BR102015020132A2 - métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados - Google Patents

métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados Download PDF

Info

Publication number
BR102015020132A2
BR102015020132A2 BR102015020132A BR102015020132A BR102015020132A2 BR 102015020132 A2 BR102015020132 A2 BR 102015020132A2 BR 102015020132 A BR102015020132 A BR 102015020132A BR 102015020132 A BR102015020132 A BR 102015020132A BR 102015020132 A2 BR102015020132 A2 BR 102015020132A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
cathode
film
battery
cavity
spacer layer
Prior art date
Application number
BR102015020132A
Other languages
English (en)
Inventor
Adam Toner
Daniel B Otts
Frederick A Flitsch
James Daniel Riall
Randall B Pugh
Shivkumar Mahadevan
Original Assignee
Johnson & Johnson Vision Care
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson & Johnson Vision Care filed Critical Johnson & Johnson Vision Care
Publication of BR102015020132A2 publication Critical patent/BR102015020132A2/pt

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/045—Cells with aqueous electrolyte characterised by aqueous electrolyte
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00807—Producing lenses combined with electronics, e.g. chips
    • B29D11/00817—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/623—Portable devices, e.g. mobile telephones, cameras or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06—Electrodes for primary cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/14—Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors
    • H01M50/141—Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors for protecting against humidity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
    • H01M50/477—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00734—Aspects not otherwise provided for battery operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0204—Operational features of power management
    • A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/04—General characteristics of the apparatus implanted
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016—Lenses
    • B29L2011/0041—Contact lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30—Deferred-action cells
    • H01M6/32—Deferred-action cells activated through external addition of electrolyte or of electrolyte components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/425—Multimode batteries, batteries with "reserve cells"
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

resumo patente de invenção: "métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados". a presente invenção refere-se a métodos e a um aparelho para formar elementos de energização biocompatíveis. em alguns exemplos, os métodos e aparelho para formar os elementos de energização biocompatíveis envolvem formar cavidades que compreendem química de cátodo ativo e depositar separadores dentro de uma estrutura de laminado da bateria. os elementos ativos do cátodo e ânodo são vedados com uma pilha de laminados do material biocompatível. em alguns exemplos, um campo de uso para os métodos e aparelho pode incluir qualquer produto ou dispositivo biocompatível que exija elementos de energização.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOS PARA FORMAR ELEMENTOS DE ENERGIZAÇÃO BIOCOM-PATIVEIS PARA DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS QUE COMPREENDEM LAMINADOS E SEPARADORES DEPOSITADOS".
REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELA-TOS
[001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido Provisório N°U.S. 62/040178 depositado em 21 de agosto de 2014 e intitulado "METHODS AND APPARATUS TO FORM BIOCOMPATI-BLE ENERGIZATION ELEMENTS FOR BIOMEDICAL DEVICES". O conteúdo é confiável e incorporado aqui a título de referência. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se a métodos e a um aparelho para formar elementos de energização biocompatíveis. Em alguns exemplos, os métodos e aparelho para formar os elementos de energização biocompatíveis envolvem formar um elemento separador do elemento de energização. Os elementos ativos, incluindo ânodos, cá-todos e eletrólitos, podem ser conectados de forma eletroquímica e podem interagir com os elementos separadores formados. Em alguns exemplos, um campo de uso para os métodos e aparelho pode incluir qualquer produto ou dispositivo biocompatível que exija elementos de energização. 2. Discussão da Técnica Relacionada [003] Recentemente, o número de dispositivos médicos e suas funcionalidades começaram a ser desenvolvidos rapidamente. Esses dispositivos médicos podem incluir, por exemplo, marca-passos im-plantáveis, pílulas eletrônicas para monitorar e/ou testar uma função biológica, dispositivos cirúrgicos com componentes ativos, lentes de contato, bombas de infusão e neuroestimulantes. A funcionalidade acrescentada e um aumento no desempenho a muitos dos dispositivos médicos supracitados têm sido teorizados e desenvolvidos. 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 de energia dos novos componentes energizados.
[004] Alguns dispositivos médicos podem incluir componentes como os dispositivos semicondutores que realizam uma variedade de funções e podem ser incorporadas em muitos dispositivos biocompatí-veis e/ou implantáveis. Entretanto, tais componentes semicondutores exigem energia e, portanto, elementos de energização também deveríam, de preferência, ser incluídos em tais dispositivos biocompatíveis. A topologia e o tamanho relativamente pequeno dos dispositivos biocompatíveis criam ambientes inovadores e desafiadores para a habilitação de várias funcionalidades. Em muitos exemplos, é importante fornecer meios seguros, confiáveis, compactos e de baixo custo para energizar os componentes semicondutores no interior dos dispositivos biocompatíveis. Portanto, existe uma necessidade de exemplos inovadores para a formação de elementos de energização biocompatíveis para a implantação dentro ou sobre dispositivos biocompatíveis em que a estrutura dos elementos de batería forneça contenção melhorada para componentes químicos dos elementos de energização, bem como controle aprimorado sobre a quantidade de componentes químicos contidos no elemento de energização.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] Consequentemente, os métodos e aparelho para formar elementos de energização biocompatíveis são apresentados, os quais proporcionam vantagens de fabricação enquanto criam estruturas que podem conter de forma significativa a química da bateria. Além disso, o projeto estrutural também pode fornecer o controle inerente das quantidades dos elementos de energização encontrados dentro dos elementos de batería.
[006] Um aspecto geral inclui um método para a formação de um elemento de energização biocompatível, sendo que o método inclui receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolante. O método inclui cortar uma cavidade no primeiro filme de substrato para formar uma camada espaçadora de cátodo, em que uma borda da cavidade defina uma parede lateral da cavidade. O método inclui receber um filme de ânodo e aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do filme de ânodo. O método também inclui depositar um separador em um elemento de energização biocompatível através da cavidade na camada espaçadora de cátodo. Adicionalmente, o método inclui receber uma pasta fluida para cátodo e colocar a pasta fluida para cátodo no interior da cavidade na camada espaçadora de cátodo. Em alguns exemplos, a parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e uma superfície do separador depositado formam uma cavidade delimitada para conter a pasta fluida para cátodo.
[007] As implantações podem incluir um ou mais recursos adicionais. O método pode incluir adicionalmente receber um filme de contato de cátodo, e aderir uma segunda superfície da camada espaçadora de cátodo a, pelo menos, uma porção de uma primeira superfície do filme de contato de cátodo. O método também pode incluir receber um primeiro filme de embalagem que inclua uma pilha de filmes em que uma camada seja uma barreira de hidratação metálica, e aderir o primeiro filme de embalagem a, pelo menos, uma porção de uma segunda superfície do filme de contato de cátodo. Em alguns exemplos, o método inclui receber um segundo filme de embalagem que inclua uma pilha de filmes em que uma camada de filme seja uma barreira de hidratação metálica, e aderir o segundo filme de embalagem a, pelo menos, uma porção de uma segunda superfície do filme de ânodo. O método pode incluir, adicionalmente, aderir o elemento de energização biocompatível a uma porção de um dispositivo biomédico em que a pasta fluida para cátodo seja contida, pelo menos parcialmente, pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo, pelo primeiro filme de embalagem e pelo segundo filme de embalagem.
[008] Em alguns exemplos, o método pode incluir etapas em que o elemento de energização biocompatível seja adicionado a um inserto de um dispositivo biomédico e em que o elemento de energização biocompatível seja vedado dentro do inserto em que a pasta fluida para cátodo é contida, pelo menos parcialmente, pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e pelo inserto. O método também pode ser caracterizado pelo dispositivo biomédico ser uma lente de contato.
[009] Em alguns exemplos, o método pode incluir adicionalmente a adição de uma formulação de eletrólito sobre o separador. Em alguns desses exemplos, o método pode incluir adicionalmente métodos em que a adição da formulação de eletrólito sobre o separador é realizada antes de colocar a pasta fluida para cátodo.
[0010] Em alguns exemplos, o método pode ser caracterizado pelo fato de que a pasta fluida para cátodo inclui dióxido de manganês. O método pode incluir exemplos em que o dióxido de manganês inclui dióxido de manganês eletrolítico. Em alguns exemplos, a metodologia pode incluir adicionalmente o processamento da pasta fluida para cátodo para remover os particulados grandes. Quando o processamento inclui remover partículas grandes, os tamanhos de partícula podem ser menores do que aproximadamente 70 mícrons. Em alguns exemplos, a batelada das partículas pode ter tamanhos que são menores do que aproximadamente 25 mícrons. O processamento para remover particu- lados grandes pode incluir moagem por esferas. Em alguns outros exemplos, o método para remover particulados grandes inclui moagem a jato.
[0011] Os métodos podem incluir exemplos em que o primeiro filme de substrato é tereftalato de polietileno (PET).
[0012] Em alguns exemplos, o método para cortar a cavidade no primeiro filme de substrato utiliza um laser.
[0013] O método pode incluir exemplos em que a aderência inclui ativar um adesivo sensível à pressão.
[0014] Em alguns exemplos, o método inclui cortar múltiplas cavidades no interior da camada espaçadora de cátodo em que, adicionalmente, o separador pode ser depositado no interior de pelo menos duas das múltiplas cavidades.
[0015] O método pode incluir eletrogalvanizar uma camada de zinco sobre o filme de ânodo antes de aderir a primeira superfície do ânodo à primeira superfície da camada espaçadora de cátodo, em que a superfície da camada de zinco eletrogalvanizada se torna, subsequentemente, a primeira superfície do filme de ânodo.
[0016] Em alguns exemplos, o método inclui, adicionalmente, colocar, eletricamente, o elemento de energização biocompatível em contato com um circuito eletrônico, e colocar, eletricamente, o circuito eletrônico em contato com um elemento eletroativo de um dispositivo biomédico.
[0017] Em alguns exemplos, o método também pode incluir flexionar o dispositivo, que inclui o elemento de energização, um circuito elétrico, e conexões para um elemento eletroativo do dispositivo biomédico. A flexão pode formar uma peça de formato cônico unindo-se, física e eletricamente, duas extremidades do dispositivo que incluem o elemento de energização, um circuito elétrico, e conexões a um elemento eletroativo do dispositivo biomédico.
[0018] Um aspecto geral inclui um método para a formação de um elemento de energização biocompatível, sendo que o método inclui: receber um primeiro filme de substrato de um primeiro material isolan-te; 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; receber um filme de ânodo; depositar um separador sobre uma primeira superfície do filme de ânodo; aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do separador depositado; receber uma pasta fluida para cátodo; e colocar a pasta fluida para cátodo no interior da cavidade na camada espaçadora de cátodo, em que a parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e a primeira superfície do separador depositado contêm a pasta fluida para cátodo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0019] As características e vantagens da presente invenção mencionadas anteriormente, bem como outras, serão aparentes a partir da descrição mais particular a seguir de modalidades preferenciais da invenção, conforme ilustrado nos desenhos anexados.
[0020] As Figuras 1A-1D ilustram aspectos exemplificadores dos elementos de energização biocompatíveis em conjunto com a aplicação exemplificadora de lentes de contato.
[0021] A Figura 2 ilustra o formato e tamanho exemplificadores das células individuais de um projeto de bateria exemplificador.
[0022] A Figura 3A ilustra um primeiro elemento de energização biocompatível embalado e independente com conexões anódicas e ca-tódicas exemplificadoras.
[0023] A Figura 3B ilustra um segundo elemento de energização biocompatível embalado e independente com conexões anódicas e ca-tódicas exemplificadoras.
[0024] As Figuras 4A-4N ilustram etapas de método exemplificado- ras para a formação dos elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos.
[0025] A Figura 5 ilustra um elemento de energização biocompatí-vel completamente formado exemplificador.
[0026] As Figuras 6A-6F ilustram etapas de método exemplificado-ras para a formação estrutural de elementos de energização biocompatíveis.
[0027] As Figuras 7A-7F ilustram etapas de método exemplificado-ras para a formação estrutural de elementos de energização biocompatíveis que utilizam um método de eletrogalvanização alternativo.
[0028] As Figuras 8A-8H ilustram etapas de método exemplificado-ras para a formação de elementos de energização biocompatíveis com separador de hidrogel para dispositivos biomédicos.
[0029] As Figuras 9A-C ilustram etapas de métodos exemplificado-ras para a formação estrutural de elementos de energização biocompatíveis com exemplos de processamento de separador alternativos. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0030] São descritos métodos e aparelho para formar elementos de energização biocompatíveis tridimensionais (3D) neste pedido. O elemento separador dentro dos elementos de energização pode ser formado de formas inovadoras e pode incluir materiais inovadores. Nas seções a seguir, as descrições detalhadas de vários exemplos são descritas. As descrições dos exemplos são modalidades exempii-ficadoras apenas, e várias modificações e alterações podem ser aparentes àqueles versados na técnica. Portanto, os exemplos não limitam o escopo do presente pedido. Os elementos de energização biocompatíveis tridimensionais são projetados para uso em ou próximo ao corpo de um organismo vivo.
GLOSSÁRIO
[0031] Na descrição e nas modalidades abaixo, vários termos po- dem ser usados para os quais as seguintes definições se aplicarão: [0032] "Ânodo", conforme usado na presente invenção, se refere 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.
[0033] "Ligantes", conforme usado na presente invenção, se refere a um polímero que é capaz de exibir respostas elásticas a deformações mecânicas, e que é quimicamente compatível com outros componentes do elemento de energização. Por exemplo, os ligantes podem incluir materiais eletroativos, eletrólitos, coletores de corrente, etc.
[0034] "Biocompatível", conforme usado na presente invenção, se refere 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.
[0035] "Cátodo", conforme usado na presente invenção, se refere 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 cátodo do dispositivo elétrico polarizado e para fora, por exemplo, do circuito elétrico conectado.
[0036] "Revestimento", conforme usado na presente invenção, se refere 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 específicos, o termo pode ser usado para descrever depósitos finos pequenos em regiões menores da superfície.
[0037] "Eletrodo", conforme usado na presente invenção, pode se referir a uma massa ativa na fonte de energia. Por exemplo, pode in- cluir um ou ambos dentre ânodo e cátodo.
[0038] "Energizado", conforme usado na presente invenção, se refere ao estado de ser capaz de abastecer corrente elétrica ou de ter energia elétrica armazenada em seu interior.
[0039] "Energia", conforme usado na presente invenção, se refere à capacidade de um sistema físico para realizar trabalho. Muitos usos dos elementos de energização podem se referir à capacidade de estar disponível para executar ações elétricas.
[0040] "Fonte de Energia" ou "Elemento de Energização" ou "Dispositivo de Energização", conforme usados na presente invenção, se referem a qualquer dispositivo ou camada que seja capaz 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 química celular do tipo alcalino e podem ser baterias de estado sólido ou baterias de célula molhada.
[0041] "Cargas", conforme usado no presente documento, se refere a um ou mais separadores de elementos de energização que não reagem com qualquer um dentre eletrólitos ácidos ou alcalinos. Em geral, as cargas podem incluir substancialmente materiais insolúveis em água, como negro de fumo; poeira de hulha; grafite; óxidos metálicos e hidróxidos, como aqueles de silício, alumínio, cálcio, magnésio, bário, titânio, ferro, zinco e estanho; carbonatos metálicos, como aqueles de cálcio e magnésio; minerais como mica, montmorolonita, caulinita, atapulgita e talco; zeólitos sintéticos e naturais, como cimento Por-tland; silicatos metálicos precipitados, como silicato de cálcio; polímero oco ou sólido ou microesferas vítreas, flocos e fibras; etc.
[0042] "Filme", conforme usado na presente invenção, se refere a uma camada fina de um material que pode agir como uma cobertura ou um revestimento; em estruturas laminadas, o filme tipicamente se aproxima de uma camada plana com uma superfície de topo e uma superfície de fundo e um corpo; em que o corpo é, tipicamente, muito mais fino do que a extensão da camada.
[0043] "Funcionalizado", conforme usado na presente invenção, se refere a tornar uma camada ou dispositivo capaz de executar uma função que inclui, por exemplo, energização, ativação e/ou controle.
[0044] "Molde", conforme usado na presente invenção, se refere 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.
[0045] "Potência", conforme usado na presente invenção, se refere ao trabalho realizado pela energia transferida por uma unidade de tempo.
[0046] "Recarregável" ou "Reenergizável", conforme usados na presente invenção, se referem 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.
[0047] "Reenergizar" ou "Recarregar", conforme usados na presente invenção, se referem à restauração a um estado com capacidade superior de realizar trabalho. Diversos usos podem se relacionar à restauração de um dispositivo à capacidade de fluxo de corrente elétrica a uma certa taxa por um certo período de tempo restabelecido.
[0048] "Liberado", conforme usado na presente invenção, e algumas vezes referido como "liberado de um molde", significa que um objeto tridimensional ou é completamente separado do molde, ou está apenas fixado de maneira frouxa ao molde, de modo que possa ser removido com agitação moderada.
[0049] "Empilhado", conforme usado na presente invenção, signifi- ca 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 algumas modalidades, 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 revestimento.
[0050] "Trilhos", conforme usado na presente invenção, se refere a componentes de elemento de energização que têm a capacidade 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, tipicamente, 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 torna o coletor de corrente adequado para uso na condução de elétrons para e a partir de um ânodo ou cátodo na presença de eletrólito.
[0051] Os métodos e aparelho apresentados no presente documento se referem à formação de elementos de energização biocompa-tíveis 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 também podem ser classificadas como camadas laminadas. Uma batería formada desta forma pode ser classificada como uma batería laminar.
[0052] Pode haver outros exemplos de como montar e configurar baterias de acordo com a presente invenção, e alguns podem ser descritos nas seções a seguir. Entretanto, para muitos desses exemplos, existem características e parâmetros selecionados das baterias, que podem ser descritos de forma independente. Nas seguintes seções, algumas características e parâmetros serão focados.
CONSTRUÇÃO DE DISPOSITIVO BIOMÉDICO EXEMPLIFICADOR COM ELEMENTOS DE ENERGIZAÇÃO BIOCOMPATÍVEIS
[0053] 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 eletroativa. Referindo-se à Figura 1A, um exemplo desse inserto de lente de contato pode ser retratado como um inserto de lente de contato 100. No inserto de lente de contato 100, pode haver um elemento eletroativo 120 que pode acomodar alterações de característica focal em resposta a tensões de controle. O circuito 105, para fornecer aqueles sinais de tensão de controle, bem como para fornecer outra função como detecção de controle do ambiente para sinais de controle externo, pode ser energizado por um elemento de batería biocompatível 110. Conforme retratado na Figura 1A, o elemento de batería 110 pode ser encontrado como múltiplas peças grandes, nesse caso, três peças, e pode incluir as várias configurações de elementos de química da batería conforme foi discutido. Os elementos de batería 110 podem ter vários recursos de inter-conexão para unir peças, como pode ser retratado subjacente à região de interconexão 114. Os elementos de batería podem ser conectados a um elemento de circuito que pode ter seu próprio substrato 111 sobre o qual os recursos de interconexão 125 podem estar localizados. O circuito 105, que pode estar na forma de um circuito integrado, pode ser elétrica e fisicamente conectado ao substrato 111 e seus recursos de interconexão 125.
[0054] Referindo-se à Figura 1B, um relevo em corte transversal de uma lente de contato 150 pode conter o inserto de lente de contato 100 e seus constituintes discutidos. O inserto de lente de contato 100 pode ser encapsulado em uma saia de hidrogel de lente de contato 155 que pode encapsular o inserto e fornecer uma interface confortá- vel da lente de contato 150 ao olho do usuário.
[0055] Em referência aos conceitos da presente invenção, os elementos de bateria podem ser formados em um formato bidimensional (2D) conforme retratado em outro exemplo da Figura 1C. Nessa representação pode haver duas regiões principais de células de bateria nas regiões do componente de bateria 165 e o segundo componente de bateria na região do elemento de química da bateria 160. Os elementos de bateria que são retratados na forma plana na Figura 1C podem se conectar a um elemento de circuito 163, em que, no exemplo da Figura 1C, pode conter duas áreas de circuito principais 167. O elemento de circuito 163 pode se conectar ao elemento de bateria em um contato elétrico 161 e um contato físico 162. A estrutura plana pode ser flexionada para uma estrutura cônica tridimensional como foi descrita na presente invenção. Naquele processo, um segundo contato elétrico 166 e um segundo contato físico 164 podem ser usados para conectar e estabilizar fisicamente a estrutura tridimensional. Referindo-se à Figura 1D, uma representação dessa estrutura cônica tridimensional 180 pode ser encontrada. Os pontos de contato físico e elétrico 181 também podem ser encontrados e a ilustração pode ser visualizada como uma vista tridimensional da estrutura resultante. Essa estrutura pode incluir o componente de bateria e elétrico modular que será incorporado com um inserto de lente no interior de um dispositivo bio-compatível.
ESQUEMAS DE BATERIA SEGMENTADA
[0056] Referindo-se à Figura 2, um exemplo de tipos diferentes de esquemas de bateria segmentada é retratado para um elemento de bateria exemplificador para um exemplo do tipo de lente de contato. Os componentes segmentados podem ter o formato relativamente circular 271, quadrado 272 ou retangular. Nos exemplos de formato retangular, os retângulos podem ser formatos retangulares pequenos 273, formatos retangulares maiores 274, ou formatos retangulares ainda maiores 275.
FORMATOS PERSONALIZADOS DOS ELEMENTOS DE BATERÍA PLANOS
[0057] Em alguns exemplos de baterias biocompatíveis, as baterias podem ser formadas como elementos planos. Referindo-se à Figura 3A, um exemplo de um contorno retangular 310 do elemento de batería pode ser retratado com uma conexão anódica 311 e uma conexão catódica 312. Referindo-se à Figura 3B, um exemplo de um contorno circular 330 de um elemento de bateria pode ser retratado com uma conexão anódica 331 e uma conexão catódica 332.
[0058] Em alguns exemplos das baterias de forma plana, os contornos da forma de bateria podem ser dimensional ou geometricamente configurados para encaixarem em produtos personalizados. Além dos exemplos com contornos retangulares ou circulares, os contornos de "forma livre" ou "formato livre" personalizados podem ser formados, os quais podem permitir que a configuração de bateria seja otimizada para encaixar dentro de um dado produto.
[0059] No caso de dispositivo biomédico exemplificador de um óptica variável, um exemplo de "forma livre" de um contorno plano pode ter uma forma arqueada. A forma livre pode ser de tal geometria que, quando formada em um formato tridimensional, a mesma pode assumir a forma de uma saia anular cônica que encaixa dentro dos confins limitados de uma lente de contato. Pode ser claro que geometrias benéficas semelhantes podem ser formadas onde os dispositivos médicos tiverem requisitos de formato 2D ou 3D restritivos.
ASPECTOS DE BIOCOMPATIBILIDADE DE BATERIAS
[0060] Como um exemplo, as baterias de acordo com a presente invenção podem ter aspectos importantes relacionados à segurança e biocompatibilidade. Em alguns exemplos, as baterias para os dispositi- vos biomédicos deveríam, de preferência, satisfazer os requisitos acima e além dos mesmos para cenários de uso típico. Em alguns exemplos, os aspectos de projeto podem ser considerados relacionados a eventos estressantes. Por exemplo, a segurança de uma lente de contato eletrônica pode precisar ser considerada no evento de um usuário quebrar a lente durante a inserção ou remoção. Em outro exemplo, os aspectos de projeto podem considerar o potencial para um usuário ser atingido no olho por um objeto estranho. Ainda outros exemplos de condições de estresse, que podem ser consideradas no desenvolvimento de restrições e parâmetros de projeto, podem se referir ao potencial para um usuário utilizar a lente em ambientes desafiadores, como o ambiente sob a água ou o ambiente em altitude alta em exemplos não limitadores.
[0061] A segurança desse dispositivo pode ser influenciada pelos materiais com os quais o dispositivo é formado, pelas quantidades desses materiais empregados na fabricação do dispositivo, e também pela embalagem aplicada para separar os dispositivos do ambiente circundante ou no corpo. Em um exemplo, os marca-passos podem ser um tipo típico de dispositivo biomédico que pode incluir uma batería e que pode ser implantado em um usuário por um período de tempo prolongado. Consequentemente, em alguns exemplos, esses marca-passos podem, tipicamente, ser embalados com envoltórios de titânio herméticos soldados, ou em outros exemplos, múltiplas camadas de encapsulação. Os dispositivos biomédicos energizados emergentes podem apresentar novos desafios para a embalagem, especificamente a embalagem de batería. Esses novos dispositivos podem ser muito menores do que os dispositivos biomédicos existentes, por exemplo, uma lente de contato eletrônica ou câmera de pílula podem ser significativamente menores do que um marca-passo. Nesses exemplos, o volume e área disponíveis para a embalagem podem ser bem reduzi- dos.
REQUISITOS ELÉTRICOS DAS MICROBATERIAS
[0062] Outra área para considerações de projeto pode se referir aos requisitos elétricos do dispositivo em relação ao dispositivo de batería. A fim de funcionar como uma fonte de potência para um dispositivo médico, uma batería apropriada pode satisfazer os requisitos elétricos completos do sistema quando se opera em um modo energizado não externamente ou não conectado. Um campo emergente de dispositivos biomédicos energizados não externamente ou não conectados pode incluir, por exemplo, lentes de contato corretoras da visão, dispositivos de monitoramento de saúde, câmeras de pílula, e dispositivos inovadores. Os desenvolvimentos recentes na tecnologia de circuito integrado (IC) podem permitir uma operação elétrica significativa em níveis de corrente muito baixos, por exemplo, picoamps de corrente de modo de espera e microamps de corrente de operação. O IC também pode permitir dispositivos muito pequenos.
[0063] As microbaterias para aplicações biomédicas podem ser necessárias para satisfazer muitos requisitos desafiadores simultâneos. Por exemplo, a microbateria pode ser necessária para ter a capacidade de distribuir uma tensão operacional adequada a um circuito elétrico incorporado. Essa tensão operacional pode ser influenciada por diversos fatores que incluem o "nó" de processo de IC, a tensão de saída do circuito para outro dispositivo, e uma meta de consumo de corrente particular, que também pode se referir a uma vida útil de dispositivo desejada.
[0064] Em relação ao processo de IC, os nós podem, tipicamente, ser diferenciados pelo tamanho de recurso mínimo de um transistor, como seu "assim chamado" canal de transistor. Esse recurso físico, em conjunto com outros parâmetros da fabricação de IC, como espessura de óxido da porta, pode estar associado a um padrão de classifi- cação resultante para tensões de "ativação" ou "limite" dos transistores de efeito de campo (FET’s) fabricados no dado nó de processo. Por exemplo, em um nó com um tamanho de recurso mínimo de 0,5 mí-cron, pode ser comum encontrar FET’s com tensões de ativação de 5,0 V. Entretanto, em um tamanho de recurso mínimo de 90 nm, os FETs podem se ativar em 1,2, 1,8, e 2,5 V. As fundições de IC podem suprir células padrão de blocos digitais, por exemplo, inversores e flip-flops que foram caracterizados e são classificados para uso acima de determinadas faixas de tensão. Os projetistas escolhem um nó de processo de IC com base em diversos fatores que incluem densidade de dispositivo digitais, dispositivos de sinal misto analógico/digital, corrente de fuga, camadas de fiação, e disponibilidade de dispositivos particulares como FETs de alta tensão. Dados esses aspectos paramétri-cos dos componentes elétricos que podem extrair potência a partir de uma microbateria, pode ser importante para a fonte de potência de mi-crobateria ser correspondida aos requisitos do nó de processo e projeto de IC escolhidos, especialmente no que diz respeito à corrente e tensão disponíveis.
[0065] Em alguns exemplos, um circuito elétrico energizado por uma microbateria, pode se conectar a outro dispositivo. Em exemplos não limitadores, o circuito elétrico energizado 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 de sistema microeletromecânico (MEMS), ou vários outros dispositivos similares. Em alguns exemplos, esses dispositivos conectados podem exigir maiores condições de tensão operacional do que os nós de processo de IC comuns, por exemplo, uma lente de foco variável pode necessitar de 35 V para ativar. A tensão operacional fornecida pela bateria pode, portanto, ser uma consideração crítica quando se projeta tal sistema. Em alguns exemplos desse tipo de considera- ção, a eficiência de um acionador de lente para produzir 35 V a partir de uma bateria de 1 V pode ser significativamente menor do que pode ser quando se opera a partir de uma bateria de 2 V. Requisitos adicionais, como tamanho de matriz, podem ser dramaticamente diferentes quando também se considera os parâmetros operacionais da microba-teria.
[0066] As células de bateria individuais podem, tipicamente, ser classificadas com tensões de circuito aberto, carregadas, e de corte. A tensão de circuito aberto é o potencial produzido pela célula de bateria com resistência de carga infinita. A tensão carregada é o potencial produzido pela célula com uma impedância de carga adequada, e tipicamente, também especificada colocada através dos terminais de célula. A tensão de corte é, tipicamente, uma tensão em que a bateria foi quase totalmente descarregada. A tensão de corte pode representar uma tensão, ou grau de descarga, abaixo do qual a bateria não deveria ser descarregada para evitar efeitos prejudiciais como gaseificação excessiva. A tensão de corte pode, tipicamente, ser influenciada pelo circuito ao qual a bateria está conectada, não somente 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 de célula de microbateria pode depender de outros fatores da química da célula empregada. E, química da célula diferente pode, portanto, ter tensões de célula diferentes.
[0067] As células podem ser conectadas em série para aumentar a tensão; entretanto, essa combinação pode vir com sacrifícios ao tamanho, resistência interna, e complexidade de bateria. As células também podem ser combinadas em configurações paralelas para reduzir a resistência e aumentar a capacidade, entretanto, essa combinação pode sacrificar tamanho e vida de prateleira.
[0068] A capacidade de batería pode ser a habilidade de uma batería de distribuir corrente, ou trabalhar, por um período de tempo. A capacidade de bateria pode, tipicamente, ser especificada em unidades como microamp-hora. Uma bateria que pode distribuir 1 microamp de corrente por 1 hora tem 1 microamp-hora de capacidade. A capacidade pode, tipicamente, ser maior aumentando-se a massa (e, por conseguinte, o volume) dos reagentes dentro de um dispositivo de bateria; entretanto, pode ser apreciado que os dispositivos biomédicos podem ser significativamente restringidos no volume disponível. A capacidade de bateria também pode ser influenciada por material de eletrodo e eletrólito.
[0069] Dependendo dos requisitos do conjunto de circuitos ao qual a bateria está conectada, uma bateria pode ser necessária para alimentar corrente por uma faixa de valores. Durante o armazenamento antes do uso ativo, uma corrente de fuga na ordem de picoamps a na-noamps pode fluir através dos circuitos, interconexões e isolantes. Durante a operação ativa, o conjunto de circuitos pode consumir corrente quiescente para apresentar amostras de sensores, temporizadores de execução, e realizar essas funções de consumo de potência baixa. O consumo de corrente quiescente pode ser na ordem de nanoamps a miliamps. O conjunto de circuitos também pode ter demandas de corrente de pico ainda maiores, por exemplo, quando se escreve memória flash ou se comunica através de radiofrequência (RF). Essa corrente de pico pode estender-se até dezenas de miliamps ou mais. A resistência e impedância de um dispositivo de microbateria também podem ser importantes para considerações de projeto.
[0070] A vida de prateleira pode, tipicamente, se referir ao período de tempo que uma bateria pode sobreviver em armazenamento e ainda manter parâmetros operacionais úteis. A vida de prateleira pode ser particularmente importante para os dispositivos biomédicos por diversas razões. Os dispositivos eletrônicos podem deslocar dispositivos não energizados, como, por exemplo, pode ser o caso para a introdução de uma lente de contato eletrônica. Os produtos nos espaços comerciais existentes podem ter requisitos de tempo de prateleira estabelecidos, por exemplo, três anos, devido ao consumidor, cadeia de suprimentos, e outros requisitos. Pode, tipicamente, ser desejado que essas especificações não sejam alteradas para novos produtos. Os requisitos de vida de prateleira também podem ser definidos pelos métodos de distribuição, inventário, e uso de um dispositivo que inclui uma microbateria. Consequentemente, as microbaterias para os dispositivos biomédicos podem ter requisitos de vida de prateleira específicos, que podem ser medidos no número de anos, por exemplo.
[0071] Em alguns exemplos, o elemento de energização biocom-patível tridimensional pode ser recarregável. 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 outro exemplo, os 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.
[0072] Em alguns exemplos, uma batería pode funcionar para fornecer a 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. Essas interconexões podem se tornar cres- centemente desafiadoras para as microbaterias biomédicas, devido a diversos fatores. Em alguns exemplos, dispositivos biomédicos energi-zados podem ser muito pequenos permitindo, então, pouca área e volume para as interconexões. As restrições de tamanho e área podem impactar a resistência elétrica e confiabilidade das interconexões.
[0073] Em outros aspectos, uma batería pode conter um eletrólito líquido que podería ferver em temperaturas altas. Essa restrição pode competir diretamente com o desejo de usar uma interconexão de soldador que pode, por exemplo, necessitar de temperaturas relativamente altas como 250 graus C para derreter. Embora, em alguns exemplos, a química da batería, que inclui o eletrólito, e a fonte de calor, usada para formar as interconexões baseadas em soldador, possam ser isoladas espacialmente entre si, nos casos de dispositivos biomédicos emergentes, o tamanho pequeno pode impedir a separação das juntas de eletrólito e soldador por distância suficiente para reduzir a condução de calor.
INTERCONEXÕES
[0074] As interconexões podem permitir que a corrente flua para e a partir da bateria em conexão com um circuito externo. Essas interconexões podem realizar interface com os ambientes dentro e fora da bateria, e podem cruzar o limiar ou vedação entre aqueles ambientes. Essas interconexões podem ser consideradas como trilhos, fazendo conexões a um circuito externo, passando através da vedação de bateria e, então, conectando-se aos coletores de corrente dentro da bateria. Como tal, essas interconexões podem ter diversos requisitos. Fora da bateria, as interconexões podem lembrar trilhos de circuito impresso típicos. Os mesmos podem ser soldados ou, de outra forma, conectados a outros trilhos. Em um exemplo em que a bateria é um elemento físico separado de uma placa de circuito que contém um circuito integrado, a interconexão de bateria pode permitir a conexão ao circuito externo. Essa conexão pode ser formada com soldador, fita condutiva, tinta condutiva ou epóxi, ou outros meios. Os trilhos de interconexão podem necessitar sobreviver no ambiente fora da batería, por exemplo, não correr na presença de oxigênio.
[0075] Conforme a interconexão passa através da vedação de batería, pode ser de importância crítica que a interconexão coexista com a vedação e permita a vedação. A adesão pode ser necessária entre a vedação e a interconexão além da adesão que pode ser necessária entre a vedação e a embalagem de batería. A integridade da vedação pode precisar ser mantida na presença de eletrólito e outros materiais dentro da bateria. As interconexões, que podem ser tipicamente metálicas, podem ser conhecidas como pontos de falha na embalagem de bateria. O potencial elétrico e/ou fluxo de corrente pode aumentar a tendência para o eletrólito "escoar" ao longo da interconexão. Consequentemente, uma interconexão pode precisar ser modificada para manter a integridade da vedação.
[0076] Dentro da bateria, as interconexões podem realizar interface com os coletores de corrente ou podem, na verdade, formar os coletores de corrente. Nesse sentido, a interconexão pode precisar satisfazer os requisitos dos coletores de corrente conforme descrito no presente documento, ou pode precisar formar uma conexão elétrica a esses coletores de corrente.
[0077] Uma classe de interconexões e coletores de corrente candidatos é a de folhas metálicas. Essas folhas estão disponíveis na espessura de 25 mícrons ou menos, o que as torna adequadas para baterias muito finas. Essa folha também pode ser originada com contaminação e aspereza de superfície baixa, dois fatores que podem ser críticos para o desempenho de bateria. As folhas podem incluir zinco, níquel, latão, cobre, titânio, outros metais, e várias ligas.
ELETRÓLITO
[0078] Um eletrólito é um componente de uma bateria que facilita a realização de uma reação química entre os materiais químicos dos eletrodos. Os eletrólitos típicos podem ser eletroquimicamente ativos aos eletrodos, por exemplo, permitindo a ocorrência de reações de oxidação e redução. Em alguns exemplos, essa atividade eletroquími-ca importante pode compor um desafio para criar dispositivos que são biocompatíveis. Por exemplo, hidróxido de potássio (KOH) pode ser um eletrólito comumente usado em células alcalinas. Em alta concentração, o material tem um pH alto e pode interagir de forma desfavorável com vários tecidos vivos. Por outro lado, em alguns exemplos, os eletrólitos podem ser empregados, os quais podem ser menos eletroquimicamente ativos; entretanto, esses materiais podem, tipicamente, resultar no desempenho elétrico reduzido, como tensão de célula reduzida e resistência de célula aumentada. Adicionalmente, pode ser desejável para o eletrólito ser compatível. Consequentemente, um aspecto chave do projeto e engenharia de uma microbateria biomédica pode ser o eletrólito. Pode ser desejável para o eletrólito ser suficientemente ativo para satisfazer os requisitos elétricos enquanto é relativamente seguro para uso no ou sobre o corpo.
[0079] Vários cenários de teste podem ser usados para determinar a segurança dos componentes de bateria, em particular eletrólitos, em células vivas. Esses resultados, em conjunto com testes da embalagem de bateria, podem permitir o projeto de engenharia de um sistema de bateria que pode satisfazer os requisitos. Por exemplo, quando se desenvolve uma lente de contato energizada, os eletrólitos de bateria podem ser testados em um modelo de célula córnea humana. Esses testes podem incluir experimentos em concentração de eletrólito, tempo de exposição, e aditivos. Os resultados desses testes podem indicar o metabolismo celular e outros aspectos fisiológicos. Os testes também podem incluir teste in-vivo de animais e seres humanos.
[0080] Os eletrólitos para uso na presente invenção podem incluir cloreto de zinco, acetato de zinco, acetato de amônio, e cloreto de amônio em concentrações de massa de aproximadamente 0,1 por cento a 50 por cento, e em um exemplo não limitador, pode ser aproximadamente 25 por cento. As concentrações específicas podem depender da atividade eletroquímica, desempenho de bateria, vida de prateleira, integridade de vedação, e biocompatibilidade.
[0081] Em alguns exemplos, diversas classes de aditivos podem ser utilizadas na composição de um sistema de bateria. Os aditivos podem ser misturados na base de eletrólito para alterar suas características. Por exemplo, os agentes gelificantes, como ágar, podem reduzir a capacidade do eletrólito de vazar pela embalagem, aumentando assim a segurança. Os inibidores de corrosão podem ser adicionados ao eletrólito, por exemplo, para aprimorar a vida de prateleira reduzindo a dissolução indesejada do ânodo de zinco no eletrólito. Esses inibidores podem afetar de forma positiva ou adversa o perfil de segurança da bateria. Os agentes umectantes ou surfactantes podem ser adicionados, por exemplo, para permitir que o eletrólito molhe o separador, ou seja preenchido no interior da embalagem da bateria. Novamente, esses agentes umectantes podem ser positivos ou negativos para a segurança. A adição de surfactante ao eletrólito pode aumentar a impedância elétrica da célula, consequentemente, a menor concentração de surfactante para alcançar as propriedades de ume-decimento desejadas, ou outras, deveria ser usada. Os surfactantes exemplificadores podem incluir Triton™ X-100, Triton™ QS44, e Dowfax™ 3B2, todos disponíveis pela companhia Dow Chemical, em concentrações de 0,01 por cento a 2 por cento.
[0082] Os eletrólitos inovadores também são emergentes, os quais podem aprimorar dramaticamente o perfil de segurança de microbate-rias biomédicas. Por exemplo, uma classe de eletrólitos sólidos pode ser inerentemente resistente ao vazamento, enquanto ainda oferece desempenho elétrico adequado.
[0083] As baterias que usam eletrólito de "água salgada" são co-mumente usados em células de reserva para uso marinho. Os torpedos, boias, e luzes de emergência podem usar essas baterias. As células de reserva são baterias em que os materiais ativos, os eletrodos e eletrólito, são separados até o momento de uso. Por conta dessa separação, o auto descarregamento das células é bastante reduzido e a vida de prateleira é muito maior. As baterias de água salgada podem ser projetadas a partir de uma variedade de materiais de eletrodo, que inclui zinco, magnésio, alumínio, cobre, estanho, dióxido de manganês, e óxido de prata. O eletrólito pode realmente ser água do mar, por exemplo, água do oceano que inunda a bateria mediante o contato, ou pode ser uma formulação salina especificamente modificada. Esse tipo de bateria pode ser particularmente útil em lentes de contato. Um eletrólito salino pode ter biocompatibilidade superior a eletrólitos clássicos como hidróxido de potássio e cloreto de zinco. As lentes de contato são armazenadas em uma "solução de embalagem", que é tipicamente uma mistura de cloreto de sódio, talvez com outros sais e agentes de tamponamento. Essa solução tem sido demonstrada como um eletrólito de bateria em combinação com um ânodo de zinco e cátodo de dióxido de manganês. Outras combinações de eletrólito e eletrodo são possíveis. Uma lente de contato que usa uma bateria de "água salgada" pode conter um eletrólito com base em cloreto de sódio, solução de embalagem, ou até mesmo um eletrólito especificamente modificado semelhante ao fluido de lágrima. Essa bateria podería, por exemplo, ser ativada com a solução de embalagem, manter uma abertura ao olho, e continuar a operar com exposição a lágrimas humanas.
[0084] Além ou ao invés de possíveis benefícios para biocompatibilidade com o uso de um eletrólito mais semelhante a lágrimas, ou re- almente usar lágrimas, uma célula de reserva pode ser usada para satisfazer os requisitos de vida de prateleira de um produto de lente de contato. As lentes de contato típicas são especificadas para armazenamento de 3 anos ou mais. Esse é um requisito desafiador para uma batería com uma embalagem pequena e fina. Uma célula de reserva para uso em uma lente de contato pode ter projeto semelhante àqueles mostrados nas Figuras 1 e 3, mas o eletrólito não seria adicionado [0084] Em alguns exemplos, um componente de batería modular pode ser formado de acordo com alguns aspectos e exemplos da presente invenção. Nesses exemplos, a montagem de batería modular pode ser um componente separado de outras partes do dispositivo bi-omédico. No exemplo de um dispositivo de lente de contato oftálmica, esse projeto pode incluir uma batería modular que seja separada do restante de um inserto de meio. Pode haver numerosas vantagens de formação de um componente de bateria modular. Por exemplo, no caso da lente de contato, um componente de bateria modular pode ser formado em um processo não integrado separado, que pode atenuar a necessidade de manusear componentes de plástico ópticos formados de forma tridimensional rígidos. Além disso, as fontes de fabricação podem ser mais flexíveis e podem operar em um modo paralelo à fabricação dos outros componentes no dispositivo biomédico. Além disso, a fabricação dos componentes de bateria modular pode ser desa-coplada das características de dispositivos com formato tridimensional. Por exemplo, em aplicações que exigem formas finais tridimensionais, um sistema de bateria modular pode ser fabricado em uma perspectiva plana ou, a grosso modo, bidimensional e, então, conformada para o formato tridimensional adequado. Um componente de bateria modular pode ser testado independentemente do restante do dispositivo biomédico e da perda de rendimento, devido aos componentes de bateria poderem ser classificados antes da montagem. O componente de ba- teria modular resultante pode ser utilizado em vários construtos de in-serto de meio que não têm uma região rígida adequada sobre a qual os componentes de batería podem ser formados. E, em ainda outro exemplo, o uso dos componentes de bateria modular pode facilitar o uso de opções diferentes para as tecnologias de fabricação do que seriam, de outra forma, utilizadas, como uma tecnologia baseada em manta (rolo a rolo), tecnologia baseada em lâmina (lâmina a lâmina), impressão, litografia, e processamento por "rodo". Em alguns exemplos de uma bateria modular, o aspecto de contenção discreto desse dispositivo pode resultar na adição de material adicional ao construto de dispositivo biomédico geral. Esses efeitos podem definir uma restrição para o uso de soluções de bateria modular quando os parâmetros de espaço disponível exigem espessura minimizada ou volume de soluções.
[0085] Os requisitos de formato de bateria podem ser acionados, pelo menos em parte, pela aplicação para a qual a bateria deve ser usada. Os fatores de forma de bateria tradicional podem ser formas cilíndricas ou prismas retangulares, feitas de metal, e podem ser voltados para produtos que exigem grandes quantidades de potência por longas durações. Essas aplicações podem ser grandes o suficiente para que as mesmas possam conter baterias de fator de forma grande. Em outro exemplo, as baterias de estado sólido planas (2D) são prismas retangulares finos, formados tipicamente de silício inflexível ou vidro. Essas baterias de estado sólido planas podem ser formadas em alguns exemplos com o uso de tecnologias de processamento de pastilha de silício. Em outro tipo de fator de forma de bateria, baterias flexíveis de baixa potência podem ser formadas em um construto de pequeno invólucro, com o uso de folhas finas ou plástico para conter a química da bateria. Essas baterias podem ser planas (2D), e podem ser projetadas para funcionar quando curvado em uma curvatura mo- derada fora do plano (3D).
[0086] Em alguns dos exemplos das aplicações de bateria na presente invenção em que a bateria pode ser empregada em uma lente óptica variável, o fator de forma pode exigir uma curvatura tridimensional do componente de bateria em que um raio daquela curvatura possa estar na ordem de aproximadamente 8,4 mm. A natureza dessa curvatura pode ser considerada como relativamente íngreme e para referência pode se aproximar do tipo de curvatura encontrada em uma ponta de dedo humano. A natureza de uma curvatura relativamente íngreme cria aspectos desafiadores para a fabricação. Em alguns exemplos da presente invenção, um componente de bateria modular pode ser projetado de modo que o mesmo possa ser fabricado de forma bidimensional plana e, então, formado em uma forma tridimensional de curvatura relativamente alta.
ESPESSURA DE MÓDULO DE BATERIA
[0087] Na projeção de componentes de bateria para aplicações biomédicas, os sacrifícios dentre os vários parâmetros podem ser feitos equilibrando requisitos funcionais, técnicos e de segurança. A espessura do componente de bateria pode ser um parâmetro limitador e importante. Por exemplo, em uma aplicação de lente óptica, a capacidade de um dispositivo de ser utilizado confortavelmente por um usuário pode ter uma dependência crítica sobre a espessura através do dispositivo biomédico. Portanto, podem existir aspectos críticos habili-tantes na projeção da bateria para resultados mais finos. Em alguns exemplos, a espessura de bateria pode ser determinada pelas espessuras combinadas das lâminas de topo e fundo, lâminas espaçadoras, e espessuras de camada adesiva. Os aspectos de fabricação práticos podem dirigir determinados parâmetros de espessura de filme para valores padrão no estoque de lâmina disponível. Além disso, os filmes podem ter valores de espessura mínimos para os quais os mesmos podem ser especificados com base em considerações técnicas em relação à compatibilidade química, umidade/impermeabilidade a gás, acabamento de superfície, e compatibilidade com revestimentos que podem ser depositados sobre as camadas de filme.
[0088] Em alguns exemplos, uma espessura alvo ou desejada de um componente de batería acabado pode ser uma espessura de componente que é menor do que 220 pm. Nesses exemplos, essa espessura desejada pode ser dirigida pela geometria tridimensional de um dispositivo de lente oftálmica exemplificador em que o componente de batería pode precisar encaixar dentro do volume disponível definido por um formato de lente de hidrogel que proporciona ao usuário final conforto, biocompatibilidade, e restrições de aceitação. Esse volume e seu efeito sobre as necessidades de espessura de componente de batería pode ser uma função da especificação de espessura de dispositivo total, bem como a especificação de dispositivo relacionada à sua largura, ângulo cônico e diâmetro interno. Outra consideração de projeto importante para o projeto de componente de batería resultante pode se referir ao volume disponível para produtos químicos de bateria ativos e materiais em um dado projeto de componente de bateria em relação à energia química resultante que pode resultar daquele projeto. Essa energia química resultante pode, então, ser equilibrada para os requisitos elétricos de um dispositivo biomédico funcional para sua vida útil almejada e condições de operação.
FLEXIBILIDADE DE MÓDULO DE BATERIA
[0089] Outra dimensão de relevância para o projeto de bateria e para o projeto de dispositivos relacionados que utilizam fontes de energia à base de bateria é a flexibilidade do componente de bateria. Pode haver numerosas vantagens conferidas pelas formas de bateria flexíveis. Por exemplo, um módulo de bateria flexível pode facilitar a capacidade anteriormente mencionada de fabricar a forma de bateria em uma forma plana bidimensional (2D). A flexibilidade da forma pode permitir que a batería bidimensional seja, então, formada em um formato 3D apropriado para encaixar no interior de um dispositivo biomé-dico como uma lente de contato.
[0090] Em outro exemplo dos benefícios que podem ser conferidos pela flexibilidade no módulo de batería, se a bateria e o dispositivo subsequente forem flexíveis, podem existir, então, vantagens relacionadas ao uso do dispositivo. Em um exemplo, uma forma de lente de contato de um dispositivo biomédico pode ter vantagens para a inser-ção/remoção da lente de contato à base de inserto de meio que pode ser mais próxima à inserção/remoção de uma lente de contato não preenchida por hidrogel padrão.
[0091] O número de flexões pode ser importante para a modificação da bateria. Por exemplo, uma bateria que somente pode flexionar uma vez a partir de uma forma plana para um formato adequado para uma lente de contato pode ter um projeto significativamente diferente de uma bateria que tem a capacidade de múltiplas flexões. A flexão da bateria também pode ultrapassar a capacidade de sobreviver mecanicamente ao evento de flexão. Por exemplo, um eletrodo pode ter a capacidade física de flexionar sem quebrar, mas as propriedades mecânicas e eletroquímicas do eletrodo podem ser alteradas pela flexão. As alterações induzidas por flexão podem aparecer instantaneamente, por exemplo, conforme alterações à impedância, ou a flexão pode introduzir alterações que somente são aparentes em teste de vida de prateleira a longo prazo.
LARGURA DE MÓDULO DE BATERIA
[0092] Pode haver numerosas aplicações nas quais os elementos de energização biocompatíveis ou baterias da presente invenção podem ser utilizados. Em geral, o requisito de largura de bateria pode ser, em grande parte, uma função da aplicação na qual é aplicado. Em um caso exemplificador, um sistema de bateria de lente de contato pode ter necessidades restritas para a especificação na largura de um componente de bateria modular. Em alguns exemplos de um dispositivo oftálmico em que o dispositivo tem uma função óptica variável energizada 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 encaixa como uma saia cônica anular ao redor da óptica central e formado em um anel cônico truncado. Se o diâmetro máximo necessário do inserto rígido for um diâmetro de 8,50 mm, e a tangente até uma esfera de determinado diâmetro puder ser almejada (como por exemplo, em um diâmetro de aproximadamente 8,40 mm), então, a geometria pode ditar o que a largura de bateria permissível pode ser. Pode haver modelos geométricos que podem ser úteis para calcular especificações desejáveis para a geometria resultante que em alguns exemplos pode ser chamada de troncónica achatada em um setor de um ânulo.
[0093] A largura de bateria achatada pode ser dirigida por dois recursos do elemento de bateria, os componentes de bateria ativos e 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 biomédicos podem ter restrições de projeto diferentes, mas os princípios para elementos de bateria planos flexíveis podem se aplicar de forma semelhante.
CAVIDADES COMO ELEMENTOS DE PROJETO NO PROJETO DE COMPONENTE DE BATERIA
[0094] Em alguns exemplos, os elementos de bateria podem ser projetados de formas que segmentem as regiões de química da bate- ria ativa. Pode haver numerosas vantagens pela divisão dos componentes de batería ativos em segmentos distintos. Em um exemplo não limitador, a fabricação de elementos distintos e menores pode facilitar a produção dos elementos. A função dos elementos de bateria que inclui numerosos elementos menores pode ser aprimorada. Defeitos de vários tipos podem ser isolados. Esses elementos não funcionais isolados, em alguns casos, podem resultar em perda de função reduzida. Isso pode ser relevante nos exemplos em que a perda de eletrólito de bateria pode ocorrer. O isolamento de componentes individualizados pode permitir que um defeito que resulta no vazamento de eletrólito fora das regiões críticas da bateria para limitar a perda de função àquele segmento pequeno do elemento de bateria total enquanto que a perda de eletrólito através do defeito poderia esvaziar uma região significativamente maior para as baterias configuradas como uma única célula. As células menores podem resultar em volume reduzido de produtos químicos de bateria ativos em uma perspectiva geral, mas a malha do material que circunda cada uma das células menores pode resultar em um fortalecimento da estrutura geral.
VEDAÇÕES INTERNAS DE ELEMENTO DE BATERIA
[0095] Em alguns exemplos de elementos de bateria para uso em dispositivos biomédicos, a ação química da bateria envolve química aquosa, em que a água ou umidade é um constituinte importante para o controle. Portanto, pode ser importante incorporar mecanismos de vedação que retardam ou evitam o movimento de umidade para fora do ou para o interior do corpo de bateria. As barreiras à umidade podem ser projetadas para manter o nível de umidade interna em um nível projetado, com alguma tolerância. Em alguns exemplos, uma barreira de umidade pode ser dividida em duas seções ou componentes: a saber, a embalagem e a vedação.
[0096] A embalagem pode se referir ao material principal do envol- tório. Em alguns exemplos, a embalagem pode compreender um material de batelada. A Taxa de Transmissão de Vapor de Água (WVTR) pode ser um indicador de desempenho. Idealmente, a WVTR para uma boa embalagem de bateria pode ser "zero." Os materiais exempli-ficadores com WVTR quase zero podem ser vidro e folhas metálicas. Os plásticos, por outro lado, podem ser inerentemente porosos à umidade, e podem variar de forma significativa para os tipos diferentes de plástico. Os materiais modificados, laminados, ou coextrudados podem geralmente ser híbridos dos materiais de embalagem comuns.
[0097] A vedação pode ser a interface entre duas das superfícies de embalagem. A conexão das superfícies de vedação realiza o acabamento do envoltório em conjunto com a embalagem. Em muitos exemplos, a natureza dos projetos de vedação pode torná-los difíceis de caracterizar pela WVTR da vedação devido à dificuldade na realização de medições com o uso de um padrão ISO ou ASTM, já que a superfície ou tamanho de amostra pode não ser compatível com aqueles procedimentos. Em alguns exemplos, uma forma prática de testar a integridade de vedação pode ser um teste funcional do projeto de vedação real, por algumas condições definidas. O desempenho de vedação pode ser uma função do material de vedação, da espessura de vedação, do comprimento de vedação, da largura de vedação, e da adesão de vedação ou proximidade aos substratos de embalagem.
[0098] Em alguns exemplos, as vedações podem ser formadas por um processo de soldagem que pode envolver processamento térmico, de solvente, de 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 do material do tipo gaxeta, que pode ser formado a partir de cortiça, borracha natural e sintética, politetrafluoroetileno (PTFE), polipropileno, e silicones para se citar alguns exemplos não limitadores.
[0099] Em alguns exemplos, as baterias, de acordo com a presente invenção, podem ser projetadas para ter uma vida de operação especificada. A vida de operação pode ser estimada determinando-se uma quantidade prática de permeabilidade à umidade que pode ser obtida com o uso de um sistema de bateria particular e então estimando quando esse vazamento de umidade pode resultar em uma condição de fim de vida para a bateria. Por exemplo, se uma bateria for armazenada em um ambiente molhado, então a diferença de pressão parcial entre o interior e o exterior da bateria será mínima, resultando em uma taxa de perda de umidade reduzida, e, portanto, a vida de bateria pode ser estendida. A mesma bateria exemplificadora armazenada em um ambiente particularmente seco e quente pode ter uma expectativa de vida útil significativamente reduzida devido à forte função acionadora para perda de umidade.
SEPARADORES DE ELEMENTO DE BATERIA
[00100] As baterias do tipo descrito na presente invenção podem utilizar um material separador que separa física e eletricamente as porções de ânodo e coletor de corrente do ânodo das porções de cá-todo e coletor de corrente do cátodo. O separador pode ser uma membrana que é permeável à água e componentes de eletrólito dissolvidos; entretanto, pode, tipicamente, ser eletricamente não conduti-vo. Embora uma miríade de materiais separadores comercialmente disponíveis possa ser conhecida pelo versado na técnica, o fator de forma inovador da presente invenção pode apresentar restrições únicas sobre a tarefa de seleção, processamento e manuseio de separador.
[00101] Visto que os projetos da presente invenção podem ter perfis ultra finos, a escolha pode ser limitada aos materiais separadores mais finos tipicamente disponíveis. Por exemplo, os separadores de apro- ximadamente 25 mícrons de espessura podem ser desejáveis. Alguns exemplos que podem ser vantajosos podem ter cerca de 12 mícrons de espessura. Pode haver numerosos separadores comerciais aceitáveis que incluem membranas separadoras de monocamada de polieti-leno microporosa e microfibrilada e/ou de camada tripla de polipropile-no-polietileno-polipropileno (PP/PE/PP) como aquelas produzidas pela Celgard (Charlotte, NC). Um exemplo desejável do material separador pode ser membrana de camada tripla de PP/PE/PP M824 da Celgard que tem uma espessura de 12 mícrons. Os exemplos alternativos de materiais separadores úteis para os exemplos da presente invenção podem incluir membranas separadoras que incluem celulose regenerada (por exemplo, celofane).
[00102] Embora as membranas separadoras de camada tripla de PP/PE/PP possam ter propriedades mecânicas e espessura vantajosas, devido ao seu caráter poliolefínico, as mesmas também podem ter diversas desvantagens que devem ser superadas para torná-las úteis nos exemplos da presente invenção. O estoque de rolo ou lâmina de materiais separadores de camada tripla de PP/PE/PP podem ter várias rugas ou outra forma de erros que podem ser prejudiciais às tolerâncias de nível de mícron aplicáveis às baterias descritas no presente documento. Ademais, os separadores de poliolefina podem precisar ser cortados para tolerâncias ultra precisas para a inclusão nos presentes projetos, que podem, portanto, implicar em corte a laser como um método exemplificador para a formação de coletores de corrente discretos em formatos desejáveis com tolerâncias restritas. Devido ao caráter poliolefínico desses separadores, determinados lasers de corte úteis para a microfabricação podem empregar comprimentos de onda de laser, por exemplo, 355 nm, que não cortará poliolefinas. As poliolefinas não absorvem de forma apreciável a energia de laser e são, assim, não abrasivas. Finalmente, os separadores de poliolefina podem não ser inerentemente umedecíveis a eletrólitos aquosos usados nas baterias descritas na presente invenção.
[00103] Independentemente, podem existir métodos para superar essas limitações inerentes para as membranas do tipo poliolefínicas. A fim de apresentar uma membrana separadora microporosa para um laser de corte de alta precisão para cortar peças em segmentos de arco ou outros projetos separadores vantajosos, a membrana pode precisar ser plana e isenta de rugas. Se essas duas condições não forem satisfeitas, a membrana separadora pode não ser completamente cortada porque o feixe de corte pode ser inibido como um resultado da desfocaiização da ou de outra forma espalhamento da energia de laser incidente. Adicionalmente, se a membrana separadora não for plana e isenta de rugas, as tolerâncias geométricas e precisão de forma da membrana separadora podem não ser alcançadas de forma suficiente. As tolerâncias permissíveis para separadores de exemplos de corrente podem, por exemplo, ser +0 mícrons e -20 mícrons em relação aos comprimentos e/ou raios característicos. Pode haver vantagens para tolerâncias mais restritas de +0 mícrons e -10 mícrons e adicionalmente para tolerâncias de +0 mícrons e -5 mícrons. O material de estoque separador pode ser tornado plano e isento de rugas laminando-se temporariamente o material para um transportador de vidro plano com um líquido de baixa volatilidade. Os líquidos de baixa volatilidade podem ser vantajosos em relação a 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. Ademais, em alguns exemplos alcançar uma membrana separadora plana e isenta de rugas em vidro plano com o uso de um líquido foi observado ser muito mais fácil do que usar um adesivo. Antes da laminação, a membrana separadora pode ser tornada isenta de particulados. Isso pode ser alcançado por 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 partícula adequado como uma capela de fluxo laminar ou uma sala limpa da classe de pelo menos 10.000. Ademais, o substrato de vidro plano pode ser produzido para ser isento de particu-lado enxaguando-se com um solvente adequado, limpeza ultrassônica, e/ou raspagem com lenços de sala limpa.
[00104] Embora uma ampla variedade de líquidos de baixa volatilidade possam ser usados para o propósito mecânico de laminar membranas separadoras de poliolefina microporosas em um transportador de vidro plano, requisitos específicos podem ser impostos no líquido para facilitar o corte a laser subsequente de formatos de separador discretos. Um requisito pode ser que o líquido tenha uma tensão de superfície baixa o suficiente para embeber no interior dos poros do material separador que pode ser facilmente verificado por inspeção visual. Em alguns exemplos, o material separador muda de uma cor branca para uma aparência translúcida quando o líquido preenche os microporos do material. Pode ser desejável escolher um líquido que pode ser benigno e "seguro" para os trabalhadores que serão expostos às operações de corte e preparação do separador. Pode ser desejável escolher um líquido cuja pressão de vapor possa ser baixa o suficiente para que uma evaporação apreciável não ocorra durante o período de tempo do processamento (na ordem de 1 dia). O processo de infusão de líquido de baixa volatilidade pode ser melhorador através do uso de pressurização do fluido. Em outros exemplos, o vácuo pode ser usado para melhorar a infusão. Finalmente, em alguns exemplos o líquido pode ter poder de diluição suficiente para dissolver absorvedo-res 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 satisfazer os requisitos supracitados e pode prestar-se a facilitar o corte a laser de separadores de poliolefina com alta precisão e tolerância em ordem curta sem um número excessivo de passagens do feixe de laser de corte. Em alguns exemplos, os separadores podem ser cortados com um laser de estado sólido bombeado com diodo de 355 nm nanosegundo de 8 W com o uso dessa abordagem em que o laser pode ter definições para atenuação de potência baixa (por exemplo, 3 por cento de potência), uma velocidade moderada de 1 a 10 mm/s, e somente 1 a 3 passagens do feixe de laser. Embora essa composição oleosa absorvedora de UV tenha se provado ser um auxílio de processo de corte e laminação eficaz, outras formulações oleosas podem ser previstas pelo versado na técnica e usadas sem limitação.
[00105] Em alguns exemplos, um separador pode ser cortado enquanto está fixado a um vidro plano. Uma vantagem do corte a laser de separadores enquanto fixados a um transportador de vidro plano pode ser que diversos separadores de densidade muito alta podem ser cortados a partir de uma lâmina de estoque de separador: muito semelhante à matriz de semicondutor que pode ser arranjada densamente em uma pastilha de silício. Essa abordagem pode fornecer economia de escala e vantagens de processamento em paralelo inerentes em processos de semicondutor. Ademais, a geração de membrana sepa-radora de refugo pode ser minimizada. Uma vez que os separadores foram cortados, o fluido de auxílio de processo oleoso pode ser removido por uma série de etapas de extração com solventes miscíveis, a última extração pode ser realizada com um solvente de alta volatilidade como álcool isopropílico em alguns exemplos. Os separadores discretos, uma vez que extraídos, podem ser armazenados indefinidamente em qualquer ambiente de partícula baixa adequado.
[00106] Conforme mencionado anteriormente as membranas sepa-radoras de poliolefina podem ser inerentemente hidrofóbicas e podem precisar se tornar umedecíveis a surfactantes aquosos usados nas baterias da presente invenção. Uma abordagem para tornar as membranas separadoras umedecíveis pode ser tratamento por plasma de oxigênio. Por exemplo, os separadores podem ser tratados por 1 a 5 minutos em um plasma de 100% oxigênio em uma ampla variedade de definições de potência e taxas de fluxo de oxigênio. Embora essa abordagem possa aprimorar a umedecibilidade por um tempo, pode ser bem conhecido que as modificações de superfície de plasma fornecem um efeito transiente que pode não durar o suficiente para o umedecimento robusto de soluções de eletrólito. Outra abordagem para aprimorar umedecibilidade das membranas separadoras pode ser tratar a superfície incorporando-se um surfactante adequado na membrana. Em alguns casos, o surfactante pode ser usado em conjunção com um revestimento polimérico hidrofílico que permanece dentro dos poros da membrana separadora.
[00107] Outra abordagem para fornecer mais permanência à hidrofi-licidade conferida por um tratamento por plasma oxidante pode ser pelo tratamento subsequente com um organossilano hidrofílico. Desta forma, o plasma de oxigênio pode ser usado para ativar e conferir grupos funcionais através da área de superfície inteira do separador mi-croporoso. O organossilano pode, então, ser ligado covalentemente e/ou não aderir covalentemente à superfície tratada com plasma. Nos exemplos que usam um organossilano, a porosidade inerente do separador microporoso pode não ser alterada de forma apreciável. A cobertura de superfície de monocamada também pode ser possível e desejada. Os métodos da técnica anterior que incorporam surfactantes em conjunto com revestimentos poliméricos podem exigir controles estrin-gentes sobre a quantidade real de revestimento aplicado à membrana, e podem então ser sujeitos a variabilidade de processo. Em casos extremos, os poros do separador podem se tornar bloqueados, afetando, assim, adversamente a utilidade do separador durante a operação da célula eletroquímica. Um organossilano exemplificador útil na presente invenção pode ser (3-aminopropil)trietoxisilano. Outros organossilanos hidrofílicos podem ser conhecidos ao versado na técnica e podem ser usados sem limitação.
[00108] Ainda outro método para produzir membranas separadoras umedecíveis por eletrólito aquoso pode ser a incorporação de um sur-factante adequado na formulação de eletrólito. Uma consideração na escolha de surfactante para produzir membranas separadoras umedecíveis pode ser o efeito que o surfactante pode ter sobre a atividade de um ou mais eletrodos dentro da célula eletroquímica, por exemplo, aumentando-se a impedância elétrica da célula. Em alguns casos, os surfactantes podem ter propriedades anticorrosão vantajosas, especificamente no caso de ânodos de zinco em eletrólitos aquosos. O zinco pode ser um exemplo conhecido para passar por uma reação lenta com água para liberar gás hidrogênio, o que pode ser indesejável. Numerosos surfactantes podem ser conhecidos pelo versado na técnica para limitar as taxas da reação para níveis vantajosos. Em outros casos, o surfactante pode interagir de modo tão forte com a superfície de eletrodo de zinco que o desempenho de bateria pode ser prejudicado. Consequentemente, muito cuidado pode precisar ser tomado na seleção dos tipos de surfactante adequados e níveis de carregamento para assegurar que a umedecibilidade de separador possa ser obtida sem afetar de modo danoso o desempenho eletroquímico da célula. Em alguns casos, uma pluralidade de surfactantes pode ser usada, sendo que um surfactante está presente para conferir umedecibilidade à membrana separadora e o outro está presente para facilitar as propriedades anticorrosão ao ânodo de zinco. Em um exemplo, nenhum tratamento hidrofílico é feito à membrana separadora e um surfactante ou pluralidade de surfactantes é adicionado à formulação de eletrólito em uma quantidade suficiente para afetar a umedecibilidade da membrana separadora.
[00109] Os separadores discretos podem ser integrados no interior da microbateria laminar por colocação direta no interior de uma cavidade, pequeno invólucro, ou estrutura projetada dentro da montagem. Desejavelmente, esse pequeno invólucro pode ser formado por um espaçador que tem um recorte que pode ser um desvio geométrico do formato de separador. Ademais, o pequeno invólucro pode ter uma saliência ou degrau no qual o separador repousa durante a montagem. A saliência 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 adesivo usado na construção e empilhamento de outros elementos de uma microbateria laminar exemplificadora.
ADESIVO SENSÍVEL A PRESSÃO
[00110] Em alguns exemplos, a pluralidade dos componentes que compreendem as microbaterias laminares da presente invenção pode ser mantida junta com um adesivo sensível à pressão (PSA) que também serve como um vedante. Embora uma miríade de formulações de adesivo sensível à pressão comercialmente disponíveis possa existir, essas formulações quase sempre incluem componentes que podem torná-las inadequadas para uso dentro de uma microbateria laminar biocompatível. Os exemplos de componentes indesejáveis em adesivos sensíveis à pressão podem incluir componentes lixiviáveis de baixa massa molecular, antioxidantes, por exemplo, BHT e/ou MEHQ, óleos plastificantes, impurezas, porções químicas oxidativamente instáveis que contêm, por exemplo, ligações químicas insaturadas, solventes residuais e/ou monômeros, fragmentos de iniciador de polime- rização, agentes de pegajosidade polares, e similares.
[00111] Os PSAs adequados podem, por outro lado, exibir as seguintes propriedades. Os mesmos podem ter a capacidade de ser aplicados a componentes laminares para alcançar camadas finas na ordem de 2 a 20 mícrons. Além disso, os mesmos podem conter um mínimo de, por exemplo, zero componente indesejável ou não bio-compatível. Adicionalmente, os mesmos podem ter propriedades coe-sivas e adesivas suficientes com a finalidade de ligar os componentes da bateria laminar. E, os mesmos podem ter a capacidade de fluir para o interior de recursos de escala de mícrons inerentes em dispositivos da presente construção enquanto fornecem uma vedação robusta de eletrólito dentro da bateria. Em alguns exemplos de PSAs adequados, os PSAs podem ter uma permeabilidade baixa a vapor d'água a fim de manter uma composição de eletrólito aquoso desejável dentro da bateria até mesmo quando a bateria pode ser submetida a umidades extremas por períodos de tempo prolongados. Os PSAs podem ter uma boa resistência química a componentes de eletrólitos como ácidos, surfactantes e sais. Os mesmos podem ter inertes aos efeitos da imersão em água. Os PSAs adequados podem ter uma permeabilidade baixa a oxigênio para minimizar a taxa de oxidação direta, que pode ser uma forma de auto-descarga, de anodos de zinco. E, os mesmos podem facilitar uma permeabilidade finita a gás hidrogênio, que pode ser lentamente evoluído de anodos de zinco em eletrólitos aquosos. Essa propriedade de permeabilidade finita a gás hidrogênio pode evitar um acúmulo de pressão interna.
[00112] Em consideração desses requisitos, poli-isobutileno (PIB) pode ser um material comercialmente disponível que pode ser formulado em composições de PSA que satisfazem muitos se não todos os requisitos desejáveis. Ademais, o PIB pode ser uma excelente barreira vedante com absorbância de água muito baixa e permeabilidade de oxigênio baixa. Um exemplo de PIB útil nos exemplos da presente invenção pode ser Oppanol® B15 pela BASF Corporation. O Oppanol® B15 pode ser dissolvido em solventes de hidrocarboneto como tolue-no, dodecano, aguarrás e similares. Uma composição de PSA exem-plificadora 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 dodecano. As propriedades adesivas e reológicas do PSA à base de PIB podem ser determinadas em alguns exemplos através da mesclagem de graus de massa molecular diferentes de PIB. Uma abordagem comum pode ser usar uma grande parte do PIB de massa molar baixa, por exemplo, Oppanol® B10 para afetar o umedecimento, a pegajosidade, e a adesão, e para usar uma pequena parte de PIB de massa molar alta para afetar a dureza e resistência ao fluxo. Consequentemente, as mesclas de inúmeros graus de massa molar de PIB podem ser previstas e podem ser praticas dentro do escopo da presente invenção. Ademais, os agentes de pegajosidade podem ser adicionados à formulação de PSA desde que os requisitos supracitados possam ser satisfeitos. Pela sua própria natureza, os agentes de pegajosidade conferem propriedades polares às formulações de PSA, então as mesmas precisam ser usadas com cuidado para não afetar de forma adversa as propriedades de barreira do PSA. Ademais, os agentes de pegajosidade podem, em alguns casos, ser oxidativamente instáveis e podem incluir um antioxidante, que poderia extrair do PSA. Por essas razões, os agentes de pegajosidade exemplificadores para uso em PSAs para microbaterias laminares biocompatíveis podem incluir completamente, ou em sua maior parte, agentes de pegajosidade de resina de hidrocarboneto hidrogenados como a série Regalrez dos agentes de pegajosidade da Eastman Chemical Corporation. EMBALAGEM ADICIONAL E CONSIDERAÇÕES DE SUBSTRATO EM MÓDULOS DE BATERÍA BIOCOMPATÍVEL
[00113] Pode haver numerosas considerações de embalagem e substrato que podem ditar características desejáveis para projetos de embalagem usados em microbaterias laminares biocompatíveis. Por exemplo, a embalagem pode ser, desejavelmente, predominantemente à base de folha e/ou filme em que essas camadas de embalagem podem ser tão finas quanto possível, por exemplo, 10 a 50 mícrons. Adicionalmente, a embalagem pode fornecer uma barreira de difusão suficiente para o ganho ou perda de umidade durante a vida de prateleira. Em muitos exemplos desejáveis, a embalagem pode fornecer uma barreira de difusão suficiente para o ingresso de oxigênio para limitar a degradação de anodos de zinco por oxidação direta.
[00114] Em alguns exemplos, a embalagem pode fornecer uma trajetória de permeação finita a gás hidrogênio que pode evoluir devido à redução direta de água por zinco. E, a embalagem pode, desejavelmente, conter de modo suficiente e pode isolar o conteúdo da batería de modo que exposição potencial a um usuário possa ser minimizada.
[00115] Na presente invenção, os construtos de embalagem podem incluir os seguintes tipos de componentes funcionais: a saber, camadas de embalagem de topo e fundo, camadas de PSA, camadas de espaçador, zonas de interconexão, portas de preenchimento, e embalagem secundária.
[00116] Em alguns exemplos, camadas de embalagem de topo e fundo podem compreender folhas metálicas ou filmes poliméricos. As camadas de embalagem de topo e fundo podem incluir construtos de filme de múltiplas camadas que contêm uma pluralidade de camadas de polímero e/ou barreira. Esses construtos de filme podem ser chamados de filmes laminados de barreira coextrudados. Um exemplo de um filme laminado de barreira coextrudado comercial de utilidade particular na presente invenção pode ser um reforço Scotchpak 1109 da 3M® consiste em uma manta transportadora de PET, uma camada de barreira de alumínio depositada em vapor, e uma camada polietileno que compreende uma espessura de filme média total de 33 mícrons. Vários outros filmes de barreira multicamadas semelhantes podem estar disponíveis e podem ser usados em exemplos alternativos da presente invenção.
[00117] Nas construções de projeto que compreendem um PSA, aspereza de superfície de camada de embalagem pode ser de importância particular, porque o PSA também pode precisar vedar faces de camada de embalagem opostas. A dureza de superfície pode resultar dos processos de fabricação usados na produção de folha e filme, por exemplo, processos que empregam laminação, extrusão, estampagem e/ou calandragem, dentre outros. Se a superfície for muito áspera, o PSA podem não ter a capacidade de ser aplicado em uma espessura uniforme quando a espessura de PSA desejada pode estar na outra ordem da aspereza de superfície Ra. Ademais, os PSAs podem não vedar adequadamente em relação a uma face oposta se a face oposta tiver uma aspereza que pode estar na ordem da espessura de camada de PSA. Na presente invenção, os materiais de embalagem que têm uma aspereza de superfície, Ra, menor do que 10 mícrons podem ser exemplos aceitáveis. Em alguns exemplos, os valores de aspereza de superfície podem ser 5 mícrons ou menos. E, em ainda outros exemplos, a aspereza de superfície pode ser 1 mícron ou menos. Os valores de aspereza de superfície podem ser medidos por uma variedade de métodos que incluem, sem limitação, técnicas de medição como interferometria de luz branca, perfilometria de contato, e similares. Pode haver muitos exemplos na técnica da metrologia de superfície que a aspereza de superfície pode ser descrita por diversos parâmetros alternativos e que os valores de aspereza de superfície média, Ra, discutidos na presente invenção podem ser destinados a serem representativos dos tipos de recursos inerentes nos processos de fabrica- ção.
COLETORES DE CORRENTE E ELETRODOS
[00118] Em alguns exemplos de zinco-carbono e células Leclanché, o coletor de corrente do cátodo pode ser uma haste de carbono sinte-rizada. Esse tipo de material pode enfrentar desafios 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 sinterizada para o coletor de corrente do cátodo, e nesses exemplos, o dispositivo resultante pode ser formado sem comprometimentos significativos à célula eletroquímica resultante. Tipicamente, as tintas de carbono podem ser aplicadas diretamente aos materiais de embalagem que podem incluir filmes poliméricos, ou em alguns casos, folhas metálicas. Nos exemplos em que o filme de embalagem pode ser uma folha metálica, a tinta de carbono pode precisar proteger a folha metálica subjacente de degradação química e/ou corrosão pelo eletrólito. Ademais, nesses exemplos, o coletor de corrente de tinta de carbono pode precisar fornecer condutividade elétrica a partir do interior da célula eletroquímica para o exterior da célula eletroquímica, implicando em vedação ao redor ou através da tinta de carbono. Devido à natureza porosa das tintas de carbono, isso pode não ser realizado com facilidade sem desafios significativos. As 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 em que a espessura de embalagem interna total somente pode ser cerca de 100 a 150 mícrons, a espessura de uma camada de tinta de carbono pode consumir uma fração significativa do volume interno total da célula eletroquímica, impactando negativamente assim o desempenho elétrico da célula. Adicionalmente, a natureza fina da bateria geral e o coletor de corrente em particular pode implicar uma área em corte transversal pequena para o coletor de corrente. Conforme a resistência de um trilho aumenta com o comprimento de trilho e diminui com o Já corte transversal, pode existir um sacrifício direto entre a espessura e resistência de coletor de corrente. A resistividade de batelada da tinta de carbono pode ser insuficiente para satisfazer o requisito de resistência das baterias finas. As tintas preenchidas com prata ou outros metais condutores também podem ser consideradas para reduzir a resistência e/ou espessura, mas as mesmas podem introduzir novos desafios como a incompatibilidade com eletrólitos inovadores. Em consideração desses fatores, em alguns exemplos pode ser desejável concretizar células eletroquímicas finas de alto desempenho e eficazes da presente invenção utilizando-se uma folha metálica fina como o coletor de corrente, ou aplicar um filme de metal fino a uma camada de embalagem de polímero subjacente par agir como o coletor de corrente. Essas folhas metálicas podem ter resistividade significativamente inferior, permitindo assim que as mesmas satisfaçam os requisitos de resistência elétrica com muito menos espessura do que as tintas de carbono impressas.
[00119] Em alguns exemplos, uma ou mais dentre as camadas de embalagem de topo e/ou fundo podem servir como um substrato para um metal de coletor de corrente pulverizado ou pilha de metal. Por exemplo, o reforço Scotchpak 1109 da 3M® pode ser metalizado com o uso de deposição física de vapor (PVD) de uma ou mais camadas metálicas úteis como um coletor de corrente para um cátodo. As pilhas de metal exemplificadoras úteis como coletores de corrente catódica podem ser camadas de adesão de Ti-W (Titânio-Tungstênio) e camadas condutoras de Ti (Titânio). As pilhas de metal úteis como coletores de corrente anódica 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, por exemplo, ser menor do que 500 nm no total. Se múltiplas camadas de metais forem usadas, as propriedades de barreira ou eletroquímicas podem precisar ser compatíveis com a batería. Por exemplo, o cobre pode ser eletrogalvanizado no topo de uma camada semente para crescer uma camada espessa de condutor. As camadas adicionais podem ser galvanizada sobre o cobre. Entretanto, o cobre pode ser eletroquimicamente incompatível com determinados eletrólitos especificamente na presença de zinco. Consequentemente, se cobre for usado como uma camada na bateria, o mesmo pode precisar ser suficientemente isolado do eletrólito de bateria. Alternativamente, o cobre pode ser excluído ou outro metal substituído.
[00120] Em alguns outros exemplos, as folhas de embalagem de topo e/ou fundo também podem funcionar como coletores de corrente. Por exemplo, uma folha de latão de 25 mícron pode ser útil como um coletor de corrente do ânodo por um ânodo de zinco. A folha de latão pode ser opcionalmente eletrogalvanizada com índio antes da eletro-galvanização com zinco. Em um exemplo, as folhas de embalagem de coletor de corrente do cátodo podem incluir folha de titânio, folha C-276 Hastelloy, folha de crômio, e/ou folha de tântalo. Em determinados projetos, uma ou mais folhas de embalagem podem ser cortadas finas, estampadas, entalhadas, texturizadas, usinadas a laser, ou de outra forma processadas para fornecer forma, aspereza de superfície, e/ou geometria desejáveis à embalagem de célula final.
ÂNODO E INIBIDORES DE CORROSÃO DE ÂNODO
[00121] O ânodo para a bateria laminar da presente invenção pode, por exemplo, compreender zinco. Nas baterias de zinco-carbono, um ânodo de zinco pode tomar a forma física de uma lata em que o conteúdo da célula eletroquímica pode ser contido. Para a bateria da presente invenção, uma lata de zinco pode ser um exemplo, mas podem existir outras formas físicas de zinco que podem fornecer projetos de bateria ultra pequena desejáveis de se concretizar.
[00122] O zinco eletrogalvanizado pode ter exemplos de uso em diversas indústrias, por exemplo, para o revestimento de proteção ou estético de partes de metal. Em alguns exemplos, o zinco eletrogalvanizado pode ser usado para formar anodos conformados e finos úteis para as baterias da presente invenção. Ademais, o zinco eletrogalvanizado pode ser padronizado em configurações aparentemente sem fim, dependendo da intenção do projeto. Um meio fácil para padronizar zinco eletrogalvanizado pode ser o processamento com o uso de uma fotomáscara ou uma máscara física. Uma máscara de galvanização pode ser fabricada por uma variedade de abordagens. Uma abordagem pode ser o uso de uma fotomáscara. Nesses exemplos, uma fo-torresistência pode ser aplicada a um substrato condutivo, o substrato sobre o qual o zinco pode subsequentemente ser galvanizado. O padrão de galvanização desejado pode ser então projetado para a fotor-resistência por meio de uma fotomáscara, causando assim a cura de áreas selecionadas de fotorresistência. A fotorresistência não curada pode então ser removida com solvente adequado e técnicas de limpeza. O resultado pode ser uma área padronizada de material condutivo que pode receber um tratamento de zinco eletrogalvanizado. Embora esse método possa fornecer benefício ao formato ou projeto do zinco a ser galvanizado, a abordagem pode exigir o uso de materiais fotopa-dronizáveis disponíveis, que podem ter propriedades restringidas à construção de embalagem de célula geral. Consequentemente, os métodos novos e inovadores para padronizar zinco podem ser necessários para concretizar alguns projetos de microbaterias finas da presente invenção.
[00123] Um meio alternativo de padronização de anodos de zinco pode ser por meio de uma aplicação de máscara física. Uma máscara física pode ser feita cortando-se passagens desejáveis em um filme que tem propriedades de barreira e/ou embalagem desejáveis. Adicionalmente, o filme pode ter adesivo sensível à pressão aplicado a um ou ambos os lados. Finalmente, o filme pode ter tiras removíveis de proteção aplicadas a um ou ambos os adesivos. A tira removível pode servir para o propósito duplo de proteger o adesivo durante o corte de passagem e proteção do adesivo durante as etapas de processamento específicas de montagem da célula eletroquímica, especificamente a etapa de preenchimento de cátodo, descrita na descrição a seguir. Em alguns exemplos, uma máscara de zinco pode incluir um filme de PET de aproximadamente 100 mícrons de espessura para a qual um adesivo sensível à pressão pode ser aplicado em 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 removível de PET que pode ter um tratamento de superfície de energia de superfície baixa, e pode ter uma espessura aproximada de 50 mícrons. Nesses exemplos, a máscara de zinco de multicamada pode compreender PSA e filme de PET. Os filmes de PET e construtos de máscara de zinco de PET/PSA conforme descrito na presente invenção podem ser desejavelmente processados com equipamento de microusinagem a laser com precisão de nanossegundos, como uma estação de trabalho de microusinagem a laser Oxford Lasers E-Series, para criar passagens ultra precisas na máscara para facilitar a galvanização posterior. Em essência, uma vez que a máscara de zinco foi fabricada, um lado da tira removível pode ser removido, e a máscara com passagens pode ser laminada ao coletor de corrente do ânodo e/ou folha/filme de embalagem de lado de ânodo. Desta forma, o PSA cria uma vedação nas bordas internas das passagens, facilitando o mascaramento limpo e preciso do zinco durante a eletrogalvanização.
[00124] A máscara de zinco pode ser colocada e então a eletrogalvanização de um ou mais materiais metálicos pode ser realizada. Em alguns exemplos, o zinco pode ser eletrogalvanizado diretamente sobre uma folha de coletor de corrente do ânodo eletroquimicamente compatível como latão. Em exemplos de projeto alternativos em que a embalagem de lado de ânodo inclui um filme polimérico ou filme poli-mérico multicamada sobre o qual a metalização de semente foi aplicada, zinco, e/ou as soluções de galvanização usada para depositar zinco, pode não ser compatível com a metalização de semente subjacente. As manifestações de carência de compatibilidade podem incluir quebra, corrosão, e/ou evolução de H2 exacerbada de filme mediante o contato com o eletrólito de célula. Nesse caso, os metais adicionais podem ser aplicados ao metal de semente para afetar compatibilidade química geral melhor no sistema. Um metal que pode encontrar utilidade particular em construções de célula eletroquímica pode ser índio. O índio pode ser amplamente usado como um agente de liga em zinco de grau de bateria, sendo que sua função primária é fornecer uma propriedade anticorrosão ao zinco na presença de eletrólito. Em alguns exemplos, o índio pode ser depositado com sucesso em várias metalizações de semente como Ti-W e Au. Os filmes resultantes de 1 a 3 mícrons de índio nas camadas de metalização de semente podem ser aderentes e de baixa tensão. Desta forma, o filme de embalagem de lado ânodo e coletor de corrente fixado que tem uma camada de topo de índio pode ser conformável e durável. Em alguns exemplos, pode ser possível depositar zinco em uma superfície tratada com índio, o depósito resultante pode ser muito nodular e não uniforme. Esse efeito pode ocorrer em definições de densidade de corrente inferior, por exemplo, 215,27 amps por metro quadrado (20 amps por pé quadrado) (ASF)). Conforme visualizado sob um microscópio, os nódulos de zinco podem ser observados se formarem sobre o depósito de índio liso subjacente. Em determinados projetos de célula eletroquímica, a folga de espaço vertical para a camada de ânodo de zinco pode ser até cerca de 5 a 10 mícrons no máximo, mas em alguns exemplos, densidades de corrente inferiores podem ser usadas para a galvanização de zinco, e os crescimentos nodulares resultantes podem ser maiores do que a folga de ânodo máxima. Pode ser que o desenvolvimento de zinco nodular se origina de uma combinação do sobrepotencio-nal alto de índio e a presença de uma camada de óxido de índio.
[00125] Em alguns exemplos, galvanização de CC de densidade de corrente superior pode superar os padrões de desenvolvimento nodular relativamente grande de zinco em superfícies de índio. Por exemplo, condições de galvanização de 1.076,39 amps por metro quadrado (100 ASF) podem resultar em zinco nodular, mas o tamanho dos nódu-los de zinco pode ser drasticamente reduzido em comparação a condições de galvanização de 215,27 amps por metro quadrado (20 ASF). Ademais, o número de nódulos pode ser bem maior em condições de galvanização de 1.076,39 amps por metro quadrado (100 ASF). O filme de zinco resultante pode, finalmente, coalescer para uma camada mais ou menor uniforme com somente alguns recursos residuais de desenvolvimento nodular enquanto satisfaz a folga de espaço vertical de cerca de 5 a 10 mícrons.
[00126] Um benefício adicionado de índio na célula eletroquímica pode ser a redução de gás hidrogênio, que pode ser um processo lento que ocorre em células eletroquímicas aquosas que contêm zinco. O índio pode ser aplicado beneficamente a um ou mais dentre o coletor de corrente do ânodo, o próprio ânodo como um componente de liga cogalvanizado, ou como um revestimento de superfície sobre o zinco eletrogalvanizado. Para o último caso, os revestimentos de superfície de índio podem ser desejavelmente aplicados in situ por meio de um aditivo de eletrólito como tricloreto de índio ou acetato de índio. Quando esses aditivos podem ser adicionados ao eletrólito em concentrações pequenas, o índio pode galvanizar espontaneamente em superfí- cies de zinco expostas bem como porções do coletor de corrente do ânodo exposto.
[00127] Zinco, e ânodos semelhantes comumente usados em baterias primárias comerciais, é tipicamente encontrado nas formas de lâmina, haste e pasta. O ânodo de uma miniatura, batería biocompatível pode ser de forma semelhante, por exemplo folha fina, ou pode ser galvanizada conforme mencionado anteriormente. As propriedades desse ânodo podem ser significativamente diferentes daquelas em baterias existentes, por exemplo, por conta das diferenças em contami-nantes ou acabamento de superfície atribuído aos processos de usi-nagem e galvanização. Consequentemente, os eletrodos e eletrólito podem exigir modificação especial para satisfazer os requisitos de capacidade, impedância, e vida de prateleira. Por exemplo, os parâmetros de processo de galvanização especiais, composição de banho de galvanização, tratamentos de superfície, e composição de eletrólito pode ser necessários para otimizar o desempenho de eletrodo. MISTURA PARA CÁTODO
[00128] Pode haver numerosas misturas da química de cátodo que podem ser consistentes com os conceitos da presente invenção. Em alguns exemplos, uma mistura para cátodo, que pode ser um termo para uma formulação química usada para formar um cátodo da batería, pode ser aplicada como uma pasta ou pasta aquosa e pode incluir dióxido de manganês, uma forma de carbono condutivo como negro de fumo ou grafite, e outros componentes opcionais. Em alguns exemplos, esses componentes opcionais podem incluir um ou mais dentre ligantes, eletrólito sais, inibidores de corrosão, água ou outros solventes, surfactantes, modificadores de reologia, e outros aditivos conduti-vos como polímeros condutivos. Uma vez formulada e misturada de forma apropriada, a mistura para cátodo pode ter uma reologia desejável que permite que a mesma seja dispensada em porções desejadas do separador e/ou coletor de corrente do cátodo, ou raspada com rodo através de uma tela ou estêncil de forma semelhante. Em alguns exemplos, a mistura para cátodo pode ser seca antes das etapas de montagem de célula posterior, enquanto em outros exemplos, o cátodo pode conter uma porção ou todos os componentes de eletrólito, e pode ser submetido a secagem somente parcial para um teor de umidade selecionado.
[00129] O dióxido de manganês que pode ser usado na mistura para cátodo pode, por exemplo, ser o dióxido de manganês eletrolítico (DME) devido à capacidade de energia adicional benéfica que esse tipo de dióxido de manganês fornece em relação a outras formas como natural dióxido de manganês ou dióxido de manganês químico. Ademais, o DME útil em baterias da presente invenção pode precisar ter um tamanho de partícula e distribuição de tamanho de partícula que pode ser condutivo à formação de pastas/pastas fluidas de mistura para cátodo imprimíveis ou depositáveis. Especificamente, o DME pode ser processado para remover componentes particulados significativamente grandes que seriam considerados grandes em relação a outros recursos como dimensões de batería interna, espessuras de separador, diâmetros de ponta de dispensação, tamanhos de abertura de estêncil, ou tamanhos de malha de tela. Em alguns exemplos, o DME pode ter um tamanho de partícula médio de 7 mícrons com um teor de partícula grande que pode conter particulados até cerca de 70 mícrons. Em exemplos alternativos, o DME pode ser peneirado, moído adicionalmente, ou de outra forma separado ou processado para limitar o teor de particulado grande para abaixo de um determinado limiar, por exemplo, 25 mícrons ou menos. Um processo útil para a redução de tamanho de partícula de DME pode ser moagem a jato em que o particulado sub-mícron pode ser obtido. Outros processos úteis para a redução de tamanho de partícula grande podem incluir moagem por esferas ou moagem por 3 rolos da pasta de mistura para cátodo antes do uso.
[00130] Um aspecto crítico da pasta de mistura para cátodo pode ser o aglutinante polimérico. O aglutinante pode servir para diversas funções na pasta de mistura para cátodo. A função primária do aglutinante pode ser criar uma rede elétrica interpartícula suficiente entre partículas de DME e partículas de carbono. Uma função secundária do aglutinante pode ser facilitar o contato elétrico ao coletor de corrente do cátodo. Uma terceira função do aglutinante pode ser influenciar as propriedades reológicas da pasta de mistura para cátodo para dispen-sação e/ou marcação com estêncil/triagem. Além disso, uma quarta função do aglutinante pode melhorar a admissão de eletrólito e distribuição dentro do cátodo. A escolha do polímero aglutinante bem como a quantidade específicas a ser usada pode ser crítica à função benéfica 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 impactada até o ponto de não funcionalidade da célula. Pelo contrário, se o polímero aglutinante for insolúvel no eletrólito a ser usado, porções de DME podem ser isoladas ionicamente do eletrólito, resultando no desempenho da célula reduzido como capacidade reduzida, tensão de circuito aberto inferior, e/ou maior resistência interna. No fim, a escolha do polímero aglutinante e quantidade a ser usada pode ser uma ação de equilíbrio cuidadosa que pode precisar ser determinada por experimentação cuidadosa, em alguns exemplos com o uso da abordagem de planejamento de experimentos (DOE). Os exemplos de polímeros aglutinantes para a presente invenção incluem polivinilpirrolidona, poli-isobutileno, copolímeros de bloco triplo elástico que inclui blocos terminais de estireno como aqueles fabricados por Kraton Polymers, copolímeros de bloco de látex de estireno-butadieno, ácido poliacrílico, hidroxietilcelulose, carboximetilcelulose, dentre outros.
[00131] O cátodo também pode compreender dióxido de prata ou oxihidróxido de níquel dentre outros materiais candidatos. Esses materiais podem oferecer maior capacidade e menos redução na tensão carregada durante a descarga em relação ao dióxido de manganês, ambas propriedades desejáveis em uma bateria. As baterias baseadas nesses cátodos podem ter exemplos de corrente na indústria e literatura. Uma microbateria inovadora que utiliza um dióxido de prata cátodo pode incluir um eletrólito biocompatível, por exemplo um que inclui cloreto de zinco e/ou cloreto de amônio em vez de hidróxido de potássio. FABRICAÇÃO E ARQUITETURA DE BATERIA
[00132] A tecnologia de fabricação e arquitetura de bateria podem estar intimamente ligadas. Como foi discutido em seções anteriores da presente revelação, uma bateria tem os seguintes elementos: cátodo, ânodo, separador, eletrólito, coletor de corrente do cátodo, coletor de corrente do ânodo, e embalagem. O projeto inteligente pode tentar combinar esses elementos em submontagens fáceis de se fabricar. Em outros exemplos, o projeto otimizado pode ter componentes de uso duplo, como o uso de uma embalagem de metal para dobrar como um coletor de corrente. A partir de um ponto de vista de espessura e volume relativo, esses elementos podem ser quase todos do mesmo volume, exceto pelo cátodo. Em alguns exemplos, o sistema eletro-químico pode exigir cerca de dois (2) a dez (10) vezes o volume de cátodo como ânodo devido às diferenças significativas em densidade mecânica, densidade de energia, eficácia de descarga, pureza de material, e a presença de ligantes, cargas, e agentes condutivos. Nesses exemplos, a escala relativa dos vários componentes pode ser aproximada nas seguintes espessuras dos elementos: O coletor de corrente do ânodo = 1 pm; coletor de corrente do cátodo = 1 pm; eletrólito = lí- quido intersticial (efetivamente 0 μιτι); separador = como fino ou espesso conforme desejado quando a espessura máxima planejada pode ser cerca de 15 pm; ânodo = 5 pm; e o 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 cerca de 50 pm.
[00133] Em alguns exemplos, que podem ser fundamentalmente diferente de construtos prismáticos grandes como formas cilíndricas e retangulares e que podem ser diferentes de construto de estado sólido à base de pastilha, esses exemplos podem assumir um construto similar a "pequeno invólucro", com o uso de mantas ou lâminas fabricadas em várias configurações, com elementos de batería dispostos dentro. A contenção pode ter dois filmes ou um filme flexionado sobre o outro lado, cuja qualquer configuração pode formar duas superfícies aproximadamente planas, que podem, então, vedadas no perímetro para formar um recipiente. Esse fator de forma fino, mas amplo pode tornar os próprios elementos de bateria finos e amplos. Ademais, esses exemplos podem ser adequados para a aplicação através de revestimento, impressão por gravura, impressão serigráfica, bombardeamento iônico, ou outra tecnologia de fabricação semelhante.
[00134] Pode haver numerosas disposições dos componentes internos, como o ânodo, separador e cátodo, nesses exemplos de bateria "similares a pequeno invólucro" com fator de forma fino, mas amplo. Dentro da região envolvida formada por dois filmes, esses elementos básicos pode ser "co-plano" isto é lado a lado no mesmo plano ou "co-facial" que pode ser face-a-face em planos opostos. Na disposição co-plana, o ânodo, separador, e cátodo podem ser depositados na mesma superfície. Para a disposição cofacial, o ânodo pode ser depositado sobre a superfície-1, o cátodo pode ser depositado sobre a superfí-cie-2, e o separador pode ser colocado entre as duas, depositado so- bre um dos lados, ou inserido como seu próprio elemento separado.
[00135] Outro tipo de exemplo pode ser classificado como montagem laminada, que pode envolver o uso de filmes, em uma forma de manta ou lâmina, para compor uma batería camada por camada. As lâminas podem ser ligadas entre si com o uso de 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 técnica de soldagem como soldagem térmica, solda-gem ultrassônica e similares. As lâminas podem prestar-se a práticas industriais padrão como montagem de rolo a rolo (R2R), ou lâmina a lâmina. Conforme indicado anteriormente, um volume interior para o cátodo pode precisar ser substancialmente maior do que os outros elementos ativos na bateria. Grande parte de um construto de batería pode precisar criar o espaço desse material de cátodo, e suportar o mesmo a partir da migração durante a flexão da bateria. Outra porção do construto de bateria que pode consumir porções significativas da estimativa de espessura pode ser o material separador. Em alguns exemplos, uma forma de lâmina do separador pode criar uma solução vantajosa para o processamento de laminado. Em outros exemplos, o separador pode ser formado dispensando-se material de hidrogel no interior de uma camada para agir como o separador.
[00136] Nesses exemplos de montagem de bateria de laminado, o produto formador pode ter uma lâmina de ânodo, que pode ser uma combinação de uma camada de embalagem e um coletor de corrente do ânodo, bem como substrato para a camada de ânodo. O produto formador também pode ter uma lâmina espaçadora de separador opcional, uma lâmina espaçadora de cátodo, e uma lâmina de cátodo. A lâmina de cátodo pode ser uma combinação de uma camada de embalagem e uma camada de coletor de corrente do cátodo.
[00137] O contato íntimo entre os eletrodos e 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 condutividade é feita então através do eletrodo (tipicamente menos condutivo do que o coletor de corrente) ou uma porção do eletrodo pode se tornar completamente desconectada. Na célula do tipo botão e baterias cilíndricas, intimidade é concretizada com força mecânica para crimpar a lata, embalar a pasta em uma lata, ou através de meios semelhantes. Arruelas onduladas ou molas semelhantes são usadas em células comerciais para manter força dentro da bateria; entretanto, as mesmas acrescentariam à espessura geral de uma bateria de miniatura. Em baterias de emplastro típicas, um separador pode ser saturado em eletrólito, colocado através dos eletrodos, e pressionado pela embalagem externa. Em uma bateria cofacial laminar existem vários métodos para aumentar a intimidade de eletrodo. O ânodo pode ser galvanizado diretamente no coletor de corrente em vez de usar uma pasta. Esse processo resulta inerentemente em um nível alto de intimidade e condutividade. O cátodo, entretanto, é tipicamente uma pasta. Embora o aglutinante material presente na pasta de cátodo pode fornecer adesão e coesão, a pressão mecânica pode ser necessária para assegurar que a pasta de cátodo permanece em contato com o coletor de corrente do cátodo. Isso pode ser especificamente importante conforme a embalagem é flexionada e a bateria envelhece e descarga, por exemplo, conforme a umidade deixa a embalagem através de vedações finas e pequenas. A compressão do cátodo pode ser alcançada na bateria cofacial laminar introduzindo-se um separador e/ou eletrólito compatível entre o ânodo e cátodo. Um eletrólito de gel ou separador de hidrogel, por exemplo, pode comprimir na montagem e não simplesmente esgotar na bateria como um eletrólito líquido iria. Uma vez que a bateria é vedada, o eletrólito e/ou separador pode en- tão empurrar o cátodo. Uma etapa de gofragem pode ser realizada após a montagem da pilha laminar, introduzindo a compressão na pilha.
PROCESSAMENTO ILUSTRADO EXEMPLIFICADOR DE ELEMENTOS DE ENERGIZAÇÃO BIOCQMPATÍVEL - SEPARADOR COLOCADO
[00138] Um exemplo das etapas que podem estar envolvidas no processamento de elementos de energização biocompatíveis pode ser encontrado se referindo às Figuras 4A - 4N. O processamento em algumas das etapas exemplificadoras pode ser encontrado nas figuras individuais. Na Figura 4A, uma combinação de um Espaçador de Cátodo de PET 401 e um Espaçador de Vão de PET 404 pode ser ilustrada. O Espaçador de Cátodo de PET 401 pode ser formado aplicando-se filmes de PET 403 que, por exemplo, podem ter aproximadamente 0,08 milímetros de espessura (3 mils). Em qualquer lado da camada de PET pode ser encontrado camadas de PSA ou as mesmas podem ser capeadas com uma removível de fluoreto de polivinilideno (PVDF) 402 que pode ter aproximadamente 0,03 milímetros (1 mil) de espessura. O Espaçador de Vão de PET 404 pode ser formado de uma camada de PVDF 409 que pode ter aproximadamente 0,08 milímetros (3 mils) de espessura. Pode haver pode ser uma camada de PET de capeamento 405 que pode ter aproximadamente 0,01 milímetros (0,5 mils) de espessura. Entre a camada de PVDF 409 e a camada de PET de capeamento 405, em alguns exemplos, pode estar uma camada de PSA.
[00139] Prosseguindo para a Figura 4B, uma cavidade 406 na camada espaçadora de Vão pode ser cortada por tratamento de corte a laser. A seguir na Figura 4C, a camada espaçadora de Vão de PET cortada pode ser laminada 408 para a camada Espaçadora de Cátodo de PET. Prosseguindo para a Figura 4D, uma cavidade de espaçador de cátodo 410 pode ser cortada por tratamento de corte a laser. O alinhamento dessa etapa de corte pode ser registrado aos recursos cortados anteriormente na Camada Espaçadora de Vão de PET. Na Figura 4E, uma camada de Celgard 412, para uma última camada separa-dora, pode ser ligada a um portador 411. Prosseguindo para a Figura 4F, o material de Celgard pode ser cortado para as figuras que estão entre o tamanho das duas cavidades cortadas a laser anteriores, e aproximadamente do tamanho da PET gap espaçador cavidade, que forma um separador pré-cortado 420. Prosseguindo para a Figura 4G, uma ferramenta manipuladora do tipo "pick-and-place" 421 pode ser usada para pegar e colocar peças discretas e Celgard no interior de seus locais desejados no dispositivo em desenvolvimento. Na Figura 4H, as peças de Celgard colocadas 422 são presas no lugar e então a removível de PVDF 423 pode ser removida. Prosseguindo para a Figura 4I, a estrutura de dispositivo em desenvolvimento pode ser ligada a um filme do ânodo 425. O ânodo pode compreender filme coletor do ânodo sobre o qual um filme de ânodo de zinco foi eletrodepositado.
[00140] Prosseguindo para a Figura 4J, uma pasta fluida para cátodo 430 pode ser colocada no interior do vão formado. Um rodo 431 pode ser usado em alguns exemplos para espalhar a mistura para cátodo através de uma peça de trabalho e no processo preencher os vãos dos dispositivos de bateria sendo formados. Após o preenchimento, a camada removível de PVDF remanescente 432 pode ser removida o que pode resultar na estrutura ilustrada na Figura 4K. Na Figura 4L a estrutura inteira pode ser submetida a um processo de secagem que pode encolher a pasta fluida para cátodo 440 para também estar na altura do topo de camada de PET. Prosseguindo para a Figura 4M, uma camada de filme de cátodo 450, que pode já ter o filme coletor do cátodo sobre a mesma, pode ser ligada à estrutura em desenvolvimento. Em uma ilustração final na Figura 4N um processo de cor- te a laser pode ser realizado para remover regiões laterais 460 e render um elemento de bateria 470. Pode haver numerosas alterações, deleções, alterações aos materiais e espessura alvos que podem ser úteis na intenção da presente invenção.
[00141] O resultado do processamento exemplificador pode ser retratado 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 adesiva sensível à pressão 530 pode reter e vedar o coletor do cátodo 520 a uma camada espaçadora de PET 540. No outro lado da camada espaçadora de PET 540, pode ter outra camada de PSA 550, que veda e adere a camada espaçadora de PET 540 à camada de Vão 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 galvanizada de zinco 570 pode ser galvanizada no Coletor de Corrente do Ânodo 580. A camada se-paradora 590 pode estar localizada dentro da estrutura para realizar as funções associadas como 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 o eletrólito.
ILUSTRAÇÃO DE PROCESSAMENTO EXEMPLIFICADOR DE ELEMENTOS DE ENERGIZACÃO BIOCOMPATÍVEIS - SEPARADOR DEPOSITADO
[00142] Um exemplo das etapas que pode estar envolvidas no processamento de elementos de energização biocompatíveis pode ser encontrado nas Figuras 6A - 6F. O processamento em algumas das etapas exemplificadoras pode ser encontrado nas figuras individuais. Pode haver numerosas alterações, deleções, alterações aos materiais e espessura alvos que podem ser úteis na intenção da presente inven- ção.
[00143] Na Figura 6A, um construto laminar 600 pode ser ilustrado. A estrutura laminar pode compreender duas camadas removíveis de construto laminar, 602 e 602a; duas camadas adesivas de construto laminar 604 e 604a, localizadas entre as camadas removíveis de construto laminar 602 e 602a; e um núcleo de construto laminar 606, localizado entre as duas camadas adesivas de construto laminar 604 e 604a. As camadas removíveis de construto laminar, 602 e 602a, e camadas adesivas, 604 e 604a, podem ser produzidas ou adquiridas, como uma fita de transferência de adesivo sensível à pressão comercialmente disponível com camada de tira primária. As camadas adesivas de construto laminar podem ser uma camada de PVDF que pode ter aproximadamente 1 a 3 milímetros de espessura e capear o núcleo de construto laminar 606. O núcleo de construto laminar 606 pode compreender uma resina de polímero termoplástico como tereftalato de polietileno, que pode, por exemplo, ter aproximadamente 3 milímetros de espessura. Prosseguindo para a Figura 6B, uma cavidade para o pequeno invólucro de cátodo 608 pode ser cortada no construto laminar por tratamento de corte a laser.
[00144] A seguir, na Figura 6C, a camada removível de construto laminar de fundo 602a pode ser removida do construto laminar, expondo a camada adesiva de construto laminar 604a. A camada adesiva de construto laminar 604a pode então ser usada para aderir uma folha de conexão anódica 610 para cobrir a abertura de fundo do pequeno invólucro de cátodo 608. Prosseguindo para a Figura 6D, a folha de conexão anódica 610 pode ser protegida na camada de fundo exposta aderindo-se uma camada de mascaramento 612. A camada de mascaramento 612 pode ser uma tira de transferência de PSA comercialmente disponível com uma tira primária. A seguir, na Figura 6E, a folha de conexão anódica 610 pode ser eletrogalvanizada com um metal coerente 614, zinco por exemplo, que reveste a seção exposta da folha de conexão anódica 610 dentro do pequeno invólucro de cá-todo. Prosseguindo para a Figura 6F, a camada de mascaramento de coleção elétrica de ânodo 612 é removida do fundo da folha de conexão anódica 610 após a eletrogalvanização.
[00145] As Figuras 7A - 7F podem ilustrar um modo alternativo de processamento das etapas do método ilustradas nas Figuras 6A - 6F. As Figuras 7A - 7B podem ilustrar processos semelhantes conforme retratado nas Figuras 6A - 6B. A estrutura laminar pode compreender duas camadas removíveis de construto laminar, 702 e 702a, uma camada em qualquer extremidade; duas camadas adesivas de construto laminar 704 e 704a, localizadas entre as camadas removíveis de construto laminar 702 e 702a; e um núcleo de construto laminar 706, localizado entre as duas camadas adesivas de construto laminar 704 e 704a. As camadas removíveis de construto laminar e camadas adesivas podem ser produzidas ou adquiridas, como uma fita de transferência de adesivo sensível à pressão comercialmente disponível com camada de tira primária. As camadas adesivas de construto laminar podem ser uma camada de fluoreto de polivinilideno (PVDF) que pode ter aproximadamente 1 a 3 milímetros de espessura e capear o núcleo de construto laminar 706. O núcleo de construto laminar 706 pode compreender uma resina de polímero termoplástico como tereftalato de po-lietileno, que pode, por exemplo, ter aproximadamente 3 milímetros de espessura. Prosseguindo para a Figura 7B, uma cavidade para o pequeno invólucro de cátodo 708 pode ser cortada no construto laminar por tratamento de corte a laser. Na Figura 7C, uma folha de conexão anódica 710 pode ser obtida e uma camada de mascaramento de proteção 712 aplicada a um lado. A seguir, na Figura 7D, a folha de conexão anódica 710 pode ser eletrogalvanizada com uma camada 714 de um metal coerente, por exemplo, zinco. Prosseguindo para a Figura 7E, os construtos laminares das Figuras 7B e 7D podem ser combinados para formar um novo construto laminar conforme retratado na Figura 7E aderindo-se a Figura 7B à camada eletrogalvanizada 714 da Figura 7D. A camada removível 702a da Figura 7B pode ser removida a fim de expor o camada adesiva 704a da Figura 7B para aderência na camada eletrogalvanizada 714 da Figura 7D. Prosseguindo, a seguir, para a Figura 7F, a camada de mascaramento de proteção de ânodo 712 pode ser removida do fundo da folha de conexão anódica 710.
[00146] As Figuras 8A - 8H podem ilustrar a implementação de elementos de energização a uma estrutura laminar biocompatível, que às vezes é chamada de montagem laminar ou uma montagem laminada no presente documento, semelhante a, por exemplo, aqueles ilustrados nas Figuras 6A -6F e 7A - 7F. Prosseguindo para a Figura 8A, uma mistura percursora de separador de hidrogel 820 pode ser depositada sobre a superfície da montagem laminada. Em alguns exemplos, conforme retratado, a mistura precursora de hidrogel 820 pode ser aplicada sobre uma camada removível 802. A seguir, na Figura 8B, a mistura percursora de separador de hidrogel 820 pode ser raspada com rodo 850 no pequeno invólucro de cátodo enquanto é limpa da camada removível 802. O termo "raspado com rodo" pode se referir, de modo geral, ao uso de uma ferramenta de raspagem ou planariza-ção através da superfície e mover o material de flui sobre a superfície e para o interior de cavidades conforme as mesmas existem. O processo de raspagem com rodo pode ser realizado por equipamento semelhante ao dispositivo do tipo "rodo" do vernáculo ou alternativo e dispositivo de planarização como bordas de facas, bordas de navalha e similares que podem ser produzidas a partir de vários materiais que podem ser quimicamente consistentes com o material a ser movido.
[00147] O processamento retratado na Figura 8B pode ser realizado diversas vezes para assegurar o revestimento do pequeno invólucro de cátodo, e incrementar a espessura de recursos resultantes. A seguir, na Figura 8C, a mistura percursora de separador de hidrogel pode ser permitida secar a fim de evaporar materiais, que pode, tipicamente, ser solventes ou diluentes de vários tipos, da mistura percursora de separador de hidrogel; então, os materiais dispensados e aplicados podem ser curados. Pode ser possível repetir ambos os processos retratados na Figura 8B e Figura 8C em combinação em alguns exemplos. Em alguns exemplos, a mistura percursora de separador de hidrogel pode ser curada por exposição ao calor enquanto em outros exemplos a cura pode ser realizada por exposição a energia de fóton. Em ainda outros exemplos, a cura pode envolve tanto a exposição a energia de fóton quanto ao calor. Pode haver numerosas formas de curar a mistura percursora de separador de hidrogel.
[00148] O resultado da cura pode ser formar o material precursor de separador de hidrogel à parede do pequeno invólucro de cátodo bem como à região de superfície próxima a um recurso de ânodo ou cátodo 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 formar um concentrado de mistura precursora polimerizado desidratado 822 que pode ser simplesmente considerado o separador da célula. Prosseguindo para a Figura 8D, a pasta fluida para cátodo 830 pode ser depositada sobre a superfície da camada removível de construto laminar 802. A seguir, na Figura 8E a pasta fluida para cátodo 830 pode ser raspada com rodo para o interior do pequeno invólucro de cátodo e sobre o concentrado de mistura precursora polimerizado desidratado 822. A pasta fluida para cátodo pode ser movida para sua localização desejada na cavidade enquanto é limpa simultaneamente até um grau alto a partir da camada removível de construto laminar 802. O processo da Figura 8E pode ser realizado diversas vezes para assegurar que o revestimento da pasta fluida para cátodo 830 no topo do concentrado de mistura precursora polimerizado desidratado 822. A seguir, na Figura 8F, a pasta fluida para cátodo pode ser permitida secar para formar um preenchimento de cátodo isolado 832 no topo do concentrado de mistura precursora polimerizado desidratado 822, preenchendo o restante do pequeno invólucro de cátodo.
[00149] Prosseguindo para a Figura 8G, uma formulação de eletróli-to 840 pode ser adicionada ao preenchimento de cátodo isolado 832 e permitida hidratar o preenchimento de cátodo isolado 832 e o concentrado de mistura precursora polimerizado desidratado 822. A seguir, na Figura 8H, uma folha de conexão catódica 816 pode ser aderida à camada adesiva de construto laminar restante 804 removendo-se a camada removível de construto laminar restante 802 e pressionando-se a folha de conexão 816 no lugar. A colocação resultante pode resultar na cobertura do preenchimento de cátodo hidratado 842 bem como estabelecimento de contato elétrico ao preenchimento de cátodo 842 como um meio de conexão e coletor de corrente do cátodo.
[00150] As Figuras 9A a 9C podem ilustrar um exemplo alternativo da montagem laminada resultante ilustrada na Figura 7D. Na Figura 9A, a folha de conexão anódica 710 pode ser obtida e uma camada de mascaramento de proteção 712 aplicada a um lado. A folha de conexão anódica 710 pode ser galvanizada com uma camada 714 de metal coerente com, por exemplo, zinco de forma semelhante ao descrito nas figuras anteriores. Prosseguindo para a Figura 9B, um separador de hidrogel 910 pode ser aplicado sem o uso do método de rodo método ilustrado na Figura 8E. A mistura percursora de separador de hidrogel pode ser aplicada de várias formas, por exemplo um filme pré-formado da mistura pode ser aderido por aderência física, e alternativamente uma mistura diluída da mistura percursora de separador de hidrogel pode ser dispensada e então ajustada para uma espessura desejada pelo processamento de revestimento por rotação a alta velocidade. Alternativamente o material pode ser aplicado por revestimento por aspersão, ou qualquer outro processamento equivalente.
[00151] A seguir, na Figura 9C, o processamento é retratado para criar um segmento do separador de hidrogel que pode funcionar como uma contenção ao redor de uma região de separador. O processamento pode criar uma região que limita o fluxo, ou difusão, de materiais como eletrólito fora da estrutura interna dos elementos de bateria formados. Esse recurso de bloqueio 920 de vários tipos pode, portanto, ser formado. O recurso de bloqueio, em alguns exemplos, pode corresponder a uma região altamente reticulada da camada separado-ra que pode ser formada em alguns exemplos pela maior exposição a energia de fóton na região desejada do recurso de bloqueio 920. Em outros exemplos, os materiais podem ser adicionados ao material de separador de hidrogel antes de ser curado para criar porções regionalmente diferenciadas que mediante a cura se tornam o recurso de bloqueio 920. Em ainda outros exemplos, as regiões do material de separador de hidrogel podem ser removida antes ou após a cura através de vários conjuntos de procedimentos que incluem por exemplo gravação química da camada com mascaramento para definir a extensão regional. A região do material removido pode criar um recurso de bloqueio por si só ou alternativamente material pode ser adicionado de volta no espaço vazio para criar um recurso de bloqueio. O processamento do segmento impermeável pode ocorrer através de vários métodos que incluem, sem limitação: processamento de imagem de saída, maior reticulação, fotodosagem (photodosing) pesada, retropreen-chimento, ou omissão de aderência de hidrogel para criar um espaço vazio. Em alguns exemplos, um construto laminado ou montagem do tipo retratado como o resultado do processamento na Figura 9C pode ser formado sem o recurso de bloqueio 920.
SEPARADORES DE ELEMENTO DE BATERÍA POLIMERIZADOS
[00152] Em alguns projetos de batería, o uso de um separador discreto (conforme descrito em uma seção anterior) pode ser excluído devido a uma variedade de razões como o custo, a disponibilidade dos materiais, a qualidade dos materiais, ou a complexidade de processamento para algumas opções de material como os exemplos não limitadores. Nesses casos, um separador de molde ou forma no lugar que pode ter sido retratado nos processos das Figuras 8A - 8H, por exemplo, podem fornecer benefícios desejáveis. Embora os separadores de amido ou de pasta tenham sido usados comercialmente com sucesso em AA e outro formato as baterias de Leclanché ou de zinco-carbono, como separadores podem ser inadequadas em determinadas formas para uso em determinados exemplos de microbaterias laminares. Atenção particular pode precisar ser paga à uniformidade e consistência de geometria para qualquer separador usado nas baterias da presente invenção. O controle preciso sobre o volume de separador pode ser necessário para facilitar a incorporação subsequente precisa dos volumes de cátodo conhecidos e concretização subsequente das capacidades de descarga consistentes e desempenho da célula.
[00153] Um método para alcançar um separador de forma no lugar mecanicamente robusto uniforme pode ser para usar formulações de hidrogel curável por UV. Numerosas formulações de hidrogel permeável a água podem ser conhecidas em várias indústrias, por exemplo, a indústria de lente de contato. Um exemplo de um hidrogel comum na indústria de lente de contato pode ser gel reticulado de po-li(hidroxietilmetacrilato), ou simplesmente pHEMA. Para numerosas aplicações da presente invenção, o pHEMA pode possuir muitas propriedades atraentes para uso em baterias Leclanché e de zinco-carbono. o pHEMA pode, tipicamente, 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 mais. Ademais, as propriedades de teor de água e módulo dos hidrogéis re-ticulados podem ser ajustadas pelo versado na técnica incorporando-se componentes monoméricos hidrofílicos (por exemplo ácido metacrí-lico) ou poliméricos (por exemplo polivinilpirrolidona). Desta forma, o teor de água, ou mais especificamente, a permeabilidade iônica do hi-drogel pode ser ajustada por formulação.
[00154] De vantagem particular em alguns exemplos, uma formulação de hidrogel moldável e polimerizável pode conter um ou mais dilu-entes para facilitar o processamento. O diluente pode ser escolhido para ser volátil de modo que a mistura moldável possa ser raspada com rodo para o interior de uma cavidade, e então permitida um tempo de secagem suficiente para remover o componente de solvente volátil. Após a secagem, uma fotopolimerização em batelada pode ser iniciada pela exposição a radiação actínica de comprimento de onda adequado, como luz UV azul em 420 nm, pelo fotoiniciador escolhido, como CG 819. O diluente volátil pode ajudar a fornecer uma viscosidade de aplicação desejável com a finalidade de facilitar a moldagem de uma camada uniforme de material polimerizável na cavidade. O diluente volátil também pode fornecer efeitos redutores de tensão de superfície benéficos, particularmente no caso em que monômeros fortemente polares são incorporados na formulação. Outro aspecto que pode ser importante para alcançar a moldagem de uma camada uniforme de material polimerizável na cavidade pode ser a viscosidade de aplicação. Os monômeros reativos comuns de massa molar pequena tipicamente não têm viscosidades muito altas, que podem ser tipicamente alguns centipoise. Em um esforço para fornecer controle da viscosidade benéfico do material separador moldável e polimerizável, um componente polimérico de massa molar alta conhecido como compatível ao material polimerizável pode ser selecionado para a incorporação no interior da formulação. Os exemplos de polímero de massa molar alta que podem ser adequado à incorporação no interior de formulações exemplificadoras podem incluir polivinilpirrolidona e poli(óxido de etile-no).
[00155] Em alguns exemplos o separador moldável e polimerizável pode ser vantajosamente aplicado no interior de uma cavidade projetada, conforme descrito anteriormente. Em exemplos alternativos, pode não haver cavidade no momento da polimerização. Em vez disso, a formulação de separador moldável e polimerizável pode ser revestida sobre um substrato que contém eletrodo, por exemplo, latão galvanizado com zinco padronizado, e então subsequentemente exposto a radiação actínica com o uso de uma fotomáscara para polimerizar seletivamente o material separador em áreas alvo. O material separador não-reagido pode então ser removido por exposição a solventes de enxague adequados. Nesses exemplos, o material separador pode ser designado como um separador fotopadronizável.
[00156] Os dispositivos biocompatíveis podem ser, por exemplo, dispositivos eletrônicos implantáveis, como marca-passos 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.
[00157] Foram descritos exemplos específicos para ilustrar as modalidades de amostra para a formação, métodos de formação e aparelho de formação de elementos de energização biocompatíveis que compreendem separadores. 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.
REIVINDICAÇÕES

Claims (30)

1. Método para a formação de elemento de energização bi-ocompatível, o método caracterizado pelo fato de que compreende: 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; receber um filme de ânodo; aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do filme de ânodo; depositar um separador em um elemento de energização biocompatível através da cavidade na camada espaçadora de cátodo; receber uma pasta fluida para cátodo; e colocar a pasta fluida para cátodo no interior da cavidade na camada espaçadora de cátodo, em que a parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e uma superfície do separador depositado contém a pasta fluida para cátodo.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um filme de contato de cátodo; e aderir uma segunda superfície da camada espaçadora de cátodo a pelo menos uma porção de uma primeira superfície do filme de contato de cátodo.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um primeiro filme de embalagem que compreende uma pilha de filme em que uma camada é uma barreira de hidratação metálica; e aderir o primeiro filme de embalagem a pelo menos uma porção de uma segunda superfície do filme de contato de cátodo.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um segundo filme de embalagem que compreende uma pilha de filme em que uma camada de filme é uma barreira de hi-dratação metálica; e aderir o segundo filme de embalagem a pelo menos uma porção de uma segunda superfície do filme de ânodo.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: aderir o elemento de energização biocompatível a uma porção de um dispositivo biomédico, em que a pasta fluida para cátodo é contida pelo menos parcialmente pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo, pelo primeiro filme de embalagem e pelo segundo filme de embalagem.
6. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de energização biocompatível é adicionado a um inserto de um dispositivo biomédico, em que o elemento de energização biocompatível é vedado dentro do inserto, em que a pasta fluida para cátodo é contida pelo menos parcialmente pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e pelo inserto.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo oftálmico consiste em uma lente de contato.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar uma formulação de eletrólito sobre o separador.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o a adição da formulação de eletrólito sobre o separador é realizada antes da colocação da pasta fluida para cátodo.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida para cátodo compreende dióxido de manganês.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dióxido de manganês compreende dióxido de manganês eletrolítico.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o processamento da pasta fluida para cátodo para remover particulados grandes.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os tamanhos de partícula são menores do que aproximadamente 70 mícrons.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os tamanhos de partícula são menores do que aproximadamente 25 mícrons.
15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processamento para remover particulados grandes compreende moagem por esferas.
16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o processamento para remover particulados grandes compreende moagem a jato.
17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro filme de substrato é tereftalato de polietile-no.
18. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corte da cavidade no primeiro filme de substrato utiliza um laser.
19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método para a aderência compreende ativar um adesivo sensível à pressão.
20. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que múltiplas cavidades são cortadas na camada espaça-dora de cátodo, e o separador é depositado no interior de pelo menos duas das múltiplas cavidades.
21. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: eletrogalvanizar uma camada de zinco sobre o filme de ânodo antes de aderir a primeira superfície do ânodo à primeira superfície da camada espaçadora de cátodo, em que a superfície da camada de zinco eletrogalvanizada se torna, subsequentemente, a primeira superfície do filme de ânodo.
22. Método, de acordo com a reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: colocar, eletricamente, o elemento de energização biocom-patível em contato com um circuito eletrônico; e colocar, eletricamente, o circuito eletrônico em contato com um elemento eletroativo de um dispositivo biomédico.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente flexionar o dispositivo resultante da reivindicação 22 para formar uma peça de formato cônico unindo-se duas extremidades do dispositivo resultante da reivindicação 22.
24. Método para a formação de elemento de energização biocompatível, o método caracterizado pelo fato de que compreende: 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; receber um filme de ânodo; depositar um separador em uma primeira superfície do filme de ânodo; aderir uma primeira superfície da camada espaçadora de cátodo a uma primeira superfície do separador depositado; receber uma pasta fluida para cátodo; e colocar a pasta fluida para cátodo no interior da cavidade na camada espaçadora de cátodo, em que a parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e a primeira superfície do separador depositado contém a pasta fluida para cátodo.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um filme de contato de cátodo; e aderir uma segunda superfície da camada espaçadora de cátodo a pelo menos uma porção de uma primeira superfície do filme de contato de cátodo.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um primeiro filme de embalagem que compreende uma pilha de filmes em que um camada é uma barreira de hidratação metálica; e aderir o primeiro filme de embalagem a pelo menos uma porção de uma segunda superfície do filme de contato de cátodo.
27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber um segundo filme de embalagem que compreende uma pilha de filme em que uma camada de filme é uma barreira de hidratação metálica; e aderir o segundo filme de embalagem a pelo menos uma porção de uma segunda superfície do filme de ânodo.
28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracteriza- do pelo fato de que compreende adicionalmente: aderir o elemento de energização biocompatível a uma porção de um dispositivo biomédico, em que a pasta fluida para cátodo é contida pelo menos parcialmente pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo, pelo primeiro filme de embalagem e pelo segundo filme de embalagem.
29. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o elemento de energização biocompatível é adicionado a um inserto de um dispositivo biomédico, em que o elemento de energização biocompatível é vedado dentro do inserto, em que a pasta fluida para cátodo é contida pelo menos parcialmente pela parede lateral da cavidade na camada espaçadora de cátodo e pelo inserto.
30. Método, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o dispositivo oftálmico consiste em uma lente de contato.
BR102015020132A 2014-08-21 2015-08-20 métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados BR102015020132A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462040178P 2014-08-21 2014-08-21
US14/687,351 US9899700B2 (en) 2014-08-21 2015-04-15 Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and deposited separators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102015020132A2 true BR102015020132A2 (pt) 2016-09-27

Family

ID=53938216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102015020132A BR102015020132A2 (pt) 2014-08-21 2015-08-20 métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9899700B2 (pt)
EP (1) EP2988358B1 (pt)
JP (1) JP2016048679A (pt)
KR (1) KR20160023590A (pt)
CN (1) CN105390712A (pt)
AU (1) AU2015213367A1 (pt)
BR (1) BR102015020132A2 (pt)
CA (1) CA2900275C (pt)
HK (1) HK1219807A1 (pt)
RU (2) RU2631333C2 (pt)
SG (1) SG10201506561VA (pt)
TW (1) TW201622230A (pt)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10155063B2 (en) 2015-11-12 2018-12-18 University Of Virginia Patent Foundation Methods for vas-occlusive contraception and reversal thereof
US20180104921A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-19 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical device batteries with electrodeposited cathodes
US20180115017A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
WO2018129369A1 (en) * 2017-01-05 2018-07-12 Contraline, Inc. Methods for implanting and reversing stimuli-responsive implants
AU2018202961A1 (en) * 2017-06-23 2019-01-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers
AU2018202959A1 (en) * 2017-06-23 2019-01-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices with electroless sealing layers
CN109585896A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 辉能科技股份有限公司 可挠电池
JP7211165B2 (ja) * 2019-03-01 2023-01-24 トヨタ自動車株式会社 全固体電池及びその製造方法
CN110010841B (zh) * 2019-03-26 2021-03-23 深圳欣旺达智能科技有限公司 电芯正负极极片的制作工艺和电芯极片
CN113827770B (zh) * 2020-06-23 2022-08-09 中国科学院上海硅酸盐研究所 具有促成骨活性的二氧化锰-聚（3,4-乙烯二氧噻吩）生物涂层及其制备方法与应用
FR3128059B1 (fr) * 2021-10-11 2023-10-20 Commissariat Energie Atomique Batterie à électrolyte solide

Family Cites Families (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2007518A1 (de) 1969-02-20 1971-02-04 Union Carbide Corp , New York,N Y (V St A) Elektrolyt fur Pnmarzellen
JPS485185B1 (pt) 1969-05-16 1973-02-14
US4125686A (en) 1977-06-30 1978-11-14 Polaroid Corporation Laminar cells and methods for making the same
US4977046A (en) 1982-04-26 1990-12-11 Polaroid Corporation Lithium batteries
US5358539A (en) 1992-10-29 1994-10-25 Valence Technology, Inc. Method for making a battery assembly
US5540741A (en) 1993-03-05 1996-07-30 Bell Communications Research, Inc. Lithium secondary battery extraction method
US5418091A (en) 1993-03-05 1995-05-23 Bell Communications Research, Inc. Polymeric electrolytic cell separator membrane
WO1994023334A1 (en) 1993-04-07 1994-10-13 The Technology Partnership Plc Switchable lens
WO1997017737A1 (en) 1995-11-06 1997-05-15 Battery Technologies Inc. Rechargeable alkaline cells containing zinc anodes without added mercury
US6933331B2 (en) 1998-05-22 2005-08-23 Nanoproducts Corporation Nanotechnology for drug delivery, contrast agents and biomedical implants
ATE213098T1 (de) 1998-07-16 2002-02-15 Koninkl Philips Electronics Nv Lithium-sekundärbatterie
US6379835B1 (en) 1999-01-12 2002-04-30 Morgan Adhesives Company Method of making a thin film battery
US6273904B1 (en) 1999-03-02 2001-08-14 Light Sciences Corporation Polymer battery for internal light device
US6277520B1 (en) * 1999-03-19 2001-08-21 Ntk Powerdex, Inc. Thin lithium battery with slurry cathode
US6316142B1 (en) 1999-03-31 2001-11-13 Imra America, Inc. Electrode containing a polymeric binder material, method of formation thereof and electrochemical cell
US6391069B1 (en) 2000-03-29 2002-05-21 Valence Technology (Nevada), Inc. Method of making bonded-electrode rechargeable electrochemical cells
US6781817B2 (en) 2000-10-02 2004-08-24 Biosource, Inc. Fringe-field capacitor electrode for electrochemical device
US6727022B2 (en) 2001-11-19 2004-04-27 Wilson Greatbatch Ltd. Powder process for double current collector screen cathode preparation
US6780347B2 (en) 2002-02-04 2004-08-24 Rayovac Corporation Manganese oxide based electrode for alkaline electrochemical system and method of its production
WO2003069700A2 (en) 2002-02-12 2003-08-21 Eveready Battery Company, Inc. Flexible thin printed battery with gelled electrolyte and method of manufacturing same
CA2389907A1 (en) 2002-06-07 2003-12-07 Battery Technologies Inc. Small format, high current density flat plate rechargeable electrochemical cell
US20040062985A1 (en) 2002-09-30 2004-04-01 Aamodt Paul B. Contoured battery for implantable medical devices and method of manufacture
US7205072B2 (en) 2002-11-01 2007-04-17 The University Of Chicago Layered cathode materials for lithium ion rechargeable batteries
US8076031B1 (en) 2003-09-10 2011-12-13 West Robert C Electrochemical device having electrolyte including disiloxane
US20040258982A1 (en) 2003-04-23 2004-12-23 Rechargeable Battery Corporation Battery employing an electrode pellet having an inner electrode embedded therein
TWI262614B (en) 2003-12-30 2006-09-21 Lg Chemical Ltd Ionic liquid-modified cathode and electrochemical device using the same
US7531271B2 (en) 2004-03-18 2009-05-12 The Gillette Company Wafer alkaline cell
US7604895B2 (en) * 2004-03-29 2009-10-20 Lg Chem, Ltd. Electrochemical cell with two types of separators
US20060099496A1 (en) 2004-10-29 2006-05-11 Aamodt Paul B Separator container
US20070125644A1 (en) 2005-09-15 2007-06-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Reduction of the loss of zinc by its reaction with oxygen in galvanized steel and batteries
JP2009524900A (ja) 2005-10-11 2009-07-02 エクセラトロン ソリッド ステート，エルエルシー リチウム電池の製造方法
US7985500B2 (en) 2005-12-15 2011-07-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for flexible battery for implantable device
US20070141463A1 (en) 2005-12-21 2007-06-21 Maya Stevanovic Cathode for battery
JP2008078119A (ja) 2006-08-25 2008-04-03 Ngk Insulators Ltd 全固体蓄電素子
WO2009012463A2 (en) 2007-07-18 2009-01-22 Blue Spark Technologies, Inc. Integrated electronic device and methods of making the same
WO2009018315A2 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Blue Spark Technologies, Inc. Integrated electronic device and methods of making the same
US20090092903A1 (en) 2007-08-29 2009-04-09 Johnson Lonnie G Low Cost Solid State Rechargeable Battery and Method of Manufacturing Same
JP5466175B2 (ja) 2007-12-19 2014-04-09 ブルー スパーク テクノロジーズ，インク． 大電流薄型電気化学セルおよびその製造方法
US20090202899A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Pyszczek Michael F Electrical apparatus with integral thin film solid state battery and methods of manufacture
JP4484936B2 (ja) 2008-05-13 2010-06-16 シャープ株式会社 燃料電池および燃料電池スタック
US9296158B2 (en) 2008-09-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Binder of energized components in an ophthalmic lens
US9675443B2 (en) 2009-09-10 2017-06-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
US20100078837A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 Pugh Randall B Apparatus and method for formation of an energized ophthalmic device
US9427920B2 (en) * 2008-09-30 2016-08-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized media for an ophthalmic device
US9375885B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Processor controlled ophthalmic device
JP2010251113A (ja) * 2009-04-15 2010-11-04 Sony Corp 固体電解質電池の製造方法および固体電解質電池
KR20170116207A (ko) * 2009-07-06 2017-10-18 하우징 앤드 디벨로프먼트 보드 식물 트레이
GB0913722D0 (en) 2009-08-06 2009-09-16 Bac2 Ltd Electrical device
EP2299515B1 (fr) * 2009-08-28 2013-04-03 STMicroelectronics (Tours) SAS Procédé d'encapsulation d'une batterie de type lithium-ion en couches minces directement sur le substrat
PT104766A (pt) * 2009-09-29 2011-03-29 Univ Nova De Lisboa Dispositivo de produção e /ou armazenamento de energia baseado em fibras e filmes finos.
CN102959769A (zh) 2010-04-28 2013-03-06 弗莱克赛尔有限责任公司 薄的柔性电化学能量电池
JP2012099470A (ja) 2010-10-08 2012-05-24 Sumitomo Chemical Co Ltd リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法およびリチウム二次電池用正極材料の製造方法
US9812730B2 (en) * 2011-08-02 2017-11-07 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biocompatible wire battery
AU2012352003B2 (en) 2011-12-14 2015-10-01 Arrow International, Inc. Redox processes for contact lens modification
EP2608309A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-26 Fortu Intellectual Property AG Batteriemodul mit Batteriemodulgehäuse und Batteriezellen
US9059435B2 (en) 2012-01-27 2015-06-16 Medtronic, Inc. Medical device battery enclosure
GB201203713D0 (en) 2012-03-02 2012-04-18 Energy Diagnostic Ltd Energy storage battery
US9178200B2 (en) * 2012-05-18 2015-11-03 24M Technologies, Inc. Electrochemical cells and methods of manufacturing the same
US20140000101A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form printed batteries on ophthalmic devices
JP2015167065A (ja) * 2012-07-11 2015-09-24 シャープ株式会社 非水電解質二次電池
EP2914167B1 (en) 2012-11-01 2021-08-04 Blue Spark Technologies, Inc. Body temperature logging patch
US20150228986A1 (en) 2012-11-07 2015-08-13 James Y. Wang Liquid-activated hydrogel battery
US10033029B2 (en) 2012-11-27 2018-07-24 Apple Inc. Battery with increased energy density and method of manufacturing the same
US9406969B2 (en) 2013-03-15 2016-08-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form three-dimensional biocompatible energization elements
US9455423B2 (en) 2014-01-24 2016-09-27 Verily Life Sciences Llc Battery
US10096802B2 (en) 2014-04-08 2018-10-09 International Business Machines Corporation Homogeneous solid metallic anode for thin film microbattery

Also Published As

Publication number Publication date
RU2631333C2 (ru) 2017-09-21
TW201622230A (zh) 2016-06-16
RU2670422C1 (ru) 2018-10-23
CA2900275C (en) 2018-12-11
CA2900275A1 (en) 2016-02-21
US20160056494A1 (en) 2016-02-25
SG10201506561VA (en) 2016-03-30
EP2988358B1 (en) 2017-12-27
HK1219807A1 (zh) 2017-04-13
JP2016048679A (ja) 2016-04-07
AU2015213367A1 (en) 2016-03-10
EP2988358A1 (en) 2016-02-24
US9899700B2 (en) 2018-02-20
KR20160023590A (ko) 2016-03-03
CN105390712A (zh) 2016-03-09
RU2015134861A (ru) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10386656B2 (en) Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
EP3026737B1 (en) Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators
EP2996187B1 (en) Cathode mixture for use in a biocompatible battery
BR102015020132A2 (pt) métodos para formar elementos de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos que compreendem laminados e separadores depositados
BR102015020104A2 (pt) métodos de formação de elementos de energização biocompatíveis e recarregáveis para dispositivos biomédicos
BR102015020135A2 (pt) dispositivo e métodos para vedação e encapsulação de elementos de energização biocompatíveis
BR102015019917A2 (pt) formulações de eletrólitos para uso em elementos de energização biocompatíveis
BR102015020087A2 (pt) biocompatibilidade de elementos de energização biomédica
BR102015020021A2 (pt) cátodo em forma de pélete para uso em uma bateria biocompatível
BR102015019874A2 (pt) ânodos para uso em elementos de energização biocompatíveis
BR102018012933A2 (pt) Métodos e aparelho para formar elementos primá-rios de energização biocompatíveis para dispositivos biomédicos com camadas vedantes sem fonte externa de corrente
BR102018012706A2 (pt) Elementos de energização recarregáveis biocompatíveis para dispositivos biomédicos com camadas vedantes sem fonte externa de corrente

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements