elementos de energização biocompatíveis formados para implantação dentro ou sob os dispositivos biocompatíveis, em que a estrutura do milímetro ou dos elementos de energização de tamanho menor fornece função melhorada para o elemento de energização enquanto mantém a biocompatibilidade. [0005] Um tal elemento de energização usado para energizar um dispositivo pode ser uma bateria. Um elemento comum em baterias é o ânodo de bateria. A função das baterias dependerá criticamente do design da estrutura, dos materiais e dos processos relacionados à formação do ânodo de bateria. Portanto, existe uma necessidade de novos exemplos de formação de ânodos biocompatíveis para uso em elementos de energização biocompatíveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0006] Consequentemente, as formulações de ânodo para uso em uma bateria biocompatível são reveladas, o que produz biocom- patibilidade e vantagens de desempenho mantendo, ao mesmo tempo, a estrutura e a função necessárias para elementos de energiza-ção biocompatíveis. [0007] Um aspecto geral inclui uma batería biocompatível que inclui um primeiro e um segundo coletores de corrente e um cátodo. A batería biocompatível inclui também um ânodo e uma estrutura laminar. A batería biocompatível inclui também exemplos em que ao menos uma camada da estrutura laminar tem um volume removido para formar uma cavidade. Em alguns exemplos, a cavidade pode conter uma solução eletrolí-tica, um separador e um cátodo. A batería biocompatível inclui também exemplos em que o ânodo inclui zinco. A bateria biocompatível inclui também exemplos em que o ânodo está sobre o primeiro coletor de corrente. A bateria biocompatível inclui também exemplos em que o primeiro coletor de corrente e o ânodo são vedados sobre a estrutura laminar. [0008] As implementações podem incluir um ou mais dos recursos apresentados a seguir. Os exemplos incluem a bateria biocompatível, em que o ânodo inclui um laminado metálico de material de ânodo. Outros exemplos podem ser incluídos nos quais o laminado metálico do material de ânodo é unido a um laminado metálico incluindo o primeiro coletor de corrente. Em alguns exemplos, o ânodo inclui uma mistura de zinco e índio, e em exemplos adicionais o ânodo pode incluir exemplos nos quais uma concentração de índio dentro da mistura situa-se aproximadamente entre 10 e 1.000 partes por milhão. [0009] Em alguns exemplos, o método pode incluir, também, a limpeza do lado não protegido em um banho ácido ou em uma solução. [0010] Um aspecto geral inclui um dispositivo biomédico que inclui um dispositivo de inserção. Dentro do dispositivo de inserção pode haver um elemento eletroativo responsivo a um sinal de tensão de controle. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também um primeiro e um segundo coletores de corrente. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também um cátodo. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também um ânodo. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também uma estrutura laminar. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também exemplos nos quais ao menos uma camada da estrutura laminar tem um volume removido para formar uma cavidade, e exemplos nos quais a cavidade contém uma solução eletrolítica, um separador e o cátodo. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também exemplos nos quais o ânodo inclui zinco. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também exemplos nos quais o ânodo está sobre o primeiro coletor de corrente. O aparelho dispositivo biomédico inclui também exemplos nos quais o ânodo é selado sobre a estrutura laminar. O aparelho dispositivo biomédico pode incluir também exemplos nos quais um circuito conectado eletricamente à batería biocom-patível fornece o sinal de tensão de controle. [0011] Um aspecto geral inclui um método para formação de uma bateria biocompatível, no qual o método pode incluir as etapas de: obter uma laminado metálico; limpar o laminado metálico; proteger um lado do laminado metálico; fixar um adesivo a um substrato; fixar o lado protegido do laminado metálico ao adesivo fixado ao substrato; estabelecer uma conexão elétrica ao laminado metálico; plaquear um ânodo sobre um laminado metálico em um banho de plaqueamento; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, na em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do ânodo folhado sobre o laminado metálico. [0012] O método pode incluir, também, a limpeza do lado não protegido em um banho ácido ou em uma solução. [0013] Um aspecto geral inclui um método para a formação de uma bateria biocompatível que inclui: obter um laminado metálico, no qual o laminado metálico inclui zinco; limpar o laminado metálico; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do laminado metálico. [0014] Um aspecto geral inclui um método para formação de uma bateria biocompatível, incluindo as etapas de: obter um primeiro laminado metálico, em que o laminado metálico inclui um material de ânodo; limpar o primeiro laminado metálico; obter um segundo laminado metálico onde o segundo laminado metálico inclui latão; aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície de camada espaçadora de cátodo a uma segunda superfície do primeiro laminado metálico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] Os recursos e as vantagens anteriormente mencionados assim como outros da presente invenção ficarão evidentes a partir da descrição mais específica a seguir das modalidades preferenciais da invenção, conforme ilustrado nos desenhos em anexo. [0016] As Figuras 1A a 1D ilustram aspectos exemplificadores de elementos de energização biocompatíveis em concertação com a aplicação exemplificadora das lentes de contato. [0017] A Figura 2 ilustra o tamanho e a forma exemplificadores de células individuais de um projeto de bateria exemplificador. [0018] A Figura 3A ilustra um primeiro elemento de energização bio-compatível embalado independente com conexões de ânodo e cátodo exemplificadoras. [0019] A Figura 3B ilustra um segundo elemento de energização bi-ocompatível embalado independente com conexões de ânodo e cátodo exemplificadoras. [0020] As Figuras 4A a 4N ilustram etapas de método exemplificadoras para a formação de elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos. [0021] A Figura 5 ilustra um elemento de energização biocompatível completamente formado exemplificador. [0022] As Figuras 6A a 6F ilustram etapas de método exemplificadoras para a formação estrutural de elementos de energização biocompatíveis. [0023] As Figuras 7A a 7F ilustram etapas de método exemplificadoras para formação estrutural de elementos de energização biocompatíveis utilizando um método de galvanoplastia alternada. [0024] As Figuras 8A a 8H ilustram etapas de método exemplifi-cadoras para a formação de elementos de energização biocompatí-veis com separador de hidrogel para dispositivos biomédicos. [0025] As Figuras 9A a C ilustram etapas de métodos exemplifi-cadores para a formação estrutural de elementos de energização bio-compatíveis utilizando exemplos processamento de hidrogel alternativos. [0026] As Figuras 10A a 10F ilustram depósito otimizado e não otimizado de uma mistura de cátodo em uma cavidade. [0027] A Figura 11 ilustra a aglomeração de uma mistura de cátodo dentro de uma cavidade. [0028] A Figura 12 ilustra um método exemplificador das etapas de processamento dos ânodos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0029] Métodos para formação e uso de ânodos na criação de baterias biocompatíveis são revelados neste pedido. Nas seguintes seções, as descrições detalhadas de vários exemplos serão descritas. As descrições de exemplos são modalidades exemplificadoras apenas, e várias modificações e alterações podem ser evidentes aos versados na técnica. Portanto, os exemplos não limitam o escopo do presente pedido. As formulações de ânodo, e as estruturas nas quais elas são formadas, podem ser projetadas para uso em baterias biocompatíveis. Em alguns exemplos, estas baterias biocompatíveis podem ser projetadas para uso em, ou próximo ao corpo de um organismo vivo. Glossário [0030] Na descrição e nas reivindicações abaixo, vários termos podem ser usados, para os quais as seguintes definições se aplicarão: [0031] "Ânodo", para uso na presente invenção, refere-se a um eletrodo através do qual flui corrente elétrica para o interior de um dispositivo elétrico polarizado. A direção da corrente elétrica é tipicamente oposta à direção do fluxo de elétrons. Em outras palavras, os elétrons fluem do ânodo para, por exemplo, um circuito elétrico. [0032] "Aglutinante", para uso na presente invenção, refere-se a um polímero que é capaz de exibir respostas elásticas a deformações mecânicas, e que é quimicamente compatível com outros componentes de elemento de energização. Por exemplo, os aglutinantes podem incluir materiais eletroativos, eletrólitos, polímeros e similares. [0033] "Biocompatível", para uso na presente invenção, refere-se a um material ou dispositivo que realiza, com um hospedeiro apropriado, resposta em uma aplicação específica. Por exemplo, um dispositivo biocompatível não tem efeitos tóxicos ou lesivos em sistemas biológicos. [0034] "Catodo", para uso na presente invenção, refere-se a um eletrodo através do qual corrente elétrica flui para fora de um dispositivo elétrico polarizado. A direção da corrente elétrica é tipicamente oposta à direção do fluxo de elétrons. Portanto, os elétrons fluem para o interior do catodo do dispositivo elétrico polarizado e para fora, por exemplo, do circuito elétrico conectado. [0035] "Revestimento", para uso na presente invenção, refere-se a um depósito de material em formas finas. Em alguns usos, o termo se referirá a um depósito fino que cobre substancialmente a superfície de um substrato sobre o qual está formado. Em outros usos mais especializados, o termo pode ser usado para descrever pequenos depósitos finos em regiões menores da superfície. [0036] "Eletrodo", conforme usado na presente invenção, pode se referir a uma massa ativa na fonte de energia. Por exemplo, pode incluir um ou ambos dentre ânodo e catodo. [0037] "Energizado", para uso na presente invenção, refere-se ao estado de ser capaz de suprir corrente elétrica ou ter energia elétrica armazenada em seu interior. [0038] "Energia", para uso na presente invenção, refere-se à capacidade de um sistema física para realizar trabalho. Muitos usos dos elementos de energização podem se referir à capacidade de executar ações elétricas. [0039] "Fonte de energia" ou "elemento de energização" ou "dispositivo de energização", para uso na presente invenção, referem-se a qualquer dispositivo ou camada que sejam capazes de fornecer energia ou colocar um dispositivo lógico ou elétrico em um estado energizado. Os elementos de energização podem incluir baterias. As baterias podem ser formadas por células alcalinas e podem ser baterias de estado sólido ou baterias de célula molhada. [0040] "Cargas", conforme usado no presente documento, refere-se a um ou mais separadores de elementos de energização que não reagem com qualquer um dentre eletrólitos ácidos ou alcalinos. Em geral, cargas podem incluir substancialmente materiais insolúveis em água como negro de fumo; poeira de hulha; grafite; óxidos e hidróxidos metálicos como aqueles de silício, alumínio, cálcio, magnésio, bário, titânio, ferro, zinco e estanho; carbonatos metálicos como aqueles de cálcio e magnésio; minerais como mica, montmorillonita, caulinita, atapulgita e talco; zeólitas sintéticas e naturais como cimento Portland; silicatos de metal precipitados como silicato de cálcio; microesferas, flocos e fibras vítreos ou poliméricos ocos ou sólidos; e similares. [0041] "Funcionalizado", para uso na presente invenção, refere-se a tornar uma camada ou dispositivo capazes de executar uma função que inclui, por exemplo, energização, ativação e/ou controle. [0042] "Molde", para uso na presente invenção, refere-se a um objeto rígido ou semirrígido que pode ser usado para formar objetos tridimensionais a partir de formulações não curadas. Alguns moldes exemplificadores incluem duas partes de molde que, quando opostas uma à outra, definem a estrutura de um objeto tridimensional. [0043] "Potência", para uso na presente invenção, refere-se ao trabalho realizado pela energia transferida por uma unidade de tempo. [0044] "Recarregável" ou "Reenergizável", para uso na presente invenção, referem-se a uma capacidade de ser restaurado a um estado com capacidade superior de realizar trabalho. Muitos usos podem se referir à capacidade de ser restaurado com a habilidade de fluir corrente elétrica a uma certa taxa por certos períodos de tempo restabelecidos. [0045] "Reenergizar" ou "recarregar", para uso na presente invenção, referem-se à restauração a um estado com capacidade superior de realizar trabalho. Diversos usos podem se relacionar à restauração a um dispositivo da capacidade de fluxo de corrente elétrica a uma certa taxa por um determinado período de tempo restabelecido. [0046] "Liberado", para uso na presente invenção, e, algumas vezes referido como "liberado de um molde", significam que um objeto tridimensional é ou completamente separado do molde ou está ape- nas fixado de maneira frouxa ao molde, de modo que possa ser removido com agitação moderada. [0047] "Empilhado", para uso na presente invenção, significa colocar pelo menos duas camadas de componente em proximidade uma à outra de modo que pelo menos uma porção de uma superfície de uma das camadas entre em contato com uma primeira superfície de uma segunda camada. Em alguns exemplos, um revestimento, seja para a adesão ou outras funções, pode residir entre as duas camadas que estão em contato uma com a outra através do dito revestimento. [0048] "Trilhos", para uso na presente invenção, refere-se a componentes de elemento de energização capazes de se conectar eletricamente aos componentes de circuito. Por exemplo, trilhos de circuito podem incluir cobre ou ouro quando o substrato é uma placa de circuito impresso, e podem ser cobre, ouro ou um filme impresso em um circuito flexível. Um tipo especial de "Trilho" é o coletor de corrente. Os coletores de corrente são trilhos com compatibilidade eletroquímica que tornam os coletores de corrente adequados para uso na condução de elétrons para e a partir de um ânodo ou cátodo na presença de eletrólito. [0049] Os métodos e o aparelho apresentados no presente documento referem-se à formação de elementos de energização biocompatí-veis para a inclusão em ou sobre dispositivos biocompatíveis tridimensionais ou planos. Uma classe particular de elementos de energização pode ser baterias que são fabricadas em camadas. As camadas podem também ser classificadas como camadas de laminado. Uma bateria formada dessa forma pode ser classificada como uma bateria laminar. [0050] Pode haver outros exemplos de como montar e configurar baterias de acordo com a presente invenção, e alguns podem estar descritos nas seções a seguir. No entanto, para muitos destes exemplos, são selecionados parâmetros e características das baterias que podem ser descritos em suas próprias reivindicações. Nas seções a seguir, algumas características e parâmetros serão focados.

Exemplo da construção do dispositivo biomédico com elementos de enerqizacão biocompatíveis [0051] Um exemplo de um dispositivo biomédico que pode incorporar os Elementos de Energização, baterias, da presente invenção pode ser uma lente de contato de ajuste focal eletroativo. Com referência à Figura 1A, um exemplo de tal elemento de inserção da lente de contato pode ser descrito como elemento de inserção da lente de contato 100. No elemento de inserção da lente de contato 100, pode haver um elemento eletroativo 120 que pode acomodar as mudanças de característica focal em resposta às tensões de controle. Um circuito 105 para fornecer esses sinais de tensão de controle, bem como para fornecer outras funções, como detecção de controle do ambiente para sinais de controle externos, pode ser energizado por um elemento da batería biocompatível 110. Conforme descrito na Figura 1A, o elemento de batería 110 pode ser observado como múltiplas peças principais, neste caso, três peças, e pode incluir as várias configurações dos elementos de química da batería, conforme foi discutido. Os elementos de batería 110 podem ter vários recursos de interconexão para unir as peças, como pode ser retratado subjacente à região de interconexão 114. Os elementos de batería 110 podem ser conectados a um elemento de circuito que pode ter seu próprio substrato 111, no qual os recursos de interconexão 125 podem estar localizados. O circuito 105, que pode estar na forma de um circuito integrado, pode ser eletrica- mente e fisicamente conectado ao substrato 111 e seus recursos de interconexão 125. [0052] Com referência à Figura 1B, um alívio em seção transversal de uma lente de contato 150 pode compreender o elemento de inserção da lente de contato 100 e seus constituintes discutidos. O elemento de inserção da lente de contato 100 pode ser encapsulado em uma saia do hidrogel da lente de contato 155, que pode encapsular o elemento de inserção da lente de contato 100 e fornecer uma interface confortável da lente de contato 150 aos olhos de um usuário. [0053] Em referência aos conceitos da presente invenção, os elementos de bateria podem ser formados em uma forma bidimensional, conforme descrito na Figura 1C. Nesta representação pode haver duas regiões principais das células de bateria nas regiões do componente da bateria 165 e do segundo componente da bateria na região do elemento químico da bateria 160. Os elementos de bateria, que são descritos na forma plana na Figura 1C, podem conectar a um elemento de circuito 163 que, no exemplo da Figura 1C, pode compreender duas áreas de circuito principais 167. O elemento de circuito 163 pode se conectar ao elemento da bateria em um contato elétrico 161 e um contato físico 162. A estrutura plana pode ser dobrada em uma estrutura cônica tridimensional, conforme foi descrito com relação à presente invenção. Nesse processo, um segundo contato eléctrico 166 e um segundo contato físico 164 podem ser usados para conectar e estabilizar fisicamente a estrutura tridimensional. Com referência à Figura 1D, uma representação dessa estrutura cônica tridimensional 180 pode ser observada. Os pontos de contato físico e elétrico 181 podem também ser observados, e a ilustração pode ser vista como uma vista tridimensional da estrutura resultante. Essa estrutura pode incluir o componente de bateria e elétrico modular que será incorporado como um elemento de inserção da lente em um dispositivo biocompatível.

Esquemas da bateria segmentada [0054] Com referência à Figura 2, um exemplo de diferentes tipos de sistemas de bateria segmentada é mostrado por um elemento da bateria exemplificador para um exemplo de tipo de lente de contato. Os componentes segmentados podem estar relativamente no formato circular 271, formato quadrado 272 ou formato retangular. Nos exemplos na forma retangular, os retângulos podem ser pequenas formas retangulares 273, formas retangulares maiores 274, ou formas retangulares ainda maiores 275.

Formas personalizadas dos elementos de bateria plana [0055] Em alguns exemplos de baterias biocompatíveis, as baterias podem ser formadas como elementos planos. Com referência à Figura 3A, um exemplo de um contorno retangular 310 do elemento de bateria pode ser descrito com uma conexão do ânodo 311 e uma conexão de cátodo 312. Com referência à Figura 3B, um exemplo de um contorno retangular 330 do elemento de bateria pode ser descrito com uma conexão do ânodo 331 e uma conexão de cátodo 332. [0056] Em alguns exemplos de baterias no formato plano, os contornos da forma da bateria podem ser dimensionalmente e geometricamente configurados para se adaptarem a produtos personalizados. Além de exemplos com contornos retangulares ou circulares, contornos feitos sob encomenda com "formato livre" ou de "forma livre" podem ser formados, os quais podem permitir a configuração da bateria para ser otimizada para se ajustar no interior de um determinado produto. [0057] No caso do dispositivo biomédico exemplificador de uma ótica variável, um exemplo "de formato livre" de um contorno plano pode estar na forma arqueada. A forma livre pode ser de tal geometria que, quando formada em um formato tridimensional, pode tomar a forma de uma saia cônica anular, que encaixa dentro dos limites de construção de uma lente de contato. Pode ser claro que geometrias benéficas similares podem ser formadas onde dispositivos médicos têm exigências restritivas de formato 2D ou 3D.

Aspectos de biocompatibilidade das baterias [0058] Como um exemplo, as baterias de acordo com a presente invenção podem ter aspectos importantes relacionados à segurança e à biocompatibilidade. Em alguns exemplos, as baterias para dispositivos biomédicos podem precisar cumprir as exigências acima, e além das mesmas para cenários típicos de uso. Em alguns exemplos, os aspectos de projeto podem ser considerados relacionados aos eventos de tensão. Por exemplo, a segurança de uma lente de contato eletrônica pode precisar ser considerada no evento em que um usuário quebra a lente durante a inserção ou remoção. Em um outro exemplo, os aspectos de projeto podem considerar o potencial de um usuário ser atingido no olho por um objeto estranho. Ainda outros exemplos de condições de estresse que podem ser consideradas no desenvolvimento de parâmetros de projeto e restrições podem estar relacionados com o potencial de um usuário usar a lente em ambientes desafiadores como o ambiente sob a água ou o ambiente em alta altitude, em exemplos não limitantes. [0059] A segurança de tal dispositivo pode ser influenciada pelos materiais dos quais o dispositivo é formado, pelas quantidades desses materiais empregados na fabricação do dispositivo, e também pela embalagem aplicada para separar os dispositivos do ou no ambiente corporal circundante. Em um exemplo, marcapassos podem ser um tipo típico de dispositivo biomédico que pode incluir uma batería e que pode ser implantado em um usuário por um período prolongado de tempo. Consequentemente, em alguns exemplos, tais marcapassos podem ser tipicamente embalados com invólucros herméticos de titânio, soldados ou em outros exemplos, múltiplas camadas de encapsulamento. Dispositivos biomédicos emergentes alimentados podem apresentar novos desafios para a embalagem, especificamente a embalagem de bateria. Esses novos dispositivos podem ser muito menores que os dispositivos biomédicos existentes, por exemplo, uma lente de contato eletrônica ou câmera de pílula podem ser significativamente menores que um marca-passo. Nesses exemplos, o volume e a área disponível para embalagem podem ser muito reduzidos.

Exigências elétricas de microbaterias [0060] Outra área para considerações de projeto pode se referir às exigências elétricas do dispositivo, que podem ser fornecidas pela bateria. A fim de funcionar como uma fonte de energia para um dispositivo médico, uma bateria apropriada pode precisar cumprir as exigências elétricas totais do sistema ao operar em um modo não conectado ou não externamente alimentado. Um campo crescente de dispositivos biomédicos não conectados ou não externamente alimentados pode incluir, por exemplo, lentes de contato de correção de visão, dispositivos de monitoramento de saúde, câmeras de pílula e dispositivos novos. Os desenvolvimentos recentes na tecnologia de circuito integrado (Cl) podem permitir operação elétrica significante em níveis de corrente muito baixos, por exemplo, picoamps de corrente no modo de espera e micro-amps de corrente operacional. Os ICs também podem permitir dispositivos muito pequenos. [0061] Microbaterias para aplicações biomédicas podem ser necessárias para cumprir muitas exigências desafiantes simultâneas. Por exemplo, pode ser necessário que a microbateria tenha a capacidade de administrar uma tensão operacional adequada em um circuito elétrico incorporado. Essa tensão operacional pode ser influenciada por vários fatores, incluindo o nó do processo de Cl, a tensão de saída do circuito a outro dispositivo e um alvo de consumo da corrente particular, que também pode se referir a um ciclo de vida do dispositivo desejado. [0062] Com relação ao processo de Cl, os nós podem tipicamente ser diferenciados pelo tamanho de recurso mínimo de um transistor, como o chamado canal do transistor. Esta característica física, juntamente com outros parâmetros de fabricação de IC como a espessura do óxido de porta, pode estar associada a um padrão de classificação resultante de voltagens de "ligação" ou de "limiar" de transistores de efeito de campo (FET) fabricados no dado nó do processo. Por exemplo, em um nó com um tamanho de recurso mínimo de 0,5 mícron, pode ser comum encontrar FETs com tensões ligadas de 5,0 V. Entretanto, em um tamanho mínimo de recurso de 90 nm, os FETs podem ligar a 1,2, 1,8 e 2,5 V. A fundição de Cl pode fornecer células padrão de blocos digitais, por exemplo, inversores e flip-flops que foram caracterizados e classificados para uso com certas faixas de tensão. Os projetistas esco- Iheram um nó de processo de Cl com base em vários fatores, incluindo a densidade dos dispositivos digitais, dispositivos de sinal misturado analógico/digital, corrente de fuga, camadas de fiação e disponibilidade de dispositivos especiais como FET de alta tensão. Dados esses aspectos paramétricos dos componentes elétricos, que podem remover a energia de uma microbateria, pode ser importante que a fonte de energia da microbateria seja combinada com as exigências do nó do processo escolhido e projeto do Cl, especialmente em termos de tensão e corrente disponíveis. [0063] Em alguns exemplos, um circuito elétrico alimentado por uma microbateria pode se conectar a outro dispositivo. Nos exemplos não limitadores, o circuito elétrico alimentado por microbateria pode se conectar a um atuador ou um transdutor. Dependendo da aplicação, os mesmos podem incluir um diodo emissor de luz (LED), um sensor, uma bomba do sistema microeletromecânico (MEMS), ou vários outros destes dispositivos. Em alguns exemplos, estes dispositivos conectados podem exigir condições de tensão operacional mais elevadas do que os nós de processo de Cl comuns. Por exemplo, uma lente de foco variável pode exigir 35 V para ativar. A tensão operacional fornecida pela batería pode, assim, ser uma consideração crítica ao projetar tal sistema. Em alguns exemplos deste tipo de consideração, a eficiência de um condutor de lente para produzir uma batería de 35 V a partir de uma bateria de 1 V, pode ser significativamente menor do que poderia ser quando operando a partir de uma bateria de 2 V. Outras exigências, como tamanho da matriz, podem ser dramaticamente diferentes, considerando também os parâmetros operacionais da microbateria. [0064] As células de batería individuais podem normalmente ser classificadas com voltagens de circuito aberto, carregadas e de corte. A tensão de circuito aberto é o potencial produzido pela célula de batería com infinita resistência de carga. A tensão carregada é o potencial produzido pela célula com uma impedância de carga apropriada e, tipicamente, também especificada, colocada através dos terminais da célula. A tensão de corte é tipicamente uma tensão na qual a maioria das baterias foi descarregada. A tensão de corte pode representar uma tensão ou grau de descarga, abaixo do qual a bateria não deve ser descarregada para evitar efeitos prejudiciais, como emissão de gases em excesso. A tensão de corte pode tipicamente ser influenciada pelo circuito ao qual a bateria está conectada, não apenas a própria bateria, por exemplo, a tensão operacional mínima do circuito eletrônico. Em um exemplo, uma célula alcalina pode ter uma tensão de circuito aberto de 1,6 V, uma tensão carregada na faixa de 1,0 a 1,5 V e uma tensão de corte de 1,0 V. A tensão de um dado projeto da célula da microbateria pode depender de outros fatores da química da célula empregados. E, a química da célula diferente pode, assim, ter diferentes tensões de célula. [0065] As células podem ser conectadas em série para aumentar a tensão, entretanto, essa combinação pode apresentar desvantagens para o tamanho, resistência interna e complexidade da bateria. As células também podem ser combinadas em configurações paralelas para diminuir a resistência e aumentar a capacidade; no entanto, tal combinação pode ter desvantagem no tamanho e na vida útil. [0066] A capacidade de bateria pode ser a capacidade de uma bateria fornecer corrente, ou realizar trabalho, por um período de tempo. A capacidade da bateria pode tipicamente ser especificada em unidades, como microampere-hora. Uma batería que pode fornecer 1 microampere de corrente por 1 hora tem 1 microampere-hora de capacidade. A capacidade pode tipicamente ser elevada aumentando-se a massa (e, assim, o volume) de reagentes dentro de um dispositivo de batería; entretanto, pode ser observado que os dispositivos biomédicos podem ser significativamente restritos ao volume disponível. A capacidade de batería pode também ser influenciada pelo eletrodo e material eletrolítico. [0067] Dependendo das exigências do circuito no qual a batería está conectada, uma batería pode ser necessária para estimular a corrente sobre uma faixa de valores. Durante o armazenamento antes do uso ativo, uma corrente de fuga na ordem de picoamps a nanoamps pode fluir através dos circuitos, interconexões e isoladores. Durante a operação ativa, o circuito pode consumir a corrente quiescente para os sensores de amostra, temporizadores e realizar tais funções de consumo baixo de energia. O consumo de corrente quiescente pode ser na ordem de nanoamps a milliamps. O circuito pode também ter demandas de corrente de pico mais elevadas, por exemplo, ao gravar uma memória flash ou comunicar por radiofrequência (RF). Essa corrente de pico pode se estender a dezenas de miliamperes ou mais. A resistência e a impedância de um dispositivo de microbateria podem também ser importantes para as considerações do projeto. [0068] A vida útil tipicamente se refere ao período de tempo que uma batería pode sobreviver no armazenamento e ainda manter os parâmetros de funcionamento úteis. A vida útil pode ser particularmente importante para os dispositivos biomédicos por vários motivos. Os dispositivos eletrônicos podem deslocar os dispositivos não alimentados, como, por exemplo, pode ser o caso para a introdução de uma lente de contato ele- trônica. Os produtos nesses espaços de mercado podem ter exigências de vida útil estabelecidas, por exemplo, três anos, devido ao cliente, cadeia de suprimentos e outras exigências. Pode ser tipicamente desejável que estas especificações não sejam alteradas para novos produtos. Os requisitos de vida útil também podem ser definidos pelos métodos de distribuição, estoque e uso de um dispositivo, incluindo uma microbateria. Consequentemente, as microbaterias para os dispositivos biomédicos podem ter exigências de vida útil específicas, que podem ser, por exemplo, medidas em número de anos. [0069] Em alguns exemplos, os elementos de energização tridimensionais podem ser recarregáveis Por exemplo, uma bobina indutiva também pode ser fabricada na superfície tridimensional. A bobina indutiva podería, então, ser energizada com uma base de radiofrequência ("RF"). A bobina indutiva pode ser conectada ao elemento de energização biocompatível tridimensional para recarregar o elemento de energização quando a RF é aplicada à bobina indutiva. Em um outro exemplo, fotovoltaicos também podem ser fabricados na superfície tridimensional e conectados ao elemento de energização biocompatível tridimensional. Quando expostos à luz ou fótons, os fotovoltaicos produzirão elétrons para recarregar o elemento de energização. [0070] Em alguns exemplos, uma batería pode funcionar para fornecer uma energia elétrica para um sistema elétrico. Nesses exemplos, a batería pode ser eletricamente conectada ao circuito do sistema elétrico. As conexões entre um circuito e uma bateria podem ser classificadas como interconexões. Estas interconexões podem se tornar cada vez mais desafiantes para microbaterias biomédicas de- vido a vários fatores. Em alguns exemplos, os dispositivos biomédi-cos podem ser muito pequenos, permitindo, assim, uma área e um volume pequenos para interconexões. As restrições de tamanho e área podem impactar na resistência elétrica e confiabilidade das interconexões. [0071] Em outros aspectos, uma batería pode conter um eletrólito líquido, que poderia ferver em temperaturas altas. Essa restrição pode competir diretamente com o desejo de utilizar a interconexão, que pode, por exemplo, exigir temperaturas relativamente altas, como 250 graus Celsius para fusão. Embora em alguns exemplos a química da batería, incluindo o eletrólito, e a fonte de calor usada para formar interconexões baseadas em solda, podem ser isoladas espacialmente entre si. Nos casos de dispositivos biomédicos emergentes, o tamanho pequeno pode excluir a separação de eletrólito e juntas de solda em distância suficiente para reduzir a condução de calor. Interconexões [0072] As interconexões podem permitir que a corrente flua para e a partir da batería em conexão com um circuito externo. Tais interconexões podem interagir com os ambientes dentro e fora da batería, e podem cruzar a fronteira ou vedação entre esses ambientes. Essas interconexões podem ser consideradas como trilhos, fazendo conexões a um circuito externo, passando pela vedação da bateria e, então, se conectando aos coletores de corrente dentro da bateria. Assim, essas interconexões podem ter várias exigências. Fora da bateria, as interconexões podem parecer trilhos de circuito impresso típicos. As mesmas podem ser soldadas ou, de outro modo, conectadas a outros trilhos. Em um exemplo no qual a bateria é um elemento físico separado de uma placa de circuito que compreende um circuito integrado, a interconexão da bateria pode permitir a conexão a um circuito externo. Essa conexão pode ser formada com solda, fita condutiva, tinta condutiva ou epóxi, ou outros meios. Os trilhos de interconexão podem precisar sobreviver no ambiente fora da bateria, por exemplo, sem corrosão na presença de oxigênio. [0073] Conforme uma interconexão passa pela vedação da bateria, pode ser de crítica importância que a interconexão coexista com a vedação e permita a vedação. Pode ser necessário adesão entre a vedação e a interconexão, além da adesão que pode ser necessária entre a vedação e a embalagem da bateria. A integridade da vedação pode precisar ser mantida na presença de eletrólito e outros materiais dentro da bateria. As interconexões, que podem tipicamente ser metálicas, podem ser conhecidas como pontos de falha na embalagem da bateria. O potencial elétrico e/ou fluxo da corrente podem aumentar a tendência do eletrólito "se arrastar" ao longo da interconexão. Consequentemente, uma interconexão pode precisar ser fabricada para manter a integridade da vedação. [0074] Dentro da bateria, as interconexões podem fazer interface com os coletores de corrente ou podem formar realmente os coletores de corrente. Nesse sentido, a interconexão pode precisar atender às exigências dos coletores de corrente, conforme descrito aqui, ou pode precisar formar uma conexão elétrica nesses coletores de corrente. [0075] Uma classe de interconexões candidatas e coletores de corrente é folhas metálicas. Tais folhas são disponíveis na espessura de 25 mícrons ou menos, o que as tornam adequadas para baterias muito finas. Tal folha também pode ser obtida com baixa rugosidade e contaminação de superfície, dois fatores que podem ser críticos para o desempenho da batería. Essas folhas metálicas incluem zinco, níquel, latão, cobre, titânio, outros metais e várias ligas.

Componentes da batería modular [0076] Em alguns exemplos, um componente de bateria modular pode ser formado de acordo com alguns aspectos e exemplos da presente invenção. Nesses exemplos, o conjunto da bateria modular pode ser um componente separado de outras partes do dispositivo biomédico. No exemplo de um dispositivo de lente de contato oftáimica, esse projeto pode incluir uma bateria modular que é separada do resto de uma inserção de mídia. Pode haver várias vantagens para formar um componente de bateria modular. Por exemplo, no exemplo da lente de contato, um componente de bateria modular pode ser formado em um processo não integrado que pode aliviar a necessidade de gerenciar componentes plásticos ópticos rígidos tridimensionalmente formados. Além disso, as fontes de fabricação podem ser mais flexível e podem operar em um modo mais paralelo à fabricação de outros componentes no dispositivo biomédico. Além disso, a fabricação dos componentes de bateria modular pode ser dissociada das características de dispositivos em formato tridimensional (3D). Por exemplo, nas aplicações que exigem formas finais tridimensionais, um sistema de bateria modular pode ser fabricado em um plano ou em uma perspectiva aproximadamente bidimensional (2D), e, então, formado na forma tridimensional correta. Um componente de bateria modular pode ser testado independentemente do resto do dispositivo biomédico, e a perda de rendimento devido aos componentes de bateria pode ser classificada antes da montagem. O componente de bateria modular resultante pode ser utilizado em várias construções do elemento de inserção do meio que não têm uma região rígida apropriada na qual os componentes de batería possam ser formados; e, em outro exemplo, o uso de componentes de batería modular pode facilitar o uso de diferentes opções de tecnologias de fabricação que podem, de outra forma, ser utilizadas, como tecnologia com base em manta (rolo para rolo), tecnologia com base em lâmina (lâmina para lâmina), impressão, litografia e processamento por "rodo". Em alguns exemplos de uma batería modular, o aspecto de contenção discreta de tal dispositivo pode resultar em material adicional a ser adicionado em toda a construção de dispositivo biomédico. Tais efeitos podem definir uma restrição para o uso de soluções da batería modular quando os parâmetros de espaço disponível exigem espessura ou volume de soluções minimizados. [0077] As exigências de formato da bateria podem ser acionadas, pelo menos em parte, pela aplicação na qual a bateria deverá ser usada. Os fatores de forma da bateria tradicionais podem ser formas cilíndricas ou prismas retangulares, feitos de metal, e podem ser orientados em direção aos produtos que exigem grandes quantidades de energia por longas durações. Essas aplicações podem ser grandes suficientes para que possam compreender baterias de fator de forma grande. Em um outro exemplo, as baterias planas em estado sólido (2D) são prismas retangulares finos, tipicamente formados sob silicone ou vidro inflexível. Estas baterias no estado sólido planas podem ser formadas em alguns exemplos usando tecnologias de processamento de pastilha de silício. Em um outro tipo de fator de forma de bateria, baterias de baixa potência, flexíveis podem ser formadas em uma construção de bolsa, usando finas folhas metálicas ou plástico para conter a química da bateria. Essas baterias podem ser feitas planas (2D) e podem ser projetadas para funcionar quando curvadas a uma curvatura modesta fora do piano (3D). [0078] Em algumas das aplicações de exemplos da bateria na presente invenção, onde a bateria pode ser empregada em uma lente óptica variável, o fator de forma pode exigir uma curvatura tridimensional do componente de bateria onde um raio dessa curvatura pode estar na ordem de aproximadamente 8,4 mm. A natureza de tal curvatura pode ser considerada relativamente íngreme, e, por referência, pode se aproximar do tipo de curvatura observado em uma ponta de dedo humano. A natureza de uma curvatura relativa íngreme cria aspectos desafiantes para fabricação. Em alguns exemplos da presente invenção, um componente de bateria modular pode ser desenhado de modo que possa ser fabricado em uma forma plana bidimensional e, então, formado em uma forma tridimensional da curvatura relativa alta. Espessura do módulo da bateria [0079] Ao projetar os componentes de bateria para aplicações bio-médicas, compensações entre os vários parâmetros podem ser feitas, equilibrando as exigências técnicas, de segurança e funcionais. A espessura do componente de bateria pode ser um parâmetro importante e limitador. Por exemplo, em uma aplicação de lente óptica, a capacidade de um dispositivo ser confortavelmente desgastado por um usuário pode ter uma dependência crítica da espessura através do dispositivo biomédico. Portanto, pode ser crítico permitir aspectos na concepção de bateria para resultados mais finos. Em alguns exemplos, a espessura da bateria pode ser determinada pelas espessuras combinadas das espessuras das folhas superior e inferior, lâminas espaçadoras e camada adesiva. Os aspectos práticos de fabricação podem conduzir certos parâmetros da es- pessura do filme para valores padrão no estoque de lâmina disponível. Além disso, os filmes podem ter valores mínimos de espessura aos quais os mesmos podem ser especificados com base em considerações técnicas referentes à compatibilidade química, umidade/impermeabilidade a gás, acabamento da superfície e compatibilidade com revestimentos que podem ser depositados sobre as camadas de filme. [0080] Em alguns exemplos, uma espessura desejada ou alvo de um componente de batería finalizado pode ser uma espessura de componente que seja menor que 220 pm. Nesses exemplos, essa espessura desejada pode ser conduzida pela geometria tridimensional de um dispositivo de lente oftálmica exemplificador onde o componente de bateria pode precisar ser encaixado dentro do volume disponível, definido por uma forma de lente de hidrogel, dado o conforto do usuário final, a biocompatibilidade e as restrições de aceitação. Esse volume e seu efeito nas necessidades do componente de espessura da bateria podem ser uma função de especificação de espessura total de dispositivo, bem como de especificação de dispositivo referente à sua largura, ângulo de conicidade e diâmetro interno. Uma outra consideração de projeto importante para o projeto de componente de bateria resultante pode se referir ao volume disponível para químicas de bateria ativa e materiais em um dado projeto do componente de bateria com relação à energia química resultante que pode resultar desse projeto. Essa energia química resultante pode então ser equilibrada para as exigências elétricas de um dispositivo biomédico funcional para sua vida útil alvo e condições operacionais alvo.

Flexibilidade do módulo de batería [0081] Em outra dimensão de relevância ao projeto da batería e ao projeto dos dispositivos relacionados que utilizam fontes de energia com base em bateria é a flexibilidade do componente de bateria. Pode haver várias vantagens conferidas por formas de bateria flexíveis. Por exemplo, um módulo de bateria flexível pode facilitar a capacidade previamente mencionada de fabricar a forma de bateria em uma forma plana bidimensional (2D). A flexibilidade da forma pode permitir que a bateria bidimensional seja, então, formada em um formato apropriado 3D para encaixar em um dispositivo biomédico, como uma lente de contato. [0082] Em um outro exemplo dos benefícios que podem ser conferidos pela flexibilidade no módulo de bateria, se a bateria e o dispositivo subsequente forem flexíveis, então, pode haver vantagens referentes ao uso do dispositivo. Em um exemplo, uma forma de lente de contato de um dispositivo biomédico pode ter vantagens para inser-ção/remoção do elemento de inserção do meio com base na lente de contato que podem estar mais próximas da inserção/remoção de uma lente de contato de hidrogel não preenchida padrão. [0083] O número de dobramentos pode ser importante ao criar a bateria. Por exemplo, uma bateria que pode se flexionar apenas uma vez, de uma forma plana para um formato adequado para uma lente de contato, pode ter projeto significativamente diferente de uma bateria capaz de múltiplas flexões. A flexão da bateria pode também se estender além da capacidade para mecanicamente sobreviver ao evento de flexão. Por exemplo, um eletrodo pode ser fisicamente capaz de se flexionar sem se quebrar, mas as propriedades mecânicas e eletroquímicas do eletrodo podem ser alteradas pela flexão. As mu- danças induzidas pela flexão podem aparecer instantaneamente, por exemplo, como mudanças na impedância, ou a flexão pode introduzir mudanças que são evidentes apenas em testes de vida útil a longo prazo.

Largura do módulo de batería [0084] Pode haver várias aplicações nas quais os elementos de energização biocompatíveis ou baterias da presente invenção podem ser utilizados. No geral, a exigência de largura da batería pode ser amplamente uma função da aplicação na qual está aplicada. Em um caso exemplificador, um sistema de bateria de lente de contato pode ter necessidades restritas para a especificação da largura de um componente de bateria modular. Em alguns exemplos de um dispositivo oftálmico, onde o dispositivo tem uma função óptica variável alimentada por um componente de bateria, a porção óptica variável do dispositivo pode ocupar uma região esférica central de cerca de 7,0 mm de diâmetro. Os elementos de bateria exemplificadores podem ser considerados como um objeto tridimensional, que se encaixa como uma saia anular, cônica ao redor da óptica central e formada em um anel cônico truncado. Se o diâmetro máximo necessário do elemento de inserção rígido for um diâmetro de 8,50 mm e tangência a uma certa esfera do diâmetro puder ser direcionada (como, por exemplo, em um diâmetro de aproximadamente 8,40 mm), então, a geometria pode ditar qual a largura permissível da bateria. Pode haver modelos geométricos que podem ser úteis para calcular as especificações desejáveis para a geometria resultante que, em alguns exemplos, pode ser chamada de tronco cônico achatado em um setor de um ânulo. [0085] A largura da batería achatada pode ser conduzida por dois recursos do elemento de bateria, os componentes ativos de bateria e a largura de vedação. Em alguns exemplos relacionados a dispositivos oftálmicos uma espessura alvo pode estar entre 0,100 mm e 0,500 mm por lado, e os componentes de bateria ativos podem ser almejados em aproximadamente 0,800 mm de largura. Outros dispositivos biomédi-cos podem ter restrições de projeto diferentes, mas os princípios para elementos de bateria planos flexíveis podem ser aplicados de forma similar.

Cavidades como elementos de projeto no projeto do componente de bateria [0086] Em alguns exemplos, os elementos de bateria podem ser projetados em formas que segmentem as regiões de química da bateria ativa. Pode haver várias vantagens da divisão dos componentes ativos de bateria em segmentos discretos. Em um exemplo não limitador, a fabricação de elementos discretos e semelhantes pode facilitar a produção dos elementos. A função dos elementos de bateria, incluindo vários elementos menores, pode ser melhorada. Defeitos de vários tipos podem ser segmentados, e elementos não funcionais podem ser isolados em alguns casos para resultar na perda reduzida de função. Isso pode ser relevante nos exemplos onde a perda de eletrólito de bateria pode ocorrer. O isolamento de componentes individualizados pode permitir um defeito que resulta no vazamento de eletrólitos fora das regiões críticas da bateria para limitar a perda de função para esse pequeno segmento do elemento de bateria total, enquanto a perda de eletrólito através do defeito podería esvaziar uma região significativamente maior para baterias configuradas como uma única célula. Células menores po- dem resultar no volume reduzido de químicas de bateria ativas em toda uma perspectiva, mas a rede de material ao redor de cada uma das células menores pode resultar em um fortalecimento de toda a estrutura. Vedações internas do elemento de bateria [0087] Em alguns exemplos dos elementos de bateria para uso em dispositivos biomédicos, a ação química da bateria envolve química aquosa, onde água, ou umidade, é um constituinte importante para controlar. Assim, pode ser importante incorporar mecanismos de vedação que retardem ou impeçam o movimento de umidade tanto fora quanto dentro do corpo da bateria. Barreiras de umidade podem ser projetadas para manter o nível de umidade interna em um nível projetado, dentro de certa tolerância. Em alguns exemplos, uma barreira de umidade pode ser dividida em duas seções ou componentes; especificamente, a embalagem e a vedação. [0088] A embalagem pode referir-se ao material principal do fechamento. Em alguns exemplos, a embalagem pode compreender um material a granel. Uma Taxa de Transmissão de Vapor d'Água (WVTR) pode ser um indicador de desempenho, com normas ISO, ASTM que controlam o procedimento de teste, incluindo as condições ambientais operantes durante o teste. De forma ideal, a WVTR para uma boa embalagem da bateria pode ser "zero". Os materiais exemplificadores com uma WVTR quase zero podem ser vidro e folhas metálicas. Plásticos, por outro lado, podem ser inerentemente porosos à umidade e podem variar significativamente para diferentes tipos de plástico. Os materiais criados, laminados, ou coextrudados podem geralmente ser híbridos dos materiais de embalagem comuns. [0089] A vedação pode ser a interface entre duas das superfícies de embalagem. A conexão das superfícies de vedação finaliza o fechamento com a embalagem. Em muitos exemplos, a natureza dos projetos de vedação pode torná-los difíceis de caracterizar quanto a WVTR da vedação devido à dificuldade ao realizar medições usando uma norma ISO ou ASTM, como o tamanho da amostra ou área superficial podem não ser compatíveis com esses procedimentos. Em alguns exemplos, uma forma prática de testar a integridade de vedação pode ser um teste funcional do projeto real da vedação em algumas condições definidas. O desempenho da vedação pode ser uma função do material de vedação, da espessura da vedação, do comprimento da vedação, da largura de vedação e da adesão da vedação ou intimidade para embalar os substratos. [0090] Em alguns exemplos, as vedações podem ser formadas por um processo de soldagem que pode envolver processamento por calor, a laser, solvente, atrito, ultrassônico ou de arco. Em outros exemplos, as vedações podem ser formadas através do uso de vedantes adesivos, como colas, epóxis, acrílicos, borracha natural e borracha sintética. Outros exemplos podem derivar da utilização de material tipo guarnição, que pode ser formado de cortiça, borracha natural e sintética, poli(tetrafluoroetileno) (PTFE), polipropileno e silicones, para mencionar alguns exemplos não limitadores. [0091] Em alguns exemplos, as baterias de acordo com a presente invenção podem ser projetadas para ter uma vida operacional especificada. A vida operacional pode ser estimada determinando-se uma quantidade prática de permeabilidade de umidade que pode ser obtida usando um sistema de batería particular e, então, estima-se quando tal vazamento de umidade pode resultar em uma condição de fim da vida útil para a bateria. Por exemplo, se uma batería é armazenada em um ambiente úmido, então, a diferença da pressão parcial entre as partes interna e externa da bateria será mínima, resultando em uma taxa de perda de umidade reduzida e, assim, a vida da bateria pode ser estendida. A mesma bateria exemplificadora armazenada em um ambiente particularmente seco e quente pode ter uma vida útil significativamente reduzida devido à forte função de condução para perda de umidade. Separadores do elemento de bateria [0092] As baterias do tipo descrito na presente invenção podem utilizar um material separador que separa fisicamente e eletricamente o ânodo e as porções coletoras de corrente anódica do cátodo e das porções coletoras de corrente catódica. O separador pode ser uma membrana que é permeável a água e componentes de eletrólito dissolvidos; entretanto, pode tipicamente ser eletricamente não conduto-ra. Enquanto uma miríade de materiais separadores comercialmente disponíveis pode ser conhecida aos versados na técnica, o fator de forma inovador da presente invenção pode apresentar restrições exclusivas na tarefa de seleção do separador, processamento e manuseio. [0093] Visto que os desenhos da presente invenção podem ter perfis ultrafinos, a escolha pode ser limitada aos materiais separadores mais finos tipicamente disponíveis. Por exemplo, os separadores de aproximadamente 25 mícrons de espessura podem ser desejáveis. Alguns exemplos que podem ser vantajosos podem ser cerca de 12 mícrons de espessura. Pode haver vários separadores comerciais aceitáveis que incluem membranas separadoras de monocamada de polietileno microporoso microfibrilado e/ou tricamada de polipropileno-polietileno-polipropileno (PP/PE/PP), como as produzidas pela Celgard (Charlotte, NC). Um exemplo desejável de material separador pode ser a membrana tricamada da Celgard M824 PP/PE/PP, que tem uma espessura de 12 mícrons. Os exemplos alternativos de materiais separadores úteis para exemplos da presente invenção podem incluir membranas separadoras que incluam celulose regenerada (por exemplo, celofane). [0094] Enquanto as membranas separadoras de tricamada de PP/PE/PP podem ter espessura e propriedades mecânicas vantajosas, devido ao seu caráter poliolefínico, as mesmas podem também apresentar um número de desvantagens que podem precisar ser superadas para tornar as mesmas úteis nos exemplos da presente invenção. O rolo ou o estoque de folhas de materiais separadores de camada tripla de PP/PE/PP podem ter numerosas rugas ou outros erros de forma que podem ser prejudiciais para as tolerâncias em nível de mícron aplicáveis às baterias descritas na presente invenção. Além disso, os separadores de poliolefina podem precisar ser cortados para tolerâncias ultraprecisas para inclusão nos presentes desenhos, o que pode implicar no corte a laser como um método exempli-ficador para formar coletores de corrente discretos em formas desejáveis com tolerâncias limitadas. Devido ao caráter poliolefínico destes separadores, certos lasers de corte úteis para microfabricação podem empregar comprimentos de onda a laser, por exemplo, 355 nm, que não cortarão as poliolefinas. As poliolefinas não absorvem consideravelmente a energia a laser, e são, assim, não ablactáveis. Finalmente, os separadores de poliolefina podem não ser inerente- mente molháveis por eletrólitos aquosos usados nas baterias aqui descritas. [0095] No entanto, pode haver métodos para superar estas limitações inerentes de membranas do tipo poliolefínico. A fim de apresentar uma membrana separadora microporosa em um laser de corte de alta precisão para cortar as peças em segmentos de arco ou outros projetos vantajosos do separador, a membrana pode precisar ser plana e sem rugas. Se essas duas condições não forem atendidas, a membrana separadora não pode ser completamente cortada, pois o feixe de corte pode ser inibido, como resultado da desfocagem ou, de outro modo, dispersão da energia a laser incidente. Adicionalmente, se a membrana separadora não for plana e livre de rugas, a precisão da forma e as tolerâncias geométricas da membrana separadora podem não ser suficientemente obtidas. As tolerâncias permissíveis para os separadores dos exemplos atuais podem ser, por exemplo, +0 mícrons e -20 mícrons com relação aos comprimentos característicos e/ou raios. Pode haver vantagens para tolerâncias mais limitadas de +0 mícrons e -10 mícrons, e ainda para tolerâncias de +0 mícrons e -5 mícrons. O material de estoque separador pode ser feito plano e sem rugas laminando-se temporariamente o material em um veículo de vidro flotado com um líquido de baixa volatilidade apropriado. Os líquidos de baixa volatilidade podem ter vantagens sobre os adesivos temporários devido à fragilidade da membrana separadora e devido à quantidade de tempo de processamento que pode ser necessária para liberar a membrana separadora de uma camada adesiva. Além disso, em alguns exemplos, foi observado que a obtenção de uma membrana separadora plana e isenta de rugas sobre vidro flotado usando um líquido é muito mais fácil do que usando um adesivo. Antes da laminação, a membrana separadora pode ser feita sem particulados. Isso pode ser obtido pela limpeza ultrassônica da membrana separadora para desalojar quaisquer particulados aderentes à superfície. Em alguns exemplos, o manuseio de uma membrana separadora pode ser feito em um ambiente com baixo teor de partículas adequado, como câmara de fluxo laminar ou uma sala limpa de, pelo menos, classe 10.000. Além disso, o substrato de vidro flotado pode ser feito para que seja livre de particulados lavando-se com um solvente apropriado, limpeza ultrassônica e/ou limpeza com panos de limpeza limpos. [0096] Enquanto uma ampla variedade de líquidos de baixa volatilidade pode ser usada para a finalidade mecânica de laminar membranas separadoras de poliolefina microporosa em um veículo de vidro flotado, exigências específicas podem ser impostas ao líquido para facilitar o corte a laser subsequente das formas do separador discreto. Uma exigência pode ser que o líquido tenha uma tensão superficial baixa o suficiente para embeber os poros do material separador, o que pode facilmente ser verificado pela inspeção visual. Em alguns exemplos, o material separador se passa de uma cor branca para uma aparência transparente quando o líquido preenche os microporos do material. Pode ser desejável escolher um líquido que possa ser benigno e "seguro" para trabalhadores que forem expostos à preparação e às operações de corte do separador. Pode ser desejável escolher um líquido cuja pressão de vapor possa ser baixa o suficiente, de modo que a evaporação agradável não ocorra durante a escala de tempo de processamento (na ordem de 1 dia). Finalmente, em alguns exemplos, o líquido pode ter potência de solvência suficiente para dissolver os absorvedores de UV vantajosos que podem facilitar a operação de corte a laser. Em um exemplo, foi observado que uma solução de 12 por cento (p/p) de absorvedor de UV de avobenzona em solvente de benzoato de benzila pode atender às exigências previamente mencionadas e pode estar suscetível a facilitar o corte a laser de separadores de poliolefina com alta precisão e tolerância em curta ordem sem um número excessivo de passos do feixe de laser de corte. Em alguns exemplos, os separadores podem ser cortados com um laser no estado sólido bombeado por diodo de 8 W 355 nm nanossegundos usando esta abordagem onde o laser pode ter configurações para atenuação de baixa potência (por exemplo, 3 por cento de potência), uma velocidade moderada de 1 a 10 mm/s e apenas 1 a 3 passos do feixe de laser. Embora essa composição oleosa que absorve UV tenha se provado ser um auxílio no processo de laminação e corte efetivo, outras formulações oleosas podem ser previstas pelos versados na técnica e usadas sem limitação. [0097] Em alguns exemplos, um separador pode ser cortado enquanto fixado em um vidro flotado. Uma vantagem dos separadores por corte a laser, enquanto fixados a um transportador de vidro flotado, pode ser que uma densidade numérica de separadores muito alta pode ser cortada a partir de uma folha de estoque de separador, bem como semicondutores matriz podem ser densamente dispostos sobre uma pastilha de silicone. Tal abordagem pode fornecer economia de escala e vantagens de processamento paralelas inerentes nos processos do semicondutor. Além disso, a geração de membrana separadora não aproveitável pode ser minimizada. Uma vez que os separadores tenham sido cortados, o fluido de auxílio do processo oleoso pode ser removido por uma série de etapas de extração com solventes miscíveis, sendo que a última extração pode ser realizada com um solvente de alta volatilidade, como álcool isopropílico, em alguns exemplos. Os separadores discretos, uma vez extraídos, podem ser indefinidamente armazenados em qualquer ambiente adequado de baixo teor de partículas. [0098] Conforme previamente mencionado, as membranas separa-doras de poliolefina podem ser inerentemente hidrofóbicas e podem precisar ser feitas molháveis por tensoativos aquosos usados nas baterias da presente invenção. Uma abordagem para produzir as membranas separadoras úmidas pode ser tratamento por plasma de oxigênio. Por exemplo, os separadores podem ser tratados por 1 a 5 minutos em 100 por cento de plasma de oxigênio em uma ampla variedade de configurações de potência e taxas de fluxo de oxigênio. Embora essa abordagem possa melhorar a capacidade de umidificação por um tempo, pode ser bem conhecido que as modificações da superfície de plasma fornecem um efeito transiente que pode não durar tempo o suficiente para a umidificação robusta de soluções eletrolíticas. Uma outra abordagem para melhorar a capacidade de umidificação das membranas separadoras pode ser tratar a superfície incorporando-se um tensoativo adequado na membrana. Em alguns casos, o tensoativo pode ser usado em conjunto com um revestimento polimérico hidrofílico que permanece dentro dos poros da membrana separadora. [0099] Em uma outra abordagem, para fornecer mais permanência à capacidade hidrofílica conferida por um tratamento de plasma oxidativo pode ser através de tratamento subsequente com um orga-nossilano hidrofílico adequado. Dessa forma, o plasma de oxigênio pode ser usado para ativar e transmitir grupos funcionais por toda a área da superfície do separador microporoso. O organossilano pode, então, se ligar covalentemente e/ou aderir não covalentemente à superfície tratada com plasma. Em exemplos que usam um organossi-lano, a porosidade inerente do separador microporoso pode não ser consideravelmente alterada, a cobertura da superfície de monocama-da pode também ser possível e desejada. Os métodos da técnica anterior que incorporam tensoativos em conjunto com revestimentos poliméricos podem exigir controles restritos sobre a quantidade real de revestimento aplicado à membrana, e podem, então, ser submetidos à variabilidade do processo. Em casos extremos, os poros do separador podem ser tornar bloqueados, assim, afetando adversamente a utilidade do separador durante a operação da célula eletroquímica. Um organossilano exemplificador útil na presente invenção pode ser (3-aminopropila)trietóxi silano. Outros organossilanos hidrofílicos podem ser conhecidos pelos versados na técnica e podem ser usados sem limitação. [0100] Ainda um outro método para fabricar as membranas separa-doras úmidas pelo eletrólito aquoso pode ser a incorporação de um ten-soativo adequado na formulação de eletrólito. Uma consideração na escolha de tensoativo para fabricar membranas separadoras molháveis pode ser o efeito que o tensoativo pode ter na atividade de um ou mais eletrodos dentro da célula eletroquímica, por exemplo, aumentando-se a impedância elétrica da célula. Em alguns casos, os tensoativos podem ter propriedades anticorrosão vantajosas, especificamente no caso de ânodos de zinco em eletrólitos aquosos. O zinco pode ser um exemplo de um material conhecido por ser submetido a uma reação lenta com água para liberar gás hidrogênio, que pode ser indesejado. Vários tensoativos podem ser conhecidos pelos versados na técnica para limitar as taxas da dita reação aos níveis vantajosos. Em outros casos, o tensoati-vo pode interagir tão fortemente com a superfície de eletrodo de zinco que o desempenho da batería pode ser impedido. Consequentemente, muito cuidado pode precisar ser tomado na seleção de tipos apropriados de tensoativo e níveis de carga para garantir que a capacidade de umidi-ficação do separador possa ser obtida sem afetar prejudicialmente o desempenho eletroquímico da célula. Em alguns casos, uma pluralidade de tensoativos pode ser usada, um estando presente para transmitir a capacidade de umidificação à membrana separadora e o outro estando presente para facilitar as propriedades anticorrosão ao ânodo de zinco. Em um exemplo, nenhum tratamento hidrofílico é feito na membrana separadora, e um tensoativo, ou pluralidade de tensoativos, é adicionado à formulação de eletrólito em uma quantidade suficiente para afetar a capacidade de umidificação da membrana separadora. [0101] Separadores discretos podem ser integrados na microbateria laminar pela colocação direta em um meio para armazenamento que inclui uma cavidade, bolsa ou estrutura desenhada dentro da montagem. Desejável mente, esse meio de armazenamento pode ser formado por uma estrutura que tem um corte, que pode ser uma compensação geométrica da forma do separador, resultando em uma cavidade, bolsa ou estrutura dentro da montagem. Além disso, o meio de armazenamento pode ter uma borda ou degrau no qual o separador fica durante a montagem. A borda, ou degrau, pode opcionalmente incluir um adesivo sensível à pressão que retém o separador discreto. Vantajosamente, o adesivo sensível à pressão pode ser o mesmo usado na construção e empi-Ihamento de outros elementos de uma microbateria laminar exemplifica-dora.

Adesivo sensível à pressão [0102] Em alguns exemplos, a pluralidade de componentes compreendendo as microbaterias laminares da presente invenção pode ser mantida em conjunto com um adesivo sensível à pressão (PSA) que também serve como um selante. Enquanto uma miríade de formulações de adesivo sensível à pressão comercialmente disponíveis pode existir, essas formulações sempre incluem componentes que podem tornar os mesmos inadequados para uso dentro de uma mi-crobateria laminar biocompatível. Os exemplos de componentes in-desejados nos adesivos sensíveis à pressão podem incluir componentes de formação de depósitos de baixa massa molecular, antioxi-dantes, por exemplo, BHT e/ou MEHQ, óleos plastificantes, impurezas, porções oxidativamente instáveis que contenham, por exemplo, ligações químicas insaturadas, solventes residuais e/ou monômeros, fragmentos de iniciador de polimerização, acentuadores de pegajosi-dade polares e similares. [0103] Os PSAs adequados pode, por outro lado, exibir as seguintes propriedades. Os mesmos podem ser capazes de ser aplicados para laminar os componentes para atingir finas camadas na ordem de 2 a 20 mícrons. Além disso, os mesmos podem compreender um mínimo de, por exemplo, zero componentes indesejáveis e não biocom-patíveis. Adicionalmente, os mesmos podem ter propriedades adesivas e coesivas suficientes, de modo a ligar os componentes da bateria laminar juntos. E, eles podem ser capazes de fluir para as características inerentes à escala mícron em dispositivos da presente construção, proporcionando simultaneamente uma vedação robusta de eletrólito no interior da bateria. Em alguns exemplos de PSAs adequados, os PSAs podem ter uma baixa permeabilidade a vapor de água a fim de manter uma composição desejável de eletrólito aquoso dentro da batería mesmo quando a batería puder ser submetida a extremos de umidade por períodos de tempo prolongados. Os PSAs podem ter boa resistência química a componentes de eletrólitos, como ácidos, tensoativos e sais. Os mesmos podem ser inertes aos efeitos de imersão de água. Os PSAs adequados podem ter uma baixa permeabilidade a oxigênio para reduzir a taxa de oxidação direta, que pode ser uma forma de au-todescarga, de ânodos de zinco. E, os mesmos podem facilitar uma finita permeabilidade a gás hidrogênio, que pode ser lentamente evoluída a partir dos ânodos de zinco em eletrólitos aquosos. Essa propriedade de finita permeabilidade a gás hidrogênio pode evitar um acúmulo de pressão interna. [0104] Em consideração a essa exigências, poli-isobutileno (PIB) pode ser um material comercialmente disponível que pode ser formulado em composições de PSA atendendo a muitas, se não todas, exigências desejáveis. Além disso, PIB pode ser um selante de barreira excelente com absorvância de água muito baixa e baixa permeabilidade ao oxigênio. Um exemplo de PIB útil nos exemplos da presente invenção pode ser Oppanol® B15 pela BASF Corporation. Oppanol® B15 pode ser dissolvido em solventes de hidrocarboneto, como tolueno, heptano, dode-cano, essências minerais e similares. Uma composição de PSA exemplar pode incluir 30 por cento de Oppanol® B15 (p/p) em uma mistura de solvente que inclui 70 por cento (p/p) de tolueno e 30 por cento de dodeca-no. As propriedades adesivas e reológicas de PIB com base em PSAs podem ser determinadas em alguns exemplos pela mistura de diferentes graus de massa molecular de PIB. Uma abordagem comum pode ser usar uma maioria de massa molar de PIB baixa, por exemplo, Oppanol® B10, para afetar umedecimento, pegajosidade e adesão, e usar uma minoria de massa molar de PIB alta para afetar a tenacidade e resistência a fluxo. Consequentemente, as misturas de qualquer número de graus de massa molecular de PIB podem ser previstas e podem ser praticadas dentro do escopo da presente invenção. Além disso, acentuadores de pegajosidade podem ser adicionados à formulação de PSA desde que as exigências previamente mencionadas possam ser atendidas. Por sua própria natureza, os acentuadores de pegajosidade conferem propriedades polares às formulações de PSA, assim, os mesmos podem precisar ser usados com cuidado para não afetar adversamente as propriedades de barreira de PSA. Além disso, os acentuadores de pegajosidade podem, em alguns casos, ser oxidativamente instáveis, e podem incluir um antioxidante, que podería vazar do PSA. Por essas razões, dos acentuadores de pegajosidade exemplificadores para uso em PSAs para micro-baterias laminares biocompatíveis podem incluir acentuadores de pegajosidade e resina de hidrocarboneto completamente ou predominantemente hidrogenada, como a série de Regalrez de acentuadores de pegajosidade da Eastman Chemical Corporation.

Considerações de embalagem e substrato adicional nos módulos de batería biocompatível [0105] Pode haver várias considerações de embalagem e substrato que podem ditar as características para projetos de embalagem usados em microbaterias laminares biocompatíveis. Por exemplo, a embalagem pode desejavelmente ser predominantemente folha e/ou filme com base onde essas camadas de embalagem podem ser o mais finas possível, por exemplo, de 10 a 50 mícrons. Além disso, a embalagem pode fornecer uma barreira de difusão suficiente para ganho ou perda de umidade durante a vida útil. Em muitos exemplos desejáveis, a embalagem pode fornecer uma barreira de difusão suficiente à entrada de oxigênio para limitar a degradação de ânodos de zinco pela oxidação direta. [0106] Em alguns exemplos, a embalagem pode fornecer uma finita trajetória de permeação ao gás hidrogênio, que pode evoluir devido à redução direta de água por zinco. E a embalagem pode isolar e conter, de preferência, os conteúdos da batería, de modo que a exposição potencial ao usuário possa ser minimizada. [0107] Na presente invenção, as construções de embalagem podem incluir os seguintes tipos de componentes funcionais: camadas de embalagem superior e inferior, camadas de PSA, camadas espa-çadoras, zonas de interconexão, portas de enchimento e embalagem secundária. [0108] Em alguns exemplos, as camadas de embalagem superior e inferior podem compreender folhas metálicas ou filmes poliméricos. As camadas de embalagem superior e inferior podem compreender construções de filme multicamada que contêm uma pluralidade de camadas de polímero e/ou barreira. Estes construtos de filme podem ser referidos como filmes laminados de barreira coextrudada. Um exemplo de um filme laminado de barreira coextrudada comercial de utilidade particular na presente invenção pode ser suporte da 3M® Scotchpak 1109, que consiste em uma manta de veículo de polietileno tereftalato (PET), uma camada de barreira de alumínio depositada por vapor e uma camada de polietileno incluindo uma espessura média total do filme de 33 mícrons. Vários outros filmes de barreira multicamada similares podem estar dis- poníveis e podem ser usados em exemplos alternativos da presente invenção. [0109] Em construções de projeto que incluem um PSA, a rugosi-dade de superfície de camada de embalagem pode ser de particular importância, pois o PSA também pode precisar vedar faces opostas da camada de embalagem. A rugosidade de superfície pode resultar dos processos de fabricação usados em produção de folha metálica e filme, por exemplo, processos que empregam rolamento, extrusão, go-fragem e/ou calandragem, entre outros. Se a superfície for áspera demais, pode ser que o PSA não possa ser aplicado em uma espessura uniforme quando a espessura desejada do PSA puder estar na ordem do Ra de aspereza de superfície (a média aritmética do perfil de aspereza). Além disso, PSAs podem não vedar completamente contra uma superfície oposta se a superfície oposta tiver rugosidade que possa estar na ordem da espessura da camada de PSA. Na presente invenção, os materiais de embalagem que têm uma rugosidade de superfície, Ra, menor que 10 mícrons podem ser exemplos aceitáveis. Em alguns exemplos, os valores de rugosidade de superfície podem ser 5 mícrons ou menos. E, ainda em outros exemplos, a rugosidade de superfície pode ser 1 mícron ou menos. Os valores de rugosidade de superfície podem ser medidos por uma variedade de métodos, incluindo, mas não se limitando a, técnicas de medição, como interferometria de luz branca, perfilometria por agulha e similares. Pode haver muito exemplos na técnica de metrologia da superfície em que a rugosidade de superfície pode ser descrita por inúmeros parâmetros alternativos e em que os valores de rugosidade de superfície média, Ra, aqui discu- tidos podem ser para representação dos tipos de recursos inerentes aos processos de fabricação previamente mencionados. Processamento ilustrado exemplificador da enerqizacão biocompatí-vel -separador colocada [0110] Um exemplo das etapas que podem estar envolvidas no processamento de elementos de energização biocompatíveis pode ser observado com referência às Figuras 4A a 4N. O processamento, em algumas das etapas exemplificadoras, pode ser observado nas Figuras individuais. Na Figura 4A, uma combinação de um Espaçador de Cáto-do de PET 401 e um Espaçador de Lacuna de PET 404 é ilustrada. O Espaçador de Cátodo de PET 401 pode ser formado aplicando-se filmes de PET 403 que, por exemplo, podem ser de aproximadamente 3 mils de espessura. Em qualquer lado da camada de PET podem ser encontradas camadas de PSA, ou as mesmas podem ser terminadas com uma camada de liberação de PVDF 402 que pode ser de aproximadamente 1 mil de espessura. O Espaçador de Lacuna de PET 404 pode ser formado de uma camada de PVDF 409 que pode ter aproximadamente 3 mils de espessura. Pode haver uma camada de PET terminada 405 que pode ter aproximadamente 0,5 mils de espessura. Entre a camada de PVDF 409 e a camada de PET de cobertura 405, em alguns exemplos, pode estar uma camada de PSA. [0111] Prosseguindo para a Figura 4B, um orifício 406 na camada do Espaçador de Lacuna de PET 404 pode ser cortado por tratamento de corte a laser. A seguir, na Figura 4C, a camada cortada do Espaçador de Lacuna de PET 404 pode ser laminada 408 no Espaçador de Cátodo à camada de PET 401. Prosseguindo para a Figura 4D, um orifício do espaçador de cátodo 410 pode ser cortado por tratamento de corte a laser. O alinhamento desta etapa de corte pode ser registrado em relação aos recursos de corte anteriores na camada Espaçadora de Lacuna de PET 404. Na Figura 4E, uma camada de Celgard 412, para uma última camada separadora, pode ser ligada a um veículo 411. Prosseguindo para a Figura 4F, o material de Celgard pode ser cortado em figuras que estão entre o tamanho dos dois orifícios cortados a laser anteriores, e aproximadamente no tamanho do orifício 406 no Espaçador de Lacuna de PET 404, formando um separador pré-cortado 420. Prosseguindo para a Figura 4G, uma ferramenta de braços manipuladores do tipo "pick-and-place" 421 pode ser usada para pegar e colocar as peças discretas de Celgard em suas localizações desejadas nos dispositivos de produção. Na Figura 4H, as peças de Celgard colocadas 422 são presas em um local e, então, a camada de liberação de PVDF 423 pode ser removida. Prosseguindo para a Figura 4I, a estrutura dos dispositivos de produção pode ser ligada a um filme do ânodo 425. O ânodo 425 pode compreender um filme coletor de ânodo no qual um filme de ânodo de zinco foi eletrode-positado. [0112] Prosseguindo para a Figura 4J, a pasta fluida para cátodo 430 pode ser colocada em uma lacuna formada. Uma espátula 431 pode ser usada em alguns exemplos para espalhar a mistura de cátodo por uma peça de trabalho e, no processo, encher as lacunas dos dispositivos de batería a serem formadas. Após encher, a camada de liberação de PVDF 432 remanescente pode ser removida, o que pode resultar na estrutura ilustrada na Figura 4K. Na Figura 4L, toda a estrutura pode ser submetida a um processo de secagem que pode encolher a pasta fluida para cátodo 440 para também estar na altura do topo da camada de PET. Prosseguindo para a Figura 4M, uma camada de filme de cátodo 450, que já pode ter o filme coletor de cátodo sob a mesma, pode ser ligada à estrutura de crescimento. Em uma ilustração final na Figura 4N, um processo de corte a laser pode ser realizado para remover as regiões laterais 460 e produzir um elemento de batería 470. Pode haver várias alterações, exclusões, mudanças nos materiais e espessura alvo que podem ser úteis dentro do objetivo da presente invenção. [0113] O resultado do processamento exemplificador pode ser descrito em alguns detalhes na Figura 5. Em um exemplo, os seguintes recursos de referência podem ser definidos. A química de cátodo 510 pode estar localizada em contato com o cátodo e coletor do cátodo 520. Uma camada de adesivo sensível à pressão 530 pode manter e vedar o coletor de cátodo 520 em uma camada do espaçador de PET 540. No outro lado da camada do espaçador de PET 540, pode estar uma outra camada de PSA 550, que veda e adere a camada do espaçador de PET 540 na camada de lacuna de PET 560. Outra camada de PSA 565 pode vedar e aderir a camada de vão de PET 560 às camadas de coletor de corrente do ânodo e ânodo. Uma camada folheada de zinco 570 pode ser folheada no coletor de corrente do ânodo 580. A camada separadora 590 pode estar localizada dentro da estrutura para realizar as funções associadas, conforme foi definido na presente invenção. Em alguns exemplos, um eletrólito pode ser adicionado durante o processamento do dispositivo, em outros exemplos, o separador pode já incluir eletrólito.

Ilustração do processamento exemplificador da enerqização biocompatí-vel -separador depositado [0114] Um exemplo das etapas que podem estar envolvidas no processamento de elementos de energização biocompatíveis é en- contrado nas Figuras de 6A a 6F. O processamento, em algumas das etapas exemplificadoras, pode ser observado nas Figuras individuais. Pode haver várias alterações, exclusões, mudanças nos materiais e espessura alvo que podem ser úteis dentro do objetivo da presente invenção. [0115] Na Figura 6A, uma construção laminar 600 é ilustrada. A estrutura laminar pode compreender duas camadas de liberação de construção laminar, 602 e 602a; duas camadas adesivas de construção laminar 604 e 604a, localizadas entre as camadas de liberação de construção laminar 602 e 602a; e um núcleo de construção laminar 606, localizado entre as duas camadas adesivas de construção laminar 604 e 604a. As camadas de liberação de construção laminar, 602 e 602a e as camadas adesivas, 604 e 604a, podem ser produzidas ou compradas, como uma fita de transferência de adesivo sensível à pressão comercialmente disponível com camada de revestimento primário. As camadas adesivas da construção laminar podem ser uma camada de PVDF, que pode ter aproximadamente 1 a 3 milímetros de espessura e tampar o núcleo de construção laminar 606. O núcleo de construção laminar 606 pode compreender uma resina polimérica termoplástica, como tereftalato de polietileno, que, por exemplo, pode ter aproximadamente 3 milímetros de espessura. Prosseguindo para a Figura 6B, um meio para armazenar a mistura de cátodo, como uma cavidade para a bolsa de cátodo 608, pode ser cortado na construção laminar por tratamento de corte a laser. [0116] A seguir, na Figura 6C, a camada de liberação inferior da construção laminar 602a pode ser removida da construção laminar, expondo a camada adesiva de construção laminar 604a. A camada adesiva de construção laminar 604a pode, então, ser usada para ade- rir uma folha metálica de conexão anódica 610 para tampar a abertura inferior da bolsa de cátodo 608. Prosseguindo para a Figura 6D, a folha metálica de conexão anódica 610 pode ser protegida na camada inferior exposta aderindo-se uma camada de mascaramento 612. A camada de mascaramento 612 pode ser uma fita de transferência de PSA comercialmente disponível com um revestimento primário. A seguir, na Figura 6E, a folha metálica de conexão anódica 610 pode ser galvanizada com um metal coerente 614, o zinco, por exemplo, que reveste a seção exposta da folha metálica de conexão anódica 610 dentro da bolsa de cátodo. Prosseguindo para 6F, a camada de mascaramento de coleta elétrica do ânodo 612 é removida do fundo da folha metálica de conexão anódica 610 após a galvanoplastia. [0117] As Figuras de 7A a 7F ilustram um modo alternativo de processamento das etapas ilustradas nas Figuras de 6A a 6F, e que são similares ao processo representado nas Figuras 6A e 6B. A estrutura laminar pode compreender duas camadas de liberação de construção laminar, 702 e 702a, uma camada em qualquer extremidade; duas camadas adesivas de construção laminar, 704 e 704a, situadas entre as camadas de liberação de construção laminar 702 e 702a; e um núcleo de construção laminar 706, situado entre as duas camadas adesivas de construção laminar 704 e 704a, conforme ilustrado na Figura 7A. As camadas de liberação de construção laminar e as camadas adesivas podem ser produzidas ou compradas, como uma fita de transferência de adesivo sensível à pressão com camada de revestimento primário comercialmente disponível. As camadas adesivas da construção laminar podem ser uma camada de fluoreto de polivinilideno PVDF que pode ter aproximadamente 1 a 3 milímetros de espessura e tampar o nú- cleo de construção laminar 706. O núcleo de construção laminar 706 pode compreender uma resina de polímeros termoplásticos, como teref-talato de polietileno, que, por exemplo, pode ter aproximadamente 3 milímetros de espessura. Prosseguindo para a Figura 7B, um meio para armazenar, como uma cavidade para a bolsa de cátodo 708, pode ser cortado na construção laminar por tratamento de corte a laser. Na Figura 7C, uma folha metálica de conexão anódica 710 pode ser obtida e uma camada de mascaramento protetora 712 aplicada em um lado. A seguir, na Figura 7D, a folha metálica de conexão anódica 710 pode ser galvanizada com uma camada 714 de um metal coerente, por exemplo, zinco. Prosseguindo para a Figura 7E, as construções laminares das Figuras 7B e 7D podem ser combinadas para formar uma nova construção laminar, conforme descrito na Figura 7E, pela adesão da construção da Figura 7B na camada galvanizada 714 da Figura 7D. A camada de liberação 702a da Figura 7B pode ser removida a fim de expor a camada adesiva 704a da Figura 7B para aderência sobre camada galvanizada 714 da Figura 7D. Prosseguindo para a Figura 7F, a camada de mascaramento protetora de ânodo 712 pode ser removida do fundo da folha metálica de conexão anódica 710. [0118] As Figuras de 8A a 8H podem ilustrar a implementação de elementos de energização a uma estrutura laminar biocompatível, que às vezes é chamada aqui de conjunto laminar ou conjunto laminado, similares, por exemplo, aos ilustrados nas Figuras de 6A a 6F e de 7A a 7F. Procedendo à Figura 8A, uma mistura precursora separadora de hidrogel 820 pode ser depositada sobre a superfície do conjunto laminado. Em alguns exemplos, conforme mostrado, a mistura precursora de hidrogel 820 pode ser aplicada sobre uma camada de liberação 802. A seguir, na Figura 8B, a mistura precursora separadora de hi-drogel 820 pode ser espalhada 850 na bolsa de cátodo enquanto é retirada da camada de liberação 802. O termo "espalhada" pode, em geral, se referir ao uso da ferramenta de planarização ou raspagem para esfregar em toda a superfície e mover o material fluido sobre a superfície e para cavidades, conforme existam. O processo de espa-Ihamento pode ser realizado por equipamento similar ao dispositivo tipo "rodo" ou, alternativamente, dispositivo de planarização, como bordas de facas, bordas de aparelho de barbear ou depilar e similares, que podem ser feitos de vários materiais, conforme possa ser quimi-camente consistente com o material a ser removido. [0119] O processamento descrito na Figura 8B pode ser realizado várias vezes para garantir o revestimento da bolsa de cátodo e aumentar a espessura dos recursos resultantes. A seguir, na Figura 8C, po-de-se permitir que a mistura precursora separadora de hidrogel seque a fim de evaporar materiais, que podem tipicamente ser solventes ou diluentes de vários tipos, da mistura precursora separadora de hidrogel e, então, os materiais aplicados e dispensados podem ser curados. Pode ser possível repetir ambos os processos descritos na Figura 8B e na Figura 8C em combinação em alguns exemplos. Em alguns exemplos, a mistura precursora separadora de hidrogel pode ser curada pela exposição ao calor, enquanto que, em outros exemplos, a cura pode ser realizada pela exposição à energia de fóton. Ainda em outros exemplos, a cura pode envolver tanto a exposição à energia de fóton quanto ao calor. Pode haver várias formas de curar a mistura precursora separadora de hidrogel. [0120] O resultado da cura pode ser a formação do material precursor separador de hidrogel na parede da cavidade, bem como na região de superfície nas proximidades de um recurso de ânodo ou cá-todo que, no presente exemplo, pode ser um recurso de ânodo. A aderência do material às paredes laterais da cavidade pode ser útil na função de separação de um separador. O resultado da cura pode ser a formação de um concentrado de mistura precursora polimerizada de anidro 822 que pode ser simplesmente considerado o separador da célula. Prosseguindo para a Figura 8D, a pasta fluida para cátodo 830 pode ser depositada na superfície da camada de liberação de construção laminar 802. Em seguida, na Figura 8E, a pasta fluida para cátodo 830 pode ser espalhada pelo dispositivo 850 no bolso do cátodo e sobre o concentrado da mistura precursora polimerizada de anidro 822. A pasta fluida para cátodo pode ser movida para sua localização desejada na cavidade enquanto é simultaneamente removida, em um grande grau, da camada de liberação de construção laminar 802. O processo da Figura 8E pode ser realizado várias vezes para garantir o revestimento da pasta fluida para cátodo 830 no topo do concentrado de mistura precursora polimerizada de anidro 822. A seguir, na Figura 8F, pode-se permitir que a pasta fluida para cátodo seque para formar um preenchimento de cátodo isolado 832 no topo do concentrado de mistura precursora polimerizada de anidro 822, preenchendo o restante da bolsa de cátodo. [0121] Prosseguindo para a Figura 8G, uma formulação de eletrólito 840 pode ser adicionada ao preenchimento de cátodo isolado 832 e possibilitada de hidratar o preenchimento de cátodo isolado 832 e o concentrado de mistura precursora polimerizada de anidro 822. A seguir, na Fi- gura 8H, uma folha metálica de conexão de cátodo 816 pode ser aderida à camada adesiva de construção laminar 804 restante pela remoção da camada de liberação de construção laminar 802 restante e pressionando-se a folha metálica de conexão 816 no lugar. A colocação resultante pode resultar na cobertura de preenchimento de cátodo hidratado 842, bem como no estabelecimento de contato elétrico com o preenchimento de cátodo 842, como um coletor de corrente catódica e meios de conexão. [0122] As Figuras de 9A a 9C podem ilustrar um exemplo alternativo do conjunto laminar resultante ilustrado da Figura 7D. Na Figura 9A, a folha metálica de conexão anódica 710 pode ser obtida e uma camada de mascaramento protetora 712 aplicada em um lado. A folha metálica de conexão anódica 710 pode ser depositada com uma camada 714 de metal coerente como, por exemplo, zinco. De forma similar, conforme descrito nas Figuras anteriores. Prosseguindo para a Figura 9B, um separador de hidrogel 910 pode ser aplicado sem limitação ao uso do método de rodo ilustrado na Figura 8E. A mistura precursora separadora de hidrogel pode ser aplicada de várias formas, por exemplo, um filme pré-formado da mistura pode ser aderido pela aderência física; alternativamente, uma mistura diluída da mistura precursora separadora de hidrogel pode ser dispensada e, então, ajustada a uma espessura desejada pelo processamento de revestimento por giro. Alternativamente, o material pode ser aplicado por revestimento por pulverização, ou qualquer outro processamento equivalente. [0123] A seguir, na Figura 9C, o processamento é descrito para criar um segmento do separador de hidrogel que pode funcionar como uma contenção ao redor de uma região do separador. O processamento pode criar uma região que limita o fluxo, ou difusão, de materiais, como eletróli- to, fora da estrutura interna dos elementos de bateria formados. Tal recurso de bloqueio 920 de vários tipos pode, assim, ser formado. O recurso de bloqueio, em alguns exemplos, pode corresponder a uma região altamente reticulada da camada separadora, como pode ser formado em alguns exemplos pela exposição aumentada à energia de fóton na região desejada do recurso de bloqueio 920. Em outros exemplos, materiais podem ser adicionados ao material separador de hidrogel antes de ser curado para criar porções regionalmente diferenciadas que, mediante cura, se tornam o recurso de bloqueio 920. Em ainda outros exemplos, as regiões do material de separador de hidrogel podem ser removidas antes ou após a cura através de várias técnicas que incluem, por exemplo, a gravação por corrosão química da camada com mascaramento para definir a extensão regional. A região do material removido pode criar um recurso de bloqueio de direito próprio ou, alternativamente, materialmente pode ser adicionado novamente ao espaço vazio para criar um recurso de bloqueio. O processamento do segmento impermeável pode ocorrer através de vários métodos, incluindo processamento por imagem, reticulação elevada, fotodosagem pesada, enchimento, ou omissão de aderência de hidrogel para criar um espaço vazio. Em alguns exemplos, uma construção de laminado ou conjunto do tipo descrito como o resultado do processamento na Figura 9C pode ser formado sem limitação ao recurso de bloqueio 920.

Separadores do elemento de bateria polimerizados [0124] Em alguns projetos de bateria, o uso de um separador discreto (conforme descrito em uma seção anterior) pode ser impedido devido a uma variedade de razões, como o custo, a disponibilidade de materiais, a qualidade de materiais ou a complexidade do processamento para al- gumas opções de material, como exemplos não limitadores. Nesses casos, um separador fundido ou em fundição que é ilustrado nos processos das Figuras 8A a 8H, por exemplo, pode fornecer benefícios desejáveis. Ao mesmo tempo em que separadores engomados ou colados são usados comercial mente com sucesso em baterias AA e outras células Le-clanché ou baterias de zinco-carbono, tais separadores podem ser de algumas formas inadequados para uso em certos exemplos de microba-terias laminares. Atenção especial pode precisar ser dada à uniformidade e consistência para qualquer separador usado nas baterias da presente invenção. O controle preciso sobre o volume do separador pode ser necessário para facilitar a incorporação precisa subsequente de volumes de cátodo conhecidos e realização subsequente das capacidades de descarga e desempenho celular consistentes. [0125] Um método para atingir um separador uniforme mecanicamente robusto de fundição pode ser usar formulações de hidrogel curáveis por UV. Várias formulações de hidrogel permeáveis em água podem ser conhecidas em várias indústrias, por exemplo, a indústria da lente de contato. Um exemplo de um hidrogel comum na indústria da lente de contato pode ser gel poli(metacrilato de hidróxi-etila) reticulado, ou simplesmente pHEMA. Para várias aplicações da presente invenção, o pHEMA pode ter muitas propriedades atraentes para uso em baterias Leclanché e de zinco-carbono. O pHEMA, tipicamente, pode manter um teor de água de aproximadamente 30 a 40 por cento no estado hidratado, enquanto mantém um módulo elástico de cerca de 0,7 MPa (100 psi) ou maior. Adicionalmente, as propriedades de módulo e de conteúdo de água de hidrogéis reticulados podem ser ajustadas pelo versado na técnica pela incorporação de componentes monoméricos hidrofílicos (por exemplo, ácido metacrílico) ou poliméricos (por exemplo, polivinilpirroli-dona) adicionais. Dessa forma, o teor de água, ou mais especificamente, a permeabilidade iônica do hidrogel, pode ser ajustado pela formulação. [0126] De vantagem específica em alguns exemplos, uma formulação de hidrogel polimerizável e moldada pode compreender um ou mais diluentes para facilitar o processamento. O diluente pode ser escolhido para ser volátil, de modo que a mistura moldada possa ser espalhada em uma cavidade e, então, possibilitada de secar por um período suficiente para remover o componente de solvente volátil. Após a secagem, uma fotopolimerização a granel pode ser iniciada pela exposição à radiação actínica de comprimento de onda adequado, como luz ÜV azul a 420 nm, para o fotoiniciador escolhido, como CGI 819. O diluente volátil pode ajudar a fornecer uma viscosidade de aplicação desejada para facilitar a fundição de uma camada uniforme do material polimerizável na cavidade. O diluente volátil pode também fornecer efeitos de redução de tensão superficial benéficos, no caso onde monômeros fortemente polares são incorporados na formulação. Em outro aspecto que pode ser importante para atingir a fundição de uma camada uniforme de material polimerizável na cavidade pode ser a viscosidade da aplicação. Os monômeros reativos comuns com pequena massa molar tipicamente não têm viscosidades muito altas, as quais podem ser tipicamente apenas alguma centipoi-se. Em um esforço para fornecer o controle benéfico da viscosidade do material separador moldável e polimerizável, um componente po-limérico de alta massa molar que sabe-se ser compatível com o material polimerizável pode ser selecionado para incorporação na formulação. Os exemplos de polímeros de alta massa molar que podem ser adequados para incorporação em formulações exemplificadoras podem incluir polivinilpirrolidona e poli(óxido de etileno). [0127] Em alguns exemplos, o separador polimerizável moldável pode ser vantajosamente aplicado em uma cavidade desenhada, conforme anteriormente descrito. Em exemplos alternativos, pode não haver cavidade alguma no momento da polimerização. Em vez disso, a formulação separadora moldável, polimerizável pode ser recoberta sobre um substrato contendo elétrodo, por exemplo, latão depositado com zinco moldado, e, em seguida, exposto à radiação actínica com o uso de uma fotomáscara para polimerizar seletivamente o material separador em áreas específicas. O material separador pode, então, ser removido pela exposição a solventes de enxágue apropriados. Nesses exemplos, o material separador pode ser designado como um separador fotomoldável.

Formulações do separador de múltiplos componentes [0128] O separador útil, de acordo com os exemplos da presente invenção, pode ter inúmeras propriedades que podem ser importantes para sua função. Em alguns exemplos, o separador pode ser deseja-velmente formado de tal maneira que crie uma barreira física, de modo que as camadas em qualquer lado do separador não entrem em contato fisicamente. A camada pode, assim, ter uma característica importante de espessura uniforme, pois, enquanto uma fina camada pode ser desejável por várias razões, um espaço vazio ou lacuna pode ser essencial. Adicionalmente, a fina camada pode ter desejavelmente uma alta permeabilidade para permitir o fluxo livre de íons. Ainda, o separador exige entrada de água ideal para otimizar as propriedades mecânicas do separador. Dessa forma, a formulação pode compreender um com- ponente de reticulação, um componente de polímero hidrofílico e um componente de solvente. [0129] Um reticulador pode ser um monômero com duas ou mais ligações duplas polimerizáveis. Os reticuladores adequados podem ser compostos com dois ou mais grupos funcionais polimerizáveis. Os exemplos de reticuladores hidrofílicos adequados podem ainda incluir compostos com dois ou mais grupos funcionais polimerizáveis, bem como grupos funcionais hidrofílicos, como grupos poliéter, amida ou hidroxila. Os exemplos específicos podem incluir TEGDMA (tetra-etiienoglicol dimetacrilato), TrEGDMA (trietilenoglicol dimetacrilado), etiieno glicol dimetacrilato (EGDMA), etilenodiamina dimetaacriiami-da, glicerol dimetacrilato e combinações dos mesmos. [0130] As quantidades de reticulador que podem ser usadas em alguns exemplos pode variar, por exemplo, desde cerca de 0,000415 até cerca de 0,0156 mol por 100 gramas de componentes reativos na mistura de reação. A quantidade de reticulador hidrofílico usada pode geralmente ser cerca de 0 a cerca de 2 por cento em peso e, por exemplo, cerca de 0,5 a cerca de 2 por centro em peso. Componentes de polímero hidrofílico capazes de aumentar a viscosidade da mistura reativa e/ou aumentar o grau de ligação de hidrogênio com o monômero hidrofílico de reação lenta, como polímeros hidrofílicos de alto peso molecular, podem ser desejáveis. [0131] Os polímeros hidrofílicos de alto peso molecular fornecem molhabilidade otimizada e, em alguns exemplos, pode melhorar a mo-Ihabilidade para o separador da presente invenção. Em alguns exemplos não limitadores, polímeros hidrofílicos com alto peso molecular podem ser receptores de ligação de hidrogênio que, em ambientes aquosos, se ligam através de hidrogênio à água, se tornando assim efetivamente mais hidrofílicos. A ausência de água pode facilitar a incorporação do polímero hidrofílico na mistura de reação. Além dos polímeros hidrofílicos com alto peso molecular especificamente nomeados, pode ser esperado que qualquer polímero com alto peso molecular seja útil na presente invenção, desde que, quando o polímero é adicionado a uma formulação de hidrogel de silicone exemplificadora, o polímero hidrofílico (a) não se separe de fase substancialmente da mistura de reação e (b) conferi molhabilidade ao polímero curado resultante. [0132] Em alguns exemplos, o polímero hidrofílico de alto peso molecular pode ser solúvel no diluente em temperaturas de processamento. Os processos de fabricação que usam água ou diluentes solúveis em água, como álcool isopropílico (IPA), podem ser exemplos desejáveis devido a sua simplicidade e seu custo reduzido. Nesses exemplos, os polímeros hidrofílicos de alto peso molecular que são solúveis em água sob temperaturas de processamento podem também ser desejáveis. [0133] Os exemplos de polímeros hidrofílicos de alto peso molecular podem incluir, mas não se limitam a poliamidas, polilactonas, poliimi-das, polilactamas e poliamidas funcionalizadas, polilactonas, poliimidas, polilactamas, como PVP e copolímeros dos mesmos, ou, alternativamente, DMA funcionalizado por copolimerização com uma quantidade molar menor de um monômero hidroxila-funcional, como HEMA, seguida de reação dos grupos hidroxila do copolímero resultante com materiais contendo grupos polimerizáveis radicais, como isocianato etil meta-crilato ou cloreto de metacriloíla. Polímeros hidrofílicos de alto peso mo- lecular podem incluir, mas não se limitam a poli-N-vinil pirrolidona, poli-N-vinil-2-piperidona, poli-N-vinil-2-caprolactama, poli-N-vinil-3-metil-2-caprolactama, poli-N-vinil-3-metil-2-piperidona, poli-N-vinil-4-metil-2-piperidona, poli-N-vinil-4-metil-2-caprolactama, poli-N-vinil-3-etil-2-pirrolidona e poli-N-vinil-4,5-dimetil-2-pirrolidona, polivinilimidazol, poli-N--N-dimetilacrilamida, álcool polivinílico, ácido poliacrílico, óxido de po-lietileno, poli 2 etil oxazolina, polissacarídeos de heparina, polissacarí-deos, misturas e copolímeros (incluindo bloco ou aleatório, ramificado, multicadeias, em forma de pente ou em forma de estrela) dos mesmos onde poli-N-vinilpirrolidona (PVP) pode ser um exemplo desejável onde PVP foi adicionado a uma composição de hidrogel para formar uma rede de interpenetração que mostra um baixo grau de atrito de superfície e uma baixa taxa de desidratação. [0134] Componentes ou aditivos adicionais, que podem ser geralmente conhecidos na técnica, podem também ser incluídos. Os aditivos podem incluir, mas não se limitam a, compostos absorventes de ultravioleta, fotoiniciadores, como CGI 819, tonalizantes reativos, compostos microbicidas, pigmentos, fotocrômicos, agentes de liberação, combinações dos mesmos e similares. [0135] O método associado a estes tipos de separadores pode incluir também o recebimento de CGI 819; a mistura com PVP, HE-MA, EGDMA e IPA; e então a cura da mistura resultante com uma fonte de calor ou uma exposição a fótons. Em alguns exemplos, a exposição a fótons pode ocorrer onde a energia dos fótons é consistente com um comprimento de onda que ocorre na porção ultravioleta do espectro eletromagnético. Outros métodos para iniciar a polimeri- zação, em geral, realizada em reações de polimerização estão dentro do escopo da presente invenção.

Coletor de correntes e eletrodos [0136] Em alguns exemplos de células de zinco-carbono e Leclan-ché, o coletor de corrente do cátodo pode ser uma haste de carbono sinterizada. Esse tipo de material pode enfrentar obstáculos técnicos para células eletroquímicas finas da presente invenção. Em alguns exemplos, as tintas de carbono impressas podem ser usadas em células eletroquímicas finas para substituir uma haste de carbono sinteriza-do pelo coletor de corrente catódica e, nesses exemplos, o dispositivo resultante pode ser formado sem prejudicar de modo significante a célula eletroquímica resultante. Tipicamente, as tintas de carbono podem ser aplicadas diretamente aos materiais para embalagem que podem compreender filmes poliméricos ou, em alguns casos, laminados metálicos. Nos exemplos onde o filme de embalagem pode ser uma folha metálica, a tinta de carbono pode precisar proteger a folha de metal subjacente da degradação química e/ou corrosão pelo eletrólito. Além disso, nesses exemplos, o coletor de corrente da tinta de carbono pode precisar fornecer condutividade elétrica de dentro da célula eletroquímica à parte externa da célula eletroquímica, o que implica em uma vedação ao redor ou através da tinta de carbono. Devido à natureza porosa de tintas de carbono, isso pode não ser facilmente realizado sem grandes desafios. Tintas de carbono também podem ser aplicadas em camadas que têm espessura relativamente pequena e finita, por exemplo, 10 a 20 mícrons. Em um projeto de célula eletroquímica fina no qual a espessura de embalagem total pode ser apenas cerca de 100 a 150 mícrons, a espessura de uma camada de tinta de carbono pode assumir uma fra- ção significante do volume interno total da célula eletroquímica, assim, impactando negativamente no desempenho elétrico da célula. Além disso, a natureza delgada de toda a batería e do coletor de corrente, em particular, pode implicar em uma pequena área em seção transversal para o coletor de corrente. À medida em que a resistência de um trilho aumenta com o comprimento do traço e diminui a área em seção transversal, pode haver uma compensação direta entre a espessura e a resistência do coletor de corrente. A resistividade de volume de tinta de carbono pode ser insuficiente para atender à exigência de resistência de baterias finas. As tintas preenchidas com prata ou outros metais condutores podem também ser consideradas para reduzir a resistência e/ou espessura, mas as mesmas podem introduzir novos desafios, como incompatibilidade com novos eletrólitos. Em consideração a esses fatores, em alguns exemplos, pode ser desejável realizar células eletro-químicas finas eficientes e de alto desempenho da presente invenção utilizando-se uma fina folha de metal como o coletor de corrente, ou aplicar um filme metálico fino a uma camada de embalagem de polímero subjacente para agir como o coletor de corrente. Tais folhas de metal podem ter resistividade significativamente menor, assim, permitindo que as mesmas atendam às exigências de resistência elétrica com espessura muito menor que as tintas de carbono impressas. [0137] Em alguns exemplos, uma ou mais das camadas de embalagem superiores e/ou inferiores podem servir como um substrato para um metal coletor de corrente esferulado ou pilha metálica. Por exemplo, o suporte 3M® Scotchpak 1109 pode ser metalizado com o uso de deposição de vapor físico (PVD) de uma ou mais camadas metálicas úteis como um coletor de corrente para um cátodo. Pilhas metálicas exemplifica- doras úteis como coletores de corrente de cátodo podem ser camadas de adesão de Ti-W (titânio-tungstênio) e camadas condutoras de Ti (titânio). As pilhas metálicas exemplificadoras úteis como coletores de corrente de ânodo podem ser camadas de adesão de Ti-W, camadas condutoras de Au (ouro) e camadas de deposição de In (índio). A espessura das camadas de PVD pode ser menor que 500 nm no total. Se múltiplas camadas de metais são usadas, as propriedades eletroquímicas e de barreira podem precisar ser compatíveis com a bateria. Por exemplo, cobre pode ser galvanizado no topo de uma camada de partícula inicial para cultivar uma camada condutora espessa. As camadas adicionais podem ser folheadas sobre o cobre. Entretanto, o cobre pode ser eletro-quimicamente incompatível com certos eletrólitos, especialmente na presença de zinco. Consequentemente, se o cobre for utilizado como uma camada na bateria, pode precisar ser suficientemente isolado do eletrólito de bateria. De modo alternativo, o cobre pode ser excluído ou um outro metal substituído. [0138] Em alguns outros exemplos, as folhas metálicas de embalagem superior e/ou inferior podem também funcionar como coletores de corrente. Por exemplo, uma folha metálica de latão de 25 mícrons pode ser útil como um coletor de corrente anódica para um ânodo de zinco. A folha metálica de latão pode ser opcionalmente galvanizada com índio antes de galvanizar com zinco. Em um exemplo, as folhas metálicas de embalagem do coletor de corrente catódica podem compreender folha metálica de titânio, folha metálica Hastelloy C-276, folha metálica de cromo e/ou folha metálica de tântalo. Em certos projetos, uma ou mais folhas metálicas de embalagem podem ser em branco finas, gravada, gofrada, texturizada, fabricada a laser, ou processada de outra forma pa- ra fornecer a forma desejável, rugosidade de superfície e/ou geometria do encapsulamento da célula.

Mistura de cátodo [0139] Numerosas misturas químicas de cátodo podem ser consistentes com os conceitos da presente invenção. Em alguns exemplos, uma mistura de cátodo, que pode ser um termo para uma fórmula química usada para formar um cátodo da batería, pode ser aplicada como uma pasta, gel, suspensão ou pasta aquosa, e pode compreender um óxido metálico de transição, como dióxido de manganês, alguns na forma de aditivo condutor, que, por exemplo, podem ser uma forma de pó condutor, como negro de fumo ou grafite, e polímero solúvel em água, como polivinilpirrolidona (PVP) ou alguns outros aditivos aglutinantes. Em alguns exemplos, outros componentes podem ser incluídos, como um ou mais dentre aglutinantes, sais eletrólitos, inibidores de corrosão, água ou outros solventes, tensoativos, modificado-res de reologia e outros aditivos condutores, como, polímeros condutores. Uma vez formuladas e apropriadamente misturada, a mistura de cátodos pode ter uma reologia desejável que permita que a mesma ou seja dispensada sobre porções desejadas do separador e/ou coletor de corrente catódica, ou espalhada através de uma tela ou estêncil de uma maneira similar. Em alguns exemplos, a mistura de cátodos pode ser seca antes de ser usada em futuras etapas de montagem da célula, enquanto que, em outros exemplos, o cátodo pode conter alguns ou todos os componentes de eletrólitos, e pode ser somente parcialmente seco a um teor de umidade selecionado. [0140] O óxido metálico de transição pode, por exemplo, ser dióxido de manganês. O dióxido de manganês, que pode ser usado na mis- tura de cátodo, pode ser, por exemplo, dióxido de manganês eletrolíti-co (DME), devido à energia específica adicional benéfica que esse tipo de dióxido de manganês fornece em relação a outras formas, como dióxido de manganês natural (NMD) ou dióxido de manganês químico (CMD). Além disso, o DME útil em baterias da presente invenção pode precisar ter um tamanho de partícula e uma distribuição de tamanho de partícula que possam ser condutores para a formação de pas-tas/pastas aquosas de mistura de cátodos imprimíveis ou depositáveis. Especificamente, o DME pode ser processado para remover componentes de partículas significativamente grandes, que podem ser considerados grandes em relação aos outros recursos, como dimensões internas da batería, espessura do separador, diâmetros de ponta de distribuição, tamanhos de abertura de estêncil, ou tamanhos de malha da tela. A otimização do tamanho da partícula pode também ser usada para melhorar o desempenho da bateria, por exemplo, a impedância interna e a capacidade de descarga. [0141] A moagem é a redução de materiais sólidos de um tamanho médio de partícula para um tamanho médio menor de partícula, triturando, moendo, cortando, vibrando ou outros processos. A moagem pode também ser usada para liberar materiais úteis dos materiais da matriz na qual eles podem estar anexos e para concentrar minerais. Um moinho é um dispositivo que quebra materiais sólidos em pedaços menores moendo, triturando ou cortando. Pode haver vários meios para moer e muitos tipos de materiais processados nos mesmos. Tais meios de moagem podem incluir: moinho de esferas, moinho de engenho, morteiro e pilão, prensa de rolos e moinho de jato, entre outras alternativas de moagem. Um exemplo de moagem que pode ser usado na presente invenção é a moagem por jato. Após a moagem, o estado do sólido é alterado, por exemplo, o tamanho de partícula, a disposição do tamanho da partícula e o formato da partícula. Processos de moagem de agregado podem também ser usados para remover ou separar contaminação ou umidade do agregado para produzir "preenchimentos a seco" antes do transporte ou do preenchimento estrutural. Alguns equipamentos podem combinar várias técnicas para classificar um material sólido em uma mistura de partículas cujo tamanho é limitado tanto por um tamanho de partícula mínimo quanto máximo. Tal processamento pode ser referido como "classificadores" ou "classificação". [0142] A moagem pode ser um aspecto de produção de mistura de cátodos para a distribuição uniforme do tamanho da partícula dos ingredientes da mistura de cátodos. O tamanho de partícula uniforme em uma mistura de cátodo pode auxiliar em viscosidade, reologia, eletrocondutividade e outras propriedades de um cátodo. A moagem pode auxiliar essas propriedades através do controle da aglomeração, ou uma coleta de massa, dos ingredientes de mistura de cátodo. Aglomeração - o agrupamento de elementos dispersos que, no caso da mistura de cátodo, pode ser de alótropos de carbono e óxidos metálicos de transição - pode afetar negativamente o processo de preenchimento, deixando espaços vazios na cavidade desejada do cátodo, conforme ilustrado na Figura 11 e descrito subsequentemente. [0143] Ainda, a filtração pode ser outra etapa importante para a remoção de partículas aglomeradas ou indesejáveis. As partículas indesejáveis podem incluir partículas enormes, contaminantes, ou outras partículas não explicitamente levadas em consideração no processo de preparação. A filtração pode ser alcançada por meios, como filtração por filtro de papel, filtração a vácuo, cromatografia, mi-crofiltração e outros meios de filtração. [0144] Em alguns exemplos, o DME pode ter um tamanho médio de partícula de 7 mícrons com um conteúdo de partícula grande que pode conter partículas de até cerca de 70 mícrons. Em exemplos alternativos, o DME pode ser peneirado, moído adicionalmente, ou, de outro modo, separado ou processado para limitar o teor de partículas grandes abaixo de certo limiar de, por exemplo, 25 mícrons ou menor. [0145] O cátodo pode também compreender dióxido de prata ou oxihidróxido de níquel. Tais materiais podem oferecer elevada capacidade e menor diminuição em tensão carregada durante a descarga em relação ao dióxido de manganês, ambas propriedades desejáveis em uma bateria. As baterias com base nesses cátodos podem ter exemplos atuais presentes na indústria e na literatura. Uma microbateria inovadora que utiliza um cátodo de dióxido de prata pode incluir um eletrólito biocompatível, por exemplo, um que compreenda cloreto de zinco e/ou cloreto de amônio ao invés de hidróxido de potássio. [0146] Alguns exemplos da mistura de cátodos podem incluir um aglutinante polimérico. O aglutinante pode servir a inúmeras de funções na mistura de cátodos. A função primária do aglutinante pode ser criar uma rede elétrica interpartículas suficiente entre partículas de DME e partículas de carbono. Uma função secundária do aglutinante pode ser facilitar a adesão mecânica e o contato elétrico com o coletor de corrente ca-tódica. Uma terceira função do aglutinante pode ser influenciar as propriedades reológicas da mistura de cátodos para distribuição e/ou impressão com estêncil/tela vantajosa. Ainda, uma quarta função do aglutinante pode ser aumentar a absorção e distribuição do eletrólito dentro do cáto-do. [0147] A escolha do polímero aglutinante, bem como da quantidade a ser usada, pode ser benéfica para a função do cátodo na célula eletroquímica da presente invenção. Se o polímero aglutinante for solúvel demais no eletrólito a ser usado, então, a função primária do aglutinante - continuidade elétrica - pode ser drasticamente impacta-da ao ponto da não funcionalidade da célula. Inversamente, se o polímero aglutinante for insolúvel no eletrólito para ser usado, porções de DME podem ser ionicamente isoladas do eletrólito, resultando no desempenho de célula reduzido, como capacidade reduzida, tensão de circuito aberto inferior e/ou resistência interna elevada. [0148] O aglutinante pode ser hidrofóbico; pode também ser hi-drofílico. Exemplos de polímeros aglutinantes úteis para a presente invenção incluem PVP, poli-iisobutileno (PIB), copolímeros de tribloco borrachosos que compreendem blocos de extremidade de estireno como aqueles fabricados pela Kraton Polymers, copolímeros em bloco de látex de estireno-butadieno, ácido poliacrílico, hidróxi etil celulose, carboximetilcelulose, sólidos de fluorocarboneto como po-li(tetrafluoroetileno), dentre outros. [0149] Um solvente pode ser um componente da mistura de cáto-dos. Um solvente pode ser útil para umedecer a mistura de cátodos, o que pode auxiliar na distribuição de partículas da mistura. Um exemplo de um solvente pode ser tolueno. Também, um tensoativo pode ser útil para umedecer e, assim, distribuir a mistura de cátodos. Um exemplo de um tensoativo pode ser um detergente, como Tri-ton™ QS-44. O Triton™ QS-44 pode auxiliar na dissociação de in- gredientes agregados na mistura de cátodos, permitindo uma distribuição mais uniforme dos ingredientes da mistura de cátodos. [0150] Um carbono condutor pode normalmente ser usado na produção de um cátodo. O carbono é capaz de formar muitos alotró-picos ou modificações estruturais diferentes. Os alótropos de carbono diferentes têm propriedades físicas diferentes, permitindo a variação na eletrocondutividade. Por exemplo, a "viscosidade" do negro de fumo pode ajudar na aderência de uma mistura de cátodos a um coletor de corrente. Entretanto, em elementos de energização que exige quantidades relativamente baixas de energia, essas variações na eletrocondutividade podem ser menos importantes que outras propriedades favoráveis, como densidade, tamanho de partícula, condutivi-dade de calor e uniformidade relativa, entre outras propriedades. Os exemplos de alótropos de carbono incluem: diamante, grafite, grafe-no, carbono amorfo (informalmente chamado de negro de fumo), bu-ckminsterfulerano, carbono vítreo, aerogéis de carbono e outras possíveis formas de carbono capazes de conduzir eletricidade. Um exemplo de um alótropo de carbono pode ser grafite. [0151] Um exemplo de uma formulação de mistura de cátodo completa pode ser dado na Tabela 1 abaixo: Tabela 1 onde PIB é poliisobutileno, JMEMD é dióxido de manganês moído a jato, KS6 é um grafite produzido por Timcal e PIB B10 é poliisobutileno com um grau de peso molecular de B10. [0152] Uma vez formulada e processada a mistura de cátodos, a mistura pode ser dispensada, aplicada e/ou armazenada em uma superfície, como o separador de hidrogel, ou o coletor de corrente cató-dica, ou em um volume, como a cavidade na estrutura laminar. Preencher uma superfície pode resultar em um volume sendo preenchido ao longo do tempo. Para aplicar, dispensar e/ou armazenar a mistura, certa reologia pode ser desejada para otimizar o processo de distribuição, aplicação e/ou armazenamento. Por exemplo, uma reologia menos viscosa pode permitir um preenchimento melhor da cavidade enquanto, ao mesmo tempo, possivelmente sacrifica a distribuição de partículas. Uma reologia mais viscosa pode permitir uma distribuição de partícula mais otimizada, enquanto possivelmente diminuir a capacidade de preencher a cavidade e possivelmente perder eletrocon-dutividade. [0153] Por exemplo, as Figuras de 10A a 10F ilustram aplicação ou dispensação otimizadas e não otimizadas em uma cavidade. A Figura 10A ilustra uma cavidade preenchida de forma ótima com a mistura de cátodos após a aplicação, distribuição e/ou armazenamento. A Figura 10B ilustra uma cavidade com preenchimento insuficiente no quadrante inferior esquerdo 1002, que pode ser resultado direto da reologia indesejável da mistura de cátodos. A Figura 10C ilustra uma cavidade com preenchimento insuficiente no quadrante superior direito 1004, que pode ser resultado direto da reologia indesejável da mistura de cátodos. As Figuras 10D e 10E ilustram uma cavidade com preenchimento insuficiente no meio 1006 ou no fundo 1008 da cavidade, respectivamente, o que pode ser uma bolha causada por um resultado direto da reologia indesejável da mistura de cátodos. A Figura 10F ilustra uma cavidade com preenchimento insuficiente em direção ao topo 1010 da cavidade, que pode ser um resultado direto da reologia indesejável da mistura de cátodos. Os defeitos ilustrados nas Figuras de 10B a 10F podem resultar em vários problemas da bateria, por exemplo, capacidade reduzida, resistência interna elevada e segurança degradada. [0154] Ainda, na Figura 11, a aglomeração 1102 pode ocorrer como resultado da reologia indesejável da mistura de cátodos. A aglomeração pode resultar em diminuição do desempenho da mistura de cá-todo, por exemplo, capacidade de descarga diminuída e resistência interna elevada. [0155] Em um exemplo, a mistura de cátodo pode parecer com uma consistência de pasta de amendoim otimizada para preencher por espátula a cavidade de construção laminar enquanto mantém a eletro-condutividade. Em outro exemplo, a mistura pode ser viscosa o suficiente para ser impressa na cavidade. Enquanto que, em outro exemplo, a mistura de cátodos pode ser seca, colocada e armazenada na cavidade. Ânodo e inibidores de corrosão de ânodo [0156] O ânodo para a bateria laminar da presente invenção pode, por exemplo, compreender zinco. Em baterias de zinco-carbono tradicionais, um ânodo de zinco pode tomar a forma física de uma lata em que o conteúdo da célula eletroquímica pode estar contido. Para a bateria da presente invenção, um recipiente de zinco pode ser um exemplo, mas pode haver outras formas físicas de zinco que podem ser desejáveis para realizar designs de baterias ultrapequenas. [0157] A galvanoplastia do zinco é um tipo de processo em numerosos usos industriais, por exemplo, para o revestimento protetor ou estético de partes de metal. Em alguns exemplos, o zinco galvanizado pode ser usado para formar ânodos finos e isolantes úteis para baterias da presente invenção. Além disso, o zinco galvanizado pode ser dotado de um padrão em configurações diferentes, dependendo da intenção do projeto. Um meio fácil para padronizar o zinco galvanizado pode ser processar com o uso de uma fotomáscara ou uma máscara física. No caso da fotomáscara, uma fotorresistência pode ser aplicada a um substrato condutivo, o substrato sobre o qual o zinco pode ser subsequentemente folheado. O padrão de folheamento desejado pode ser então projetado para a fotorresistência por meio de uma fotomáscara, causando, assim, a cura das áreas selecionadas da fotorresistência. A fotorresistência não curada pode, então, ser removida com técnicas de solventes e de limpeza adequadas. O resultado pode ser uma área padronizada de material condutivo que pode receber um tratamento de zinco galvanizado. Embora esse método possa fornecer benefícios para o formato ou projeto do zinco a ser folheado, a abordagem pode exigir o uso de materiais fotopadro-nizáveis disponíveis, que podem ter propriedades limitadas para a construção geral da embalagem da célula. Consequentemente, métodos novos e inovadores para padronizar zinco podem ser exigidos para realizar alguns projetos de microbaterias finas da presente invenção. [0158] Um meio alternativo para padronizar ânodos de zinco pode ser por meio de uma aplicação de máscara física. Uma máscara física pode ser feita cortando-se aberturas desejáveis em um filme que tenha propriedades desejáveis de barreira e/ou embalagem. Adicionalmente, o filme pode ter adesivo sensível à pressão aplicado a um ou ambos os lados. Finalmente, o filme pode ter forros de liberação protetores aplicados a um ou ambos os adesivos. A tira removível pode servir para o propósito duplo de proteger o adesivo durante o corte de abertura e proteção do adesivo durante as etapas de processamento específicas de montagem da célula eletroquímica, especificamente a etapa de preenchimento de cátodo. Em alguns exemplos, uma máscara de zinco pode compreender um filme de PET de cerca de 100 mícrons de espessura ao qual um adesivo sensível à pressão pode ser aplicado a ambos os lados em uma espessura de camada de aproximadamente 10 a 20 mícrons. Ambas as camadas de PSA podem ser cobertas por um filme de liberação de PET que pode ter um tratamento de superfície de baixa energia de superfície e pode ter uma espessura aproximada de 50 mícrons. Nesses exemplos, a máscara de zinco de camadas múltiplas pode compreender um filme de PSA e PET. Os filmes de PET e construtos de máscara de zinco de PET/PSA conforme descritos na presente invenção podem ser desejavelmente processados com equipamento de microusinagem a laser com precisão de nanossegun-dos, como uma estação de trabalho de microusinagem a laser Oxford Lasers E-Series, para criar aberturas ultra-precisas na máscara para facilitar o folheamento posterior. Em essência, uma vez que a máscara de zinco tiver sido fabricada, um lado do forro de liberação pode ser removido e a máscara com aberturas pode ser laminada ao coletor de corrente anódica e/ou folha metálica/filme de embalagem do lado do ânodo. Dessa maneira, o PSA cria uma vedação nas bordas internas das aberturas, facilitando a limpeza e encobrimento preciso do zinco durante a galvanoplastia. [0159] A máscara de zinco pode ser colocada e, então, a galvanização de um ou mais materiais metálicos pode ser realizada. Em alguns exemplos, o zinco pode ser galvanizado diretamente em uma folha metálica coletora de corrente de ânodo eletroquimicamente compatível, como bronze. Um design exemplificador alternativo pode compreender uma embalagem do lado do ânodo onde a metalização da partícula inicial foi aplicada a um filme polimérico ou a um filme polimérico multicamada. Em tais exemplos, zinco e/ou as soluções de plaqueamento usadas para depositar zinco, podem não ser quimicamente compatíveis com a metalização de partícula inicial subjacente. As manifestações de falta de compatibilidade podem incluir rachaduras, corrosão e/ou evolução exacerbada de H2 no filme mediante contato com o eletrólito da célula. Nesse caso, metais adicionais podem ser aplicados ao metal inicial para afetar melhor a compatibilidade química geral no sistema. Um metal que pode encontrar utilidade específica nas construções de células eletroquímicas pode ser o índio. O índio pode ser amplamente usado como um componente de liga no grau de zinco da batería com sua função primária sendo para fornecer uma propriedade anticorrosiva ao zinco na presença do eletrólito. Em alguns exemplos, o índio pode ser depositado de maneira bem sucedida em várias metalizações iniciais, como Ti-W e Au. Filmes resultantes de 1 a 3 mícrons de índio nas camadas de metalização iniciais podem ser de baixo estresse e aderentes. Desse modo, o filme de embalagem do lado do ânodo e do coletor de corrente anexo que tem uma camada superior de índio pode ser conformável e durável. Em alguns exemplos, pode ser possível depositar zinco sobre a superfície tratada por índio, e o depósito resultante pode ser muito não uniforme e nodular. Esse efeito pode ocorrer em definições de densidade de corrente inferior, por exemplo, 20 amps por metro quadrado (ASF). Conforme visto com um microscópio, pode-se observar que nódulos de zinco podem ser formados sobre o depósito liso de índio subjacente. Em certos designs de célula eletroquímica, a folga de espaço vertical para a camada de ânodo de zinco pode ser de cerca de até 5 a 10 mícrons de espessura, mas em alguns exemplos, as densidades de corrente inferiores podem ser usadas para o plaqueamento de zinco, e os crescimentos nodulares resultantes podem ser maiores do que a espessura vertical de ânodo máxima desejável. Pode ser que o crescimento de zinco nodular da haste se origine de uma combinação do sobrepotencional alto de índio e a presença de uma camada de óxido de índio. [0160] Em alguns exemplos, o folheamento de DC de densidade de corrente mais alta pode superar os padrões de crescimento nodulares de zinco relativamente grandes sobre as superfícies de índio. Por exemplo, as condições de folheamento de 100 ASF podem resultar em zinco nodular, mas o tamanho dos nódulos de zinco pode ser drasticamente reduzido se comparado às condições de folheamento de 20 ASF. Além disso, o número de nódulos pode ser vastamente maior sob condições de folheamento de 100 ASF. O filme de zinco resultante pode, finalmente, se unir a uma camada mais ou menos uniforme, com somente algumas características residuais do crescimento nodular, enquanto atinge a provisão de espaço vertical de cerca de 5 a 10 mícrons. [0161] Um benefício adicionado do índio na célula eletroquímica pode ser a redução da formação de H2, que pode ser um processo lento que ocorre em células eletroquímicas aquosas que contêm zinco. O índio pode ser beneficamente aplicado a um ou mais dos coletores de corrente de ânodo, o ânodo em si, como um componente de liga cofo-Iheado, ou como um revestimento de superfície sobre o zinco galvanizado. Para o último caso, os revestimentos da superfície de índio podem ser desejavelmente aplicados in-situ por meio de um aditivo de ele-trólito, como tricloreto de índio ou acetato de índio. Quando tais aditivos podem ser adicionados ao eletrólito em pequenas concentrações, o índio pode espontaneamente folhear sobre superfícies expostas ao zinco, bem como porções de coletores de corrente expostas ao ânodo. [0162] Zinco e ânodos similares comumente usados em baterias primárias comerciais, podem, tipicamente, ser encontrados nas formas de folha, haste e pasta. O ânodo de uma batería biocompatível em miniatura pode ser de forma similar, por exemplo, folha metálica fina, ou pode ser folheado conforme previamente mencionado. As propriedades desse ânodo podem diferir significativamente daquelas em baterias existentes, por exemplo, devido a diferenças em contaminantes ou acabamentos de superfície, atribuídas aos processos de usinagem e folheamento. Consequentemente, os eletrodos e o eletrólito podem exigir manipulação especial para atender aos requisitos de capacidade, impedância e de vida útil. Por exemplo, parâmetros especiais de processo de galvanização, composição de banho de galvanização, tratamento de superfície e composição de eletrólito podem ser necessários para otimizar o desempenho do eletrodo.

Processamento de ânodo por plaqueamento exemplificador [0163] Com referência à Figura 12, uma ilustração das etapas de método exemplificador para o processamento de ânodos consistente com a estrutura corrente é mostrada. Em 1201, um laminado metálico é obtido. O laminado metálico pode compreender numerosos materiais eletricamente condutivos e relativamente não reativos como latão, alumínio, cobre, prata, ouro, platina e similares. Em alguns exemplos, pode ser desejável que o laminado metálico seja obtido em uma espessura de 10 a 50 mícrons. Em alguns exemplos específicos, o laminado metálico pode compreender latão e ter aproximadamente 25 mícrons de espessura. Em 1202, o laminado metálico pode ser limpo. Podem haver vários solventes, tensoativos e sabões que são úteis no processo de limpeza. Em um exemplo específico, o laminado metálico pode ser limpo em um banho de álcool isopropílico. Em 1203, um lado da folha metálica pode ser protegido com uma fita à base de adesivo. Em alguns exemplos, a fita pode ser uma fita adesiva como a fita 3M™ Surface Saver™ 1641. A fita pode ser aplicada a um lado da folha metálica, e a combinação resultante pode ser aquecida até 50 graus centígrados enquanto sob 0,3 megapascals (MPa) (40 libras por polegada quadrada (PSI)) de ambiente nitrogênio. [0164] Continuando, em 1204, a combinação de folha metálica e fita pode ser cortada em peças menores dependendo da natureza do tamanho do produto inicial e das peças desejadas para o processamento de ânodo adicional. Podem haver numerosas maneiras de se cortar as peças, incluindo o corte a laser, corte por água em alta pressão e corte por gume de faca. Em um exemplo simplificado de corte por gume de faca, as peças podem ser dimensionadas por corte com tesouras.

Em outros exemplos uma punção por gume de faca pode recortar peças individuais. Em um exemplo, peças em formato retangular de aproximadamente 75 mm x 25 mm em dimensão podem representar um fator de forma desejável para a criação de pequenos dispositivos de batería biocompatível. [0165] Nas próximas etapas, o processamento relacionado ao preparo de laminado metálico para o plaqueamento do material de ânodo pode ser feito. A peça de laminado metálico com camada de suporte de fita da etapa 1204 pode, em seguida, ser limpa em 1205. A limpeza pode ser feita por imersão em uma solução aquosa com 1% de Liquinox juntamente com sonicação durante aproximadamente 30 minutos. Outras soluções de limpeza podem ser empregadas com o objetivo de remover os detritos de um processamento anterior da superfície do laminado metálico. Em seguida, em 1206, o laminado metálico e a fita podem ser removidos da solução de limpeza e enxaguados com álcool isopropílico. Em seguida, em 1207, o laminado metálico e a fita podem ser enxaguados com água. Prosseguindo para próxima etapa em 1208, o laminado metálico e a fita podem, em seguida, ser imersos em ácido sulfúrico (H2S04) diluído para pré-limpar o latão para galvanoplastia. Em alguns exemplos, a etapa de pré-limpeza pode compreender a imersão do laminado metálico e da fita em uma solução de 20% de ácido sulfúrico diluído durante aproximadamente 3 minutos. Dentre os efeitos da pré-limpeza, podem estar a limpeza de contaminantes orgânicos na superfície do latão, bem como a remoção de outros filmes de superfície, manchas, páti-nas e similares. Em 1209, o laminado metálico e a fita podem ser enxaguados em água desionizada (Dl). Em alguns exemplos, a água Dl pode ser caracterizada por ter uma condutividade maior que 14 megaOhms- cm. Em 1210, o laminado metálico e a fita podem ser secos. Em 1211, um substrato pode ser obtido para sustentar o filme metálico durante o processamento subsequente. Em um exemplo não limitador, o substrato pode ser uma lâmina de vidro. Em alguns exemplos adicionais, a lâmina de vidro pode compreender um vidro de borossilicato de alta pureza. Uma fita adesiva de dupla face pode ser aplicada ao substrato vítreo em 1212. Em alguns exemplos, a combinação de laminado metálico, fitas e substrato vítreo pode novamente ser sujeita a tratamentos por calor e pressão. Em alguns outros exemplos, a fita dupla face pode ser meramente pressionada contra a lâmina de vidro e a combinação de laminado metálico/fita para adesão. A estrutura resultante pode, agora, ser usada para plaqueamento. [0166] Em 1213, uma conexão elétrica pode ser feita a uma porção da superfície do laminado metálico. Em alguns exemplos, uma presilha pode ser fechada sobre as superfícies da placa de vidro e do laminado metálico para criar uma conexão elétrica. Em outros exemplos, um fio metálico de conexão pode ser soldado por ponto ao laminado metálico para conexão elétrica. Em seguida, em 1214, a placa de vidro e o substrato de laminado metálico podem ser imersos em um banho de plaqueamento e um processo de plaqueamento pode ser feito. Conforme mencionado, podem haver numerosos materiais que o ânodo de uma bateria pode compreender, incluindo zinco, lítio e magnésio, bem como outros. Em um exemplo, um filme de zinco pode ser folheado sobre a folha metálica de latão. A fim de folhear o zinco, o banho de plaqueamento pode ser formulado para suportar um eletrodo que compreende a folha metálica de latão e outro eletrodo que compreende uma peça de metal de zinco de alta pureza. Em alguns exemplos, o metal de zinco pode ser obtido sob a forma de um ânodo de zinco em formato de esfera, placa ou com topo achatado. Em outros exemplos, uma cesta de titânio pode manter peças de zinco de alta pureza. Durante o plaqueamento, átomos de metal de zinco são solvatados em íons de zinco por processos eletroquímicos e, então, folheados no eletrodo de metal de latão em um filme de zinco. O banho de plaqueamento pode ser formulado para ter outras espécies, tipicamente em concentrações pequenas, que podem também se folhear sobre e no filme de "zinco". Em um exemplo, sais de índio podem ser adicionados ao banho de plaqueamento e podem ser co-folheados em pequenas quantidades. Uma composição exemplificadora de uma solução para folheamento pode ser encontrada na Tabela 2.

Tabela 2 [0167] Podem haver diversas variações da composição de um banho de plaqueamento a partir do exemplo na Tabela 2 acima, incluindo exemplos nos quais quantidades variadas de constituintes são formuladas ou em que certos aditivos ou sais de plaqueamento po- dem ser substituídos com alternativas. No exemplo da Tabela 2, um banho de plaqueamento pode ser preparado pela dissolução da quantidade de cloreto de zinco (ZnCI2), cloreto de potássio (KCI) e acetato de índio em aproximadamente de 60 a 70% do volume de água total do banho. A água pode ser aquecida para facilitar a dissolução do cloreto de zinco e do cloreto de potássio. Em seguida, aditivos podem ser adicionados por vários meios. No exemplo, produtos da Electrochemical Products Inc. podem ser adicionados como E-Brite Ultra-Chlor NA, bem como E-Brite Ultra-Chlor B, em quantidades para se alcançar a concentração desejada. Estes aditivos podem conter "agentes abrilhantadores", conforme é conhecido na indústria - aditivos químicos que ajudam a alcançar características de acabamento de superfície desejadas no ânodo galvanizado. A água restante pode ser adicionada para se alcançar o volume desejado. A mistura pode ser mantida em mistura constante por agitação com uma barra de misturação ou por agitação a ar, ou por outros meios de agitação. [0168] Durante o plaqueamento, podem haver numerosos controles e análises que são executados para manter o banho em uma condição desejada para plaqueamento. Por exemplo, o pH do banho pode ser medido e ajustado mediante a adição de sais ácidos ou básicos no banho, no qual o ácido e a base são consistentes com a química do banho como HCI ou ZnOH, como exemplos não limitadores. A temperatura do banho pode ser mantida por uma bobina de aquecímento/resfriamento no banho. Em um exemplo, o banho pode ser mantido a aproximadamente 27 graus centígrados. Em alguns exemplos, o banho pode ser filtrado continuamente através de vários tipos de filtros que podem extrair partículas de aproximadamente 5 a 15 mícrons e maiores. Alguns dos aditivos podem precisar ser continuamente adicionados ao banho, como o E-Brite Ultra-Chlor B, enquanto outros podem ser adicionados apenas inicialmente ou adicionados periodicamente ao banho com base na quantidade de plaqueamento que ocorreu. [0169] O laminado metálico exposto pode ser folheado sob vários regimes de controle para a densidade de corrente elétrica do plaqueamento. Em um exemplo, o filme pode ser folheado com regulação de corrente, sendo que o ponto de ajuste é de aproximadamente 20 ASF. O plaqueamento pode ser feito durante aproximadamente 10 minutos, ou conforme necessário, para resultar em um filme que tem aproximadamente de 8 a 10 mícrons de espessura. A composição de filmes folheados desta maneira com a formulação de banho de plaqueamento pode resultar em uma incorporação de índio de aproximadamente 500 ppm. Outras concentrações de índio podem ser folheadas com condições diferentes baseadas em várias necessidades para que o ânodo resista à corrosão dependendo da natureza dos eletrólitos empregados nas baterias, bem como as condições de operação. [0170] Conforme anteriormente mencionado, o plaqueamento pode ocorrer em um substrato no qual as janelas de latão ou outro material metálico são expostas à solução para folheamento, ao invés de a todo o laminado metálico. As janelas podem ser formadas por fotolitografia, camadas de mascaramento de filmes ou com uma estrutura laminada na qual uma cavidade é exposta ao banho de plaqueamento com uma superfície de filme metálico para plaqueamento. [0171] Após o plaqueamento do ânodo, os vários filmes podem ser separados uns dos outros, resultando em um laminado metálico com o depósito de ânodo logo após. As condições ambientes durante o período de armazenamento, se o filme de ânodo não é imediatamente processado em etapas subsequentes para formar a batería, podem necessitar de controle para limitar a presença de umidade e vários componentes gasosos, como oxigênio, para evitar corrosão.

Outros tipos de processamento de ânodo [0172] Podem haver numerosos outros meios de formação de ânodos que podem ser usados nas baterias biocompatíveis aqui descritas. O material de ânodo pode ser evaporado ou bombardeado com íons sobre o laminado metálico, por exemplo. O zinco pode ser evaporado sobre o laminado metálico sob pressão reduzida pelo aquecimento de uma fonte de zinco a aproximadamente 550 graus Celsius. A morfologia de tais filmes depositados pode ser significativamente diferente daqueles formados por galvanoplastia. [0173] Em outros exemplos, folhas metálicas de metal de zinco podem ser o ponto de partida. Em alguns exemplos o laminado metálico mencionado nos exemplos acima pode meramente compreender zinco. Nestes exemplos, a espessura do laminado metálico pode ser manipulada de modo que um filme estruturalmente integral possa permanecer depois que a química da batería tenha sido levada à exaustão. Nestes casos, as quantidades de produtos químicos podem ser projetadas de modo que a química de cátodo possa ser o reagente limitador. [0174] Em outros exemplos de folha metálica de zinco, uma folha metálica de zinco pode ser afixada a uma segunda folha metálica de latão ou outro metal. As folhas metálicas podem ser prensadas juntas, especificamente se um padrão de gofragem é produzido durante a aplicação de pressão. A folha metálica de zinco pode ser revestida, por exemplo, por uma folha metálica de titânio. Em outro exemplo, técnicas de soldagem por ponto podem ser empregadas para manter as folhas metálicas juntas. Em tratamentos similares, estruturas dotadas de um padrão podem ser soldadas por ponto sobre a folha metálica de latão para definir regiões de ânodo. Podem haver numerosas maneiras de se formar filmes de ânodo de batería através do uso de folhas metálicas.

Estrutura de folhas metálicas de ânodo para uma área de superfície do ânodo aumentada [0175] A formação de um ânodo como um filme resulta em um recurso no qual apenas sua camada superficial é acessível ao eletrólito durante o funcionamento da batería. Durante a operação da batería, o zinco será adicionado à solução resultando em uma forma de covea-mento na estrutura do filme. O resultado deste coveamento pode de fato aumentar a quantidade de área superficial disponível ao eletrólito. Em alguns exemplos, a área superficial do ânodo que é acessível ao eletrólito pode ser correlacionada à resistência interna da célula de batería. Ao aumentar a área superficial do ânodo, a resistência interna da célula de batería pode ser diminuída, resultando em parâmetros operacionais aprimorados para algumas aplicações. Esta diminuição na resistência interna do ânodo durante a descarga pode ser especificamente benéfica para sistemas em que outros componentes de resistência interna da batería, por exemplo, resistências de cátodo e eletrólito, aumentam durante a descarga e para sistemas nos quais um limite de baixa tensão de corte específico é alcançado durante uma condição de drenagem de alta corrente. Colocado de outro modo, uma área superficial de ânodo maior pode diminuir a resistência interna e aumentar o tempo de funcionamento. Podem haver numerosos meios para aumentar a área superficial em materiais de ânodo. Por exemplo, o tamanho de grão dos processos de deposição de zinco pode resultar em uma área superficial eficaz de eletrodo alterada. O tamanho de grão pode ser alterado por condições de folheamento, e um fator que pode ser alterado é a densidade de corrente do processo de plaqueamento. Em outro exemplo, uma topologia pode ser conferida ao filme de latão para alterar fisicamente a área superficial do eletrodo. Um padrão de pirâmides ou cavidades ou outros formatos pode ser pressionado na folha metálica de latão por um processo de gofragem. O resultado pode ser um aumento na área superficial a qual zinco pode ser folheado ou depositado, e os ânodos formados desta maneira podem ter uma área superficial maior apresentada ao eletrólito durante o funcionamento da célula de bateria. [0176] Pode também ser desejado limitar o possível aumento da área superficial do ânodo durante a descarga. Embora, conforme anteriormente descrito, uma área superficial maior de ânodo possa diminuir a resistência interna e dessa forma aumentar o desempenho elétrico da bateria, uma área superficial maior de ânodo pode também aumentar a corrosão do zinco durante a auto-descarga da bateria.

Arquitetura e fabricação da bateria [0177] A tecnologia de arquitetura e fabricação da bateria pode estar proximamente interligada. Conforme discutido em seções anteriores da presente invenção, a bateria tem os seguintes elementos: cátodo, ânodo, separador, eletrólito, coletor de corrente catódica, coletor de corrente anódica e embalagem. Os projetos inteligentes podem tentar combinar esses elementos em subconjuntos fáceis de fabricar. Em outros exemplos, o projeto otimizado pode ter componentes de uso duplo, como, o uso de uma embalagem de metal para duplicar, como um coletor de corrente. A partir de um ponto de vista de volume e espessura relativo, esses elementos podem ser aproximadamente todos de mesmo volume, exceto o cátodo. Em alguns exemplos, o sistema eletroquímico pode exigir cerca de duas (2) a dez (10) vezes o volume do cátodo como ânodo devido às diferenças significantes na densidade mecânica, energia de densidade, eficiência de descarga, pureza do material e presença de aglutinantes, en-chedores e agentes condutores. Nestes exemplos, a escala relativa de vários componentes pode ser próxima às seguintes espessuras dos elementos: coletor de corrente do ânodo = 1 pm; coletor de corrente do cátodo = 1 pm; eletrólito = líquido intersticial (efetivamente 0 pm); separador = tão delgado ou espesso quanto desejado, em que a espessura máxima planejada pode ser de aproximadamente 15 pm; ânodo = 5 pm; e cátodo = 50 pm. Para esses exemplos de elementos, a embalagem necessária para fornecer proteção suficiente para manter a química da batería em ambientes de uso pode ter uma espessura máxima planejada de aproximadamente 50 pm. [0178] Em alguns exemplos, que podem ser fundamentalmente diferentes de construções prismáticas grandes, como formas cilíndricas e retangulares e que podem ser diferentes da construção de estado sólido baseada na pastilha, tais exemplos podem assumir uma construção do tipo "bolsa", usando mantas ou lâminas fabricadas em várias configurações, com elementos de batería dispostos na parte interna. A restrição pode ter dois filmes ou um filme dobrado sobre o outro lado, cujas configurações podem formar aproximadamente duas superfícies, que podem ser, então, seladas no perímetro para formar um recipiente. Esse fator de forma fina-mas-ampla pode tornar os próprios elementos de batería finos e amplos. Além disso, esses exemplos podem ser adequados para aplicação através de revestimento, rotogravura, serigrafia, bombardeamento iônico, ou outra tecnologia de fabricação similar. [0179] Pode haver várias disposições dos componentes internos, como o ânodo, separador e cátodo, nesses exemplos de bateria "do tipo bolsa" com fator de forma fina mas ampla. Dentro da região fechada formada pelos dois filmes, esses elementos básicos podem ser tanto "coplanares", que é lado a lado no mesmo plano, ou "cofaciais", que podem ser face a face nos planos opostos. Na disposição copla-nar, o ânodo, o separador e o cátodo podem ser depositados na mesma superfície. Para a disposição cofacial, o ânodo pode ser depositado na superfície-1, o cátodo pode ser depositado na superfície-2 e o separador pode ser colocado entre os dois, tanto depositado em um dos lados, quanto inserido como seu próprio elemento separado. [0180] Um outro tipo de exemplo pode ser classificado como montagem laminada, que pode envolver o uso de filmes, tanto em uma forma de manta quanto uma forma de lâmina, para construir uma bateria camada por camada. As lâminas podem ser ligadas entre si usando adesivos, como adesivos sensíveis à pressão, adesivos termicamente ativados, ou adesivos à base de reação química. Em alguns exemplos, as lâminas podem ser ligadas por técnicas de sol- dagern, como soldagem térmica, soldagem ultrassônica e similares. As lâminas podem ser susceptíveis às práticas de indústria padrão, como montagem rolo-a-rolo (R2R), ou lâmina-a-lâmina. Conforme indicado previamente, um volume interior para o cátodo pode precisar ser substancialmente maior que os outros elementos ativos na batería. Grande parte de uma construção da batería poderá ter de criar o espaço desse material catódico e apoiar sua migração durante o do-bramento da batería. Uma outra porção da construção da batería que pode consumir porções significantes da espessura pode ser o material separador. Em alguns exemplos, uma forma de lâmina do separador pode criar uma solução vantajosa para processamento do laminado. Em outros exemplos, o separador pode ser formado pela dispersão de material de hidrogel em uma camada para agir como o separador. [0181] Nesses exemplos de montagem de batería laminada, o produto em formação pode ter uma lâmina de ânodo, que pode ser uma combinação de uma camada de embalagem e um coletor de corrente anódica, bem como substrato para a camada de ânodo. O produto em formação pode também ter uma lâmina espaçadora do separador opcional, uma lâmina espaçadora catódica e uma lâmina catódica. A lâmina catódica pode ser uma combinação de uma camada de embalagem e uma camada do coletor de corrente de cátodo. [0182] O contato íntimo entre os eletrodos e os coletores de corrente é de importância crítica para reduzir a impedância e aumentar a capacidade de descarga. Se as porções do eletrodo não estiverem em contato com o coletor de corrente, a resistência pode aumentar, visto que a con-dutividade é, então, através do eletrodo (tipicamente menos condutivo que o coletor de corrente), ou uma porção do eletrodo pode se tornar totalmente desconectada. Nas baterias em forma de moeda e cilíndricas, a intimidade é realizada com força mecânica para frisar a lata, colar em uma lata ou através de meios similares. As arruelas onduladas ou as molas similares são usadas em células comerciais para manter a força dentro da batería; entretanto, as mesmas podem acrescer em toda a espessura de uma bateria em miniatura. Em típicas baterias adesivas, um separador pode ser saturado em eletrólito, colocado pelos eletrodos e pressionado pela embalagem externa. Em uma bateria laminar cofacial há vários métodos para aumentar a intimidade do eletrodo. O ânodo pode ser colocado diretamente no coletor de corrente em vez de utilizar uma pasta. Este processo inerentemente resulta em um alto nível de intimidade e condutividade. O cátodo, entretanto, é tipicamente uma pasta. Embora o material aglutinante presente na pasta do cátodo possa fornecer adesão e coesão, pressão mecânica pode ser necessária para garantir que a pasta do cátodo permaneça em contato com o coletor de corrente catódica. Isso pode ser especialmente importante conforme a embalagem é fixada e a bateria envelhece e é descarregada, por exemplo, conforme a umidade deixa a embalagem através de vedações finas e pequenas. A compressão do cátodo pode ser obtida na bateria laminar cofacial através da introdução de um separador e /ou eletrólito compatível entre o ânodo e o cátodo. Um eletrólito em gel ou separador de hidrogel, por exemplo, podem se comprimir na montagem e não simplesmente escorrer para fora da bateria, como um eletrólito líquido pode. Uma vez que a bateria é selada, o eletrólito e/ou o separador podem, então, empurrar de volta contra o cátodo. Uma etapa de gofragem pode ser reali- zada após a montagem da pilha laminar, introduzindo a compressão na pilha. [0183] A mistura de cátodo para uso em baterias biocompatíveis pode ser usada em dispositivos biocompatíveis como, por exemplo, dispositivos eletrônicos implantáveis, como marcapassos e coletores de microenergia, pílulas eletrônicas para monitorar e/ou testar uma função biológica, dispositivos cirúrgicos com componentes ativos, dispositivos oftálmicos, bombas microdimensionadas, desfibriladores, stents e similares. [0184] Os exemplos específicos foram descritos para ilustrar as modalidades da amostra para a mistura de cátodo para uso em baterias biocompatíveis. Esses exemplos têm o propósito de ilustrar e não se destinam a limitar o escopo das reivindicações de qualquer maneira. Consequentemente, a descrição tem como intenção englobar todos os exemplos que podem ser evidentes aos versados na técnica.

Claims (32)

1. Batería biocompatível caracterizada pelo fato de que compreende: um primeiro e um segundo coletores de corrente; um cátodo; um ânodo; e uma estrutura laminar; em que ao menos uma camada da estrutura laminar tem um volume removido para formar uma cavidade, em que a cavidade contém uma solução eletrolítica, um separador e o cátodo; em que o ânodo compreende zinco; em que o ânodo está sobre o primeiro coletor de corrente; e em que o primeiro coletor de corrente e o ânodo são selados sobre a estrutura laminar.

2. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo compreende índio.

3. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo é folhado sobre o primeiro coletor de corrente.

4. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ânodo é folheado como uma folha que cobre um lado do primeiro coletor de corrente.

5. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ânodo é folheado através de uma máscara, sendo de que apenas regiões do primeiro coletor de corrente são folheadas com o ânodo.

6. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o ânodo é folheado através da cavidade na estrutura laminar.

7. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo é depositado a vácuo sobre o primeiro coletor de corrente.

8. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo compreende um laminado metálico de material de ânodo, sendo que o laminado metálico de material de ânodo é unido a um laminado metálico que compreende o primeiro coletor de corrente.

9. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo compreende uma mistura de zinco e índio; e em que uma concentração do índio dentro da mistura está situada aproximadamente entre 10 e 1.000 partes por milhão.

10. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ânodo é texturizado em uma região da cavidade.

11. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a textura compreende cavidades impressas no ânodo.

12. Bateria biocompatível, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a textura compreende cavidades impressas no ânodo e no primeiro coletor de corrente.

13. Aparelho dispositivo biomédico caracterizado por compreender: um dispositivo de elemento de inserção que compreende: um elemento eletroativo responsivo a um sinal de tensão de controle; uma batería biocompatível em que a batería biocompatível compreende: um primeiro e um segundo coletores de corrente; um cátodo; um ânodo; e uma estrutura laminar; em que ao menos uma camada da estrutura laminar tem um volume removido para formar uma cavidade, em que a cavidade contém uma solução eletrolítica, um separador e o cátodo; em que o ânodo compreende zinco; em que o ânodo está sobre o primeiro coletor de corrente; e em que o ânodo é selado sobre a estrutura laminar; e em que um circuito eletricamente conectado à batería biocompatível fornece o sinal de tensão de controle.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é uma lente de contato.

15. Método para formar uma batería biocompatível, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: obter um laminado metálico; limpar o laminado metálico; proteger um lado do laminado metálico; fixar um adesivo a um substrato; fixar o lado protegido do laminado metálico ao adesivo fixado ao substrato; estabelecer uma conexão elétrica ao laminado metálico; plaquear um ânodo sobre um laminado metálico em um banho de plaqueamento; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do ânodo folhado sobre o laminado metálico.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente limpar o lado desprotegido em uma limpeza por ácido.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: colocar a batería biocompatível em um elemento de inserção; e colocar o elemento de inserção em um dispositivo biomé- dico.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um dispositivo oftálmi-co.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo oftálmico é uma lente de contato.

20. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o banho de plaqueamento compreende cloreto de zinco.

21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o banho de plaqueamento compreende adicionalmente cloreto de potássio, ácido bórico e acetato de índio.

22. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o banho de plaqueamento compreende adicionalmente E-Brite Ultra-Chlor NA e E-Brite Ultra-Chlor B.

23. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o banho de plaqueamento compreende: ZnCI2 a aproximadamente 5 a 10%, em peso; KCI a aproximadamente 15 a 25%, em peso; ácido bórico a aproximadamente 2 a 5%, em peso; E-Brite Ultra-Chlor NA a aproximadamente 3 a 5%, em peso; E-Brite Ultra-Chlor B a aproximadamente 0,01 a 0,10%, em peso; e acetato de índio a aproximadamente 0,001% a 0,01%, em peso.

24. Método para formar uma batería biocompatível, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: obter um laminado metálico, em que um laminado metálico compreende zinco; limpar o laminado metálico; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do laminado metálico;

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: colocar a batería biocompatível em um elemento de inserção; e colocar o elemento de inserção em um dispositivo biomé- dico.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um dispositivo oftálmi-co.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dispositivo oftálmico é uma lente de contato.

28. Método para formar uma bateria biocompatível, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: obter um primeiro laminado metálico, em que o laminado metálico compreende um material de ânodo; limpar o primeiro laminado metálico; obter um segundo laminado metálico, em que o segundo laminado metálico compreende latão; aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico; receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante; cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade define uma parede lateral da cavidade; e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma segunda superfície do primeiro laminado metálico.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico compreende soldagem.

30. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico compreende colagem com um adesivo, em que o adesivo é condutivo.

31. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico compreende a o pressionamento do primeiro laminado metálico e do segundo laminado metálico.

32. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que aderir uma primeira superfície do primeiro laminado metálico a uma primeira superfície do segundo laminado metálico compreende a brasagem do primeiro laminado metálico e do segundo laminado metálico.