RU2665702C2 - Способы образования биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств, содержащих многослойные материалы и помещенные сепараторы - Google Patents

Способы образования биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств, содержащих многослойные материалы и помещенные сепараторы Download PDF

Info

Publication number
RU2665702C2
RU2665702C2 RU2015135168A RU2015135168A RU2665702C2 RU 2665702 C2 RU2665702 C2 RU 2665702C2 RU 2015135168 A RU2015135168 A RU 2015135168A RU 2015135168 A RU2015135168 A RU 2015135168A RU 2665702 C2 RU2665702 C2 RU 2665702C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
layer
cathode
battery
examples
Prior art date
Application number
RU2015135168A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015135168A (ru
RU2015135168A3 (ru
Inventor
Дэниел Б. ОТТС
Рэндалл Б. ПЬЮ
Джеймс Дэниел РАЙЕЛЛ
Адам ТОНЕР
Фредерик А. ФЛИТШ
Original Assignee
Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
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 Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. filed Critical Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Publication of RU2015135168A publication Critical patent/RU2015135168A/ru
Publication of RU2015135168A3 publication Critical patent/RU2015135168A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2665702C2 publication Critical patent/RU2665702C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/16—Biochemical fuel cells, i.e. cells in which microorganisms function as catalysts
    • 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
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/20—Applying electric currents by contact electrodes continuous direct currents
    • 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
    • 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
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • 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
    • H01M4/04—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
    • 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
    • H01M4/0416—Methods of deposition of the material involving impregnation with a solution, dispersion, paste or dry powder
    • 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
    • H01M4/08—Processes of manufacture
    • 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
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • H01M4/26—Processes of manufacture
    • 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
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/42—Alloys based on zinc
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • 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
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • 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
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • 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
    • 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
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • 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
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
    • 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
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
    • 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
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/185—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with oxides, hydroxides or oxysalts as solid electrolytes
    • 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
    • H01M6/24—Cells comprising two different electrolytes
    • 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
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • 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
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • 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 of a single cell or a single battery
    • H01M50/14—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery for protecting against damage caused by external factors
    • H01M50/141—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery 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
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • 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
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel 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
    • 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

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и биомедицины и может быть использовано при изготовлении биосовместимых элементов питания, которые могут эффективно удерживать химический состав батареи, при этом конструктивное выполнение элемента питания позволяет осуществлять внутренний контроль количества элементов питания. Топология и сравнительно небольшой размер элементов питания позволяет их использовать в различных биосовместимых устройствах. Предложены способы и устройство для образования биосовместимых элементов питания, которые включают формирование полостей, содержащих активные химические вещества катода, с размещением сепараторов внутри многослойной конструкции батареи. Активные элементы катода и анода герметизированы с помощью многослойного пакета биосовместимого материала. Повышение безопасности, надежности и компактности биосовместимого элемента питания является техническим результатом изобретения. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 45 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ
В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/040178, поданной 21 августа 2014 г. и озаглавленной «СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИОСОВМЕСТИМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ УСТРОЙСТВ». Содержание этого документа взято за основу и включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область применения изобретения
Описаны способы и устройство для образования биосовместимых элементов питания. В некоторых примерах способы и устройство для изготовления биосовместимых элементов питания включают формирование элемента сепаратора в элементе питания. Активные элементы, включая аноды, катоды и электролиты, могут быть электрохимически связаны и могут взаимодействовать с формируемыми элементами сепаратора. В некоторых примерах область применения способов и устройства может включать любое биосовместимое устройство или продукт, для которых необходимы элементы питания.
2. Описание смежных областей
В последнее время число медицинских устройств и их функциональных возможностей быстро растет. Эти медицинские устройства могут включать, например, имплантируемые кардиостимуляторы, электронные таблетки для мониторинга и/или тестирования биологической функции, хирургические устройства с активными компонентами, контактные линзы, инфузионные дозаторы и нейростимуляторы. Теоретизируются и разрабатываются дополнительные функции и повышение эффективности многих из упомянутых выше медицинских устройств. Однако для того чтобы обеспечить теоретический уровень дополнительных функций, многие из этих устройств в настоящее время нуждаются в автономных средствах питания, которые соответствуют требованиям к размеру и форме этих устройств, а также потребностям в энергоснабжении новых компонентов с энергообеспечением.
Некоторые медицинские устройства могут включать такие компоненты как полупроводниковые устройства, которые выполняют разнообразные функции и могут быть встроены во множество биосовместимых и/или имплантируемых устройств. Однако такие полупроводниковые компоненты нуждаются в энергоснабжении, а потому в такие биосовместимые устройства также должны быть включены элементы питания. Топология и сравнительно небольшой размер биосовместимых устройств создают новые и сложные условия для определения различных функциональных возможностей. Во многих примерах важно обеспечить безопасные, надежные, компактные и экономичные средства питания полупроводниковых компонентов внутри биосовместимых устройств. Таким образом, существует потребность в новых примерах изготовления биосовместимых элементов питания для их имплантации внутри или на поверхности биосовместимых устройств, причем конструкция элементов батареи должна обеспечивать прочную оболочку для химических компонентов элементов питания, а также повышенный контроль над количеством химических компонентов, содержащихся в элементе питания.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, раскрываются способы и устройство для изготовления биосовместимых элементов питания, которые обеспечивают преимущества с точки зрения производства, позволяя создавать конструкции, которые могут эффективно удерживать химический состав батареи. Конструктивное исполнение также может обеспечивать внутренний контроль количества элементов питания внутри элементов батареи.
Один общий аспект включает способ образования биосовместимого элемента питания, причем способ включает прием первой пленки подложки из первого изолирующего материала; прием второй пленки подложки из второго изолирующего материала; вырезание полости во второй пленке подложки с образованием слоя разделительной прокладки; вырезание полости в первой пленке подложки с образованием слоя катодной прокладки, причем край полости образует боковую стенку полости; ламинирование первой поверхности слоя разделительной прокладки на первую поверхность слоя катодной прокладки; помещение сепаратора или пленки сепаратора в биосовместимый элемент питания через полость в слое разделительной прокладки; прием анодной пленки; прикрепление второй поверхности слоя разделительной прокладки к первой поверхности анодной пленки; прием катодной суспензии; и помещение катодной суспензии в полость в слое катодной прокладки, причем боковая стенка полости в слое катодной прокладки и поверхность помещенного сепаратора образуют полость для содержания катодной суспензии.
Варианты реализации могут включать один или более из дополнительных элементов. Способ может дополнительно включать прием катодной контактной пленки и прикрепление второй поверхности слоя катодной прокладки к по меньшей мере части первой поверхности катодной контактной пленки. Способ может также включать прием первой пленки оболочки, содержащей пакет пленок, где один слой представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер, и прикрепление первой пленки оболочки к по меньшей мере части второй поверхности катодной контактной пленки. В некоторых примерах способ включает прием второй пленки оболочки, содержащей пакет пленок, где один слой представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер, и прикрепление второй пленки оболочки к по меньшей мере части второй поверхности анодной пленки. Способ может дополнительно включать прикрепление биосовместимого элемента питания к части биомедицинского устройства, где катодная суспензия по меньшей мере частично ограничена боковой стенкой полости в слое катодной прокладки, первой пленкой оболочки и второй пленкой оболочки.
В некоторых примерах способ включает шаги, посредством которых биосовместимый элемент питания добавляют к вставке биомедицинского устройства и герметизируют биосовместимый элемент питания внутри вставки, где катодная суспензия по меньшей мере частично ограничена боковой стенкой полости в слое катодной прокладки и вставкой. Способ может также отличаться тем, что биомедицинское устройство представляет собой контактную линзу.
В некоторых примерах способ может дополнительно включать добавление электролитного состава на элемент сепаратора. В некоторых из этих примеров способ может дополнительно включать способы, в которых добавление электролитного состава на элемент сепаратора выполняется до помещения катодной суспензии.
В некоторых примерах способ может отличаться тем, что катодная суспензия содержит диоксид марганца. Способ может включать примеры, в которых диоксид марганца включает электролитический диоксид марганца. В некоторых примерах методика может дополнительно включать обработку катодной суспензии для удаления крупных частиц. Когда обработка включает удаление крупных частиц, размеры частиц могут быть меньше чем приблизительно 70 микрон. В некоторых примерах большинство частиц могут иметь размеры, которые меньше чем приблизительно 25 микрон. Обработка для удаления крупных частиц может включать помол в шаровой мельнице. В некоторых других примерах способ удаления крупных частиц включает помол в струйной мельнице.
Способ может включать примеры, в которых первая пленка подложки представляет собой полиэтилентерефталат (ПЭТ).
В некоторых примерах в способе вырезания полости в первой пленке подложки используют лазер.
Способ может включать примеры, в которых прикрепление включает активацию реагирующего на давление адгезива.
В некоторых примерах способ включает вырезание множественных полостей в слое катодной прокладки, причем элемент сепаратора может дополнительно осаждаться в по меньшей мере две из множественных полостей.
Способ может включать электроосаждение слоя цинка на анодную пленку перед или после прикрепления первой поверхности анода к первой поверхности слоя катодной прокладки, причем поверхность электроосажденного слоя цинка в дальнейшем становится первой поверхностью анодной пленки.
В некоторых примерах способ дополнительно включает приведение биосовместимого элемента питания в контакт с электронной схемой и приведение электронной схемы в контакт с электроактивным элементом биомедицинского устройства.
В некоторых примерах способ может также включать изгибание устройства, включая элемент питания, электрическую схему и контакты с электроактивным элементом биомедицинского устройства. Изгибание позволяет формировать деталь конической формы путем физического и электрического соединения двух концов устройства, включая элемент питания, электрическую схему и контакты с электроактивным элементом биомедицинского устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеизложенные и прочие элементы и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых рисунков.
На Фиг. 1A-1D показаны примеры аспектов биосовместимых элементов питания, соответствующие некоторым примерам использования контактных линз.
На Фиг. 2 показаны примеры форм и размеров отдельных элементов примера конфигурации батареи.
На Фиг. 3A показан независимый герметизированный биосовместимый элемент питания с примером расположения анодного и катодного контактов.
На Фиг. 3B показан независимый герметизированный биосовместимый элемент питания с примером расположения анодного и катодного контактов.
На Фиг. 4A-4N показаны примеры стадий способа изготовления биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств.
На Фиг. 5 показан пример полностью готового биосовместимого элемента питания.
На Фиг. 6A-6F показаны примеры стадий способа изготовления конструкции биосовместимых элементов питания.
На Фиг. 7A-7F показаны примеры стадий способа изготовления конструкции биосовместимых элементов питания с альтернативным способом электроосаждения.
На Фиг. 8A-8H показаны примеры стадий способа изготовления биосовместимых элементов питания с гидрогелевым сепаратором для биомедицинских устройств.
На Фиг. 9A-C показаны примеры стадий способов изготовления конструкции биосовместимых элементов питания с использованием альтернативных примеров обработки сепаратора.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящей заявке раскрываются способы и устройство для изготовления трехмерных биосовместимых элементов питания. Элемент сепаратора внутри элементов питания может быть образован новыми способами и может включать новые материалы. В следующих разделах приведены подробные описания различных примеров. Предполагается, что описания примеров представляют собой только примеры осуществления и специалистам в данной области могут быть понятны различные модификации и изменения. Поэтому примеры не ограничивают объем настоящей заявки. Трехмерные биосовместимые элементы питания выполнены с возможностью применения внутри или вблизи тела живого организма.
Определения
В описании и представленной ниже формуле изобретения могут применяться различные термины, для которых применяются следующие определения.
В настоящем документе термин «анод» относится к электроду, через который электрический ток втекает в поляризованное электрическое устройство. Направление электрического тока, как правило, противоположно направлению потока электронов. Иными словами, электроны текут из анода, например, в электрическую схему.
В настоящем документе термин «связующие» относится к полимеру, который способен показывать упругие отклики на механические деформации и который химически совместим с другими компонентами элемента питания. Например, связующие могут включать электроактивные материалы, электролиты, полимеры и т.д.
В настоящем документе термин «биосовместимый» относится к материалу или устройству, которое функционирует в конкретном приложении при соответствующем отклике носителя. Например, биосовместимое устройство не оказывает токсических или травмирующих воздействий на биологические системы.
В настоящем документе термин «катод» относится к электроду, через который электрический ток вытекает из поляризованного электрического устройства. Направление электрического тока, как правило, противоположно направлению потока электронов. Поэтому электроны текут в катод поляризованного электрического устройства и вытекают, например, из подключенной электрической схемы.
В настоящем документе термин «покрытие» относится к нанесению материала тонким слоем. В ряде применений этот термин будет относиться к тонкому слою, который по существу покрывает поверхность подложки, на которой формируется покрытие. В других более специализированных применениях этот термин может применяться для описания небольших тонких слоев на меньших областях поверхности.
В настоящем документе термин «электрод» может относиться к активной массе в источнике энергии. Например, он может включать один или оба из анода и катода.
В настоящем документе термин «с энергообеспечением» относится к состоянию способности подачи электрического тока или хранения электрической энергии внутри.
В настоящем документе термин «энергия» относится к способности физической системы выполнять работу. Многие варианты применения элементов питания могут относиться к способности выполнять электрические действия.
В настоящем документе термин «источник энергии», или «элемент питания», или «устройство с энергообеспечением» относится к любому устройству или слою, который способен снабжать энергией или переводить логическое или электрическое устройство в состояние с энергообеспечением. Элементы питания могут включать батареи. Батареи могут быть изготовлены из гальванических элементов щелочного типа и могут представлять собой твердотельные батареи или батареи жидкостных элементов.
В настоящем документе термин «наполнители» относится к одному или более сепараторам элементов питания, которые не взаимодействуют ни с кислотными, ни с щелочными электролитами. Как правило, наполнители могут включать по существу не растворимые в воде материалы, такие как сажа; угольную пыль; графит; оксиды и гидроксиды металлов, например, кремния, алюминия, кальция, магния, бария, титана, железа, цинка и олова; карбонаты металлов, например, кальция и магния; минералы, такие как слюда, монтмориллонит, каолинит, аттапульгит и тальк; синтетические и природные цеолиты, такие как портландцемент; осажденные силикаты металлов, такие как силикат кальция; полые или сплошные полимерные или стеклянные микросферы, хлопья и волокна и т.д.
В настоящем документе термин «пленка» относится к тонкому слою материала, который может служить укрывающим слоем или покрытием; в многослойных структурах пленка, как правило, почти равнозначна плоскому слою, имеющему верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и тело, причем тело, как правило, гораздо тоньше, чем объем слоя.
В настоящем документе термин «функционализированный» относится к получению слоя или устройства, способного выполнять некоторую функцию, включая, например, энергообеспечение, активацию и/или управление.
В настоящем документе термин «форма для литья» относится к жесткому или полужесткому объекту, который можно применять для формирования трехмерных объектов из неполимеризованных составов. Некоторые примеры форм для литья включают две части формы для литья, которые при соединении друг с другом образуют конструкцию трехмерного объекта.
В настоящем документе термин «мощность» относится к выполняемой работе или энергии, передаваемой за единицу времени.
В настоящем документе термины «перезаряжаемый» или «повторно подключаемый к источнику питания» относятся к возможности восстановления до состояния с более высокой способностью выполнять работу. Во многих случаях эти термины могут относиться к возможности восстановления со способностью обеспечивать электрический ток определенной величины в течение определенных, периодически повторяющихся промежутков времени.
В настоящем документе термины «перезаряжать» или «повторно подключать к источнику питания» относятся к восстановлению до состояния повышенной способности выполнять работу. Во многих случаях эти термины могут относиться к возможности восстановления устройства до способности обеспечивать электрический ток определенной величины в течение определенных, периодически повторяющихся промежутков времени.
В настоящем документе термин «высвобожденный», или иногда «высвобожденный из формы для литья», означает, что трехмерный объект либо полностью отделен от формы для литья, либо лишь слабо прикреплен к форме для литья, так что может быть извлечен легким встряхиванием.
В настоящем документе термин «наложенный» означает размещение по меньшей мере двух слоев компонента вблизи друг друга таким образом, что по меньшей мере часть одной поверхности одного из слоев контактирует с первой поверхностью второго слоя. В некоторых примерах между двумя слоями может находиться покрытие, обеспечивающее сцепление или иные функции, так что слои контактируют друг с другом через указанное покрытие.
В настоящем документе термин «дорожки» относится к компонентам элементов питания, способным соединять вместе компоненты схемы. Например, дорожки схемы могут включать медь или золото, если подложка представляет собой печатную плату, и, как правило, могут представлять собой пленку из меди, золота или печатного слоя в гибкой схеме. Коллектор тока представляет собой «дорожку» особого типа. Коллекторы тока представляют собой дорожки с электрохимической совместимостью, которая позволяет применять коллектор тока для передачи электронов на анод или катод и от них в присутствии электролита.
Представленные в настоящем документе способы и устройство относятся к изготовлению биосовместимых элементов питания для включения внутрь или нанесения на поверхность плоских или трехмерных биосовместимых устройств.
Могут быть и другие примеры способов сборки и изготовления батарей в соответствии с настоящим описанием, и некоторые из них могут быть описаны в следующих разделах. Тем не менее для многих из этих примеров существуют выбранные параметры и характеристики батарей, которые могут быть описаны отдельно. В следующих разделах будет уделено внимание некоторым характеристикам и параметрам.
Пример конструкции биомедицинского устройства с биосовместимыми элементами питания
Одним из примеров биомедицинского устройства, в которое могут быть встроены элементы питания, или батареи, согласно настоящему описанию, могут быть электроактивные контактные линзы с переменным фокусом. На Фиг. 1А в качестве примера вставки такой контактной линзы показана вставка 100 контактной линзы. Во вставке 100 контактной линзы может находиться электроактивный элемент 120, который может изменять фокусные характеристики в соответствии с управляющими сигналами напряжения. Схема 105 для обеспечения этих управляющих сигналов напряжения, а также для обеспечения других функций, таких как датчик, контролирующий условия окружающей среды для внешних управляющих сигналов, может получать электропитание от биосовместимого элемента 110 батареи. Как показано на Фиг. 1А, элемент батареи может состоять из множества крупных деталей, в данном случае трех деталей, и может содержать химические элементы батареи различной конфигурации, как описано выше. Элементы батареи могут иметь различные соединительные элементы для соединения деталей, как показано на рисунке, лежащих ниже области соединения 114. Элементы батареи могут быть подключены к элементу схемы, который может иметь собственную подложку 111, на которой могут быть размещены соединительные элементы 125. Схема 105, которая может быть в форме интегральной схемы, может иметь электрическую и физическую связь с подложкой 111 и ее соединительными элементами 125.
На Фиг. 1В показано, что рельеф в поперечном сечении контактной линзы 150 может содержать вставку 100 контактной линзы и ее описанные выше компоненты. Вставка 100 контактной линзы может быть герметизирована в юбку гидрогеля 155 контактной линзы, который может герметизировать вставку и обеспечивать комфортное соприкосновение контактной линзы 150 с глазом пользователя.
Согласно концепциям настоящего описания, элементы батареи могут быть изготовлены в двухмерной форме, как показано в другом примере на Фиг. 1С. В этом отображении может быть две основные области элементов батареи в областях компонента 165 батареи и второй компонент батареи в области химического элемента 160 батареи. Элементы батареи, показанные в плоском виде на Фиг. 1C, могут быть подключены к элементу 163 схемы, который в примере, показанном на Фиг. 1С, может содержать две основные зоны 167 схемы. Элемент схемы может быть подключен к элементу батареи электрическим контактом 161 и физическим контактом 162. Плоскую конструкцию можно согнуть в трехмерную коническую конструкцию, как описано в настоящем описании. В этом способе второй электрический контакт 166 и второй физический контакт 164 можно применять для подключения и физической стабилизации трехмерной конструкции. На Фиг. 1D представлена эта трехмерная коническая структура 180. Также можно увидеть физические и электрические контактные клеммы 181, и иллюстрацию можно рассматривать как трехмерный вид итоговой конструкции. Эта конструкция может содержать модульный электрический компонент и компонент батареи, которые вместе со вставкой для линзы будут встроены в биосовместимое устройство.
Сегментные структуры батареи
На Фиг. 2 показаны примеры разных типов сегментных структур батареи для примера элемента батареи для типового примера контактной линзы. Сегментные компоненты могут быть относительно округлыми 271, квадратными 272 или прямоугольными по форме. В примерах прямоугольных форм прямоугольники могут быть небольшими прямоугольными формами 273, более крупными прямоугольными формами 274 или еще более крупными прямоугольными формами 275.
Индивидуальные формы плоских элементов батареи
В некоторых примерах биосовместимых батарей батареи могут быть изготовлены в виде плоских элементов. На Фиг. 3А показан пример прямоугольного контура 310 элемента батареи с анодным контактом 311 и катодным контактом 312. На Фиг. 3В показан пример округлого контура 330 элемента батареи с анодным контактом 331 и катодным контактом 332.
В некоторых примерах батарей плоской формы контуры формы батареи можно по размерам и геометрии выполнить с возможностью соответствия индивидуальным продуктам. В дополнение к примерам с прямоугольными или округлыми контурами можно изготавливать индивидуальные контуры «свободной формы» или «произвольной формы», что может позволить оптимизировать конфигурацию батареи для соответствия конкретному продукту.
В примере биомедицинского устройства с изменяемыми оптическими свойствами пример плоского контура «свободной формы» может иметь дугообразную форму; свободная форма может быть такой геометрии, что при формировании трехмерной формы она может принимать форму конической кольцевой юбки, которая соответствует ограничивающим пределам контактной линзы. Очевидно, что аналогичные эффективные геометрии можно изготавливать в случае медицинских устройств, имеющих ограничивающие требования к двухмерной или трехмерной форме.
Аспекты биосовместимости батарей
В качестве примера, к батареям в соответствии с настоящим описанием могут применяться важные аспекты, касающиеся безопасности и биосовместимости. В некоторых примерах батареи для биомедицинских устройств должны предпочтительно удовлетворять требованиям, выходящим за рамки типовых сценариев применения. В некоторых примерах можно учитывать аспекты конфигурации, касающиеся случаев нагрузки. Например, может потребоваться учесть безопасность электронной контактной линзы для случаев, когда пользователь ломает линзу в процессе ее вставления или извлечения. В другом примере аспекты конфигурации могут учитывать вероятность удара пользователя посторонним предметом в глаз. В дополнительных примерах условия нагрузки, которые можно учитывать при разработке параметров и ограничений конфигурации, могут относиться к вероятности ношения пользователем линз в неблагоприятных условиях окружающей среды, таких как окружающая среда под водой или окружающая среда на большой высоте, в качестве примеров, не имеющих ограничительного характера.
Безопасность такого устройства может зависеть от материалов, из которых изготовлено устройство, от количеств этих материалов, использованных при изготовлении устройства, а также от оболочки, применяемой для отделения устройств от окружающей среды на теле или внутри тела. В качестве примера, кардиостимуляторы могут быть типичным примером биомедицинского устройства, которое может включать батарею и которое может быть имплантировано пользователю на длительный период времени. Соответственно, в некоторых примерах такие кардиостимуляторы, как правило, могут быть заключены в герметизированные путем сварки титановые корпусы, или, в других примерах, множество слоев обложки. Новые биомедицинские устройства с электропитанием могут представлять дополнительные сложности в том, что касается оболочки, особенно оболочки батарей. Эти новые устройства могут быть намного мельче существующих биомедицинских устройств, например, электронная контактная линза или камера-таблетка могут быть значительно мельче кардиостимулятора. В таких примерах объем и площадь, имеющиеся для оболочки, могут быть значительно сокращены.
Требования по электропитанию микробатарей
Еще один аспект конфигурации может относиться к требованиям по электропитанию устройства, которые предъявляются к устройству батареи. Для функционирования в качестве источника питания для медицинского устройства соответствующей батарее может потребоваться полностью удовлетворять требованиям по электропитанию системы при эксплуатации в автономном режиме или без внешних источников питания. Новая область биомедицинских устройств, работающих автономно или без внешних источников питания, может включать, например, контактные линзы для коррекции зрения, устройства для контроля за состоянием здоровья, камеры-таблетки и другие новые устройства. Последние разработки в области технологии интегральных схем (ИС) могут позволять эксплуатировать электрические устройства на очень низких уровнях тока, например, на уровне пикоампер для тока холостого хода и на уровне микроампер для рабочего тока. ИС могут позволять также значительно уменьшить размеры устройств.
Микробатареям для биомедицинских сфер применения может быть необходимо одновременно удовлетворять ряду сложных требований. Например, от микробатарей может требоваться наличие возможности обеспечивать подходящее рабочее напряжение для встроенных электрических схем. Это рабочее напряжение может зависеть от нескольких факторов, включая функциональный «узел» ИС, выходное напряжение со схемы на другое устройство, а также конкретный целевой показатель по потребляемому току, который также может относиться к расчетному сроку службы устройства.
С точки зрения функции ИС, узлы, как правило, могут различаться по минимальному размеру элемента транзистора, такому как так называемая «ширина линии». Этот физический элемент, наряду с другими параметрами изготовления ИС, такими как толщина слоя подзатворного оксида, может быть связан с итоговым номинальным пороговым напряжением, или напряжением включения полевых транзисторов (FET), изготовленных для конкретного функционального узла. Например, в узле с минимальным размером элемента 0,5 микрона применяются, как правило, полевые транзисторы с напряжением включения 5,0 В. Однако при минимальном размере элемента 90 нм полевые транзисторы могут включаться при напряжении 1,2, 1,8 и 2,5 В. Изготовители ИС могут поставлять стандартные элементы цифровых блоков, например, инвертеры и триггеры, с характеристиками, соответствующими определенным диапазонам напряжения. Конструкторы выбирают функциональный узел ИС на основании ряда факторов, включая плотность цифровых устройств, возможность совмещения аналоговых и цифровых схем, ток утечки, количество слоев соединений и доступность специальных устройств, таких как полевые транзисторы высокого напряжения. Принимая во внимание эти параметрические аспекты электрических компонентов, которые могут получать электропитание от микробатареи, может быть важно обеспечить, чтобы источник питания микробатареи соответствовал требованиям выбранного функционального узла и конфигурации ИС, особенно с точки зрения доступного уровня напряжения и тока.
В некоторых примерах электрическая схема, получающая электропитание от микробатареи, может быть подключена к другому устройству. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, электрическая схема, получающая электропитание от микробатареи, может быть подключена к исполнительному устройству или преобразователю. В зависимости от сферы применения это может быть светодиод (LED), датчик, микроэлектромеханический (MEMS) дозатор и многие другие подобные устройства. В некоторых примерах устройствам, подключаемым таким образом, может требоваться более высокое рабочее напряжение, чем стандартным функциональным узлам ИС, например, линза с переменным фокусом может требовать напряжения 35 В. Следовательно, рабочее напряжение, обеспечиваемое батареей, может быть критическим фактором при проектировании такой системы. В некоторых примерах, связанных с такими факторами, эффективность привода линзы, преобразующего напряжение батареи 1 В в напряжение 35 В, может быть значительно ниже, чем эффективность привода, работающего от батареи 2 В. Дополнительные требования, такие как размер кристалла, могут значительно различаться, в том числе с учетом рабочих параметров микробатареи.
Отдельные элементы батареи, как правило, могут характеризоваться напряжением при разомкнутой цепи, напряжением с нагрузкой и напряжением отсечки. Напряжение при разомкнутой цепи представляет собой потенциал, создаваемый элементом батареи при бесконечном сопротивлении нагрузки. Напряжение с нагрузкой представляет собой потенциал, создаваемый элементом при подключении к выводам элемента нагрузки с соответствующей, и, как правило, также установленной величиной полного сопротивления. Напряжение отсечки представляет собой, как правило, напряжение, при котором большая часть батареи разряжена. Напряжение отсечки может представлять собой напряжение, или степень разряда, ниже которого батарею нельзя разряжать во избежание нежелательных последствий, таких как сильное выделение газов. Напряжение отсечки может зависеть, как правило, не от самой батареи, а от схемы, к которой подключена батарея, например, от рабочего напряжения электронной схемы. В одном примере щелочной элемент может иметь напряжение при разомкнутой цепи 1,6 В, напряжение с нагрузкой в диапазоне от 1,0 до 1,5 В и напряжение отсечки 1,0 В. Напряжение, создаваемое элементом микробатареи конкретной конфигурации, может зависеть и от других характеристик используемого химического состава элемента. И поэтому разные по химическому составу ячейки могут иметь разные напряжения элемента.
Для увеличения напряжения элементы можно соединять последовательно, однако эта комбинация может повлечь за собой увеличение размеров, повышение внутреннего сопротивления и усложнение батареи. Элементы также можно объединять в параллельные конфигурации, чтобы снизить сопротивление и увеличить емкость, однако эта комбинация может повлечь за собой увеличение размера батареи и сокращение срока хранения.
Емкость батареи может представлять собой способность батареи производить ток или выполнять работу в течение определенного периода времени. Емкость батареи можно, как правило, указать в таких единицах как микроампер-часы. Батарея, которая может обеспечивать 1 микроампер тока в течение 1 часа, имеет емкость 1 микроампер-час. Как правило, емкость батареи можно повысить путем увеличения массы (и, следовательно, объема) реагентов внутри устройства батареи; тем не менее следует учитывать, что биомедицинские устройства могут быть существенно ограничены по доступному объему. Емкость батареи также может зависеть от материала электрода и электролита.
В зависимости от требований к схеме, к которой подключена батарея, от батареи может требоваться служить источником тока определенного диапазона величин. В период хранения до активного применения через схемы, соединения и изоляторы может протекать ток утечки величиной порядка от нескольких пикоампер до нескольких наноампер. В период активной эксплуатации схема может потреблять ток покоя для считывания показаний датчиков, запуска таймеров и выполнения других подобных функций с низким энергопотреблением. Потребление тока покоя может составлять величину порядка от нескольких наноампер до нескольких миллиампер. Схема также может иметь еще большие потребности по пиковому току, например, при записи данных в ПЗУ или при их передаче на радиочастоте (РЧ). Этот пиковый ток может составлять до нескольких десятков миллиампер или более. Активное и полное сопротивление микробатареи также может быть важным для аспектов конфигурации.
Срок хранения, как правило, относится к периоду времени, в течение которого батарея может поддерживать подходящие рабочие параметры. Срок хранения может быть особенно важным для биомедицинских устройств по нескольким причинам. Электронные устройства могут заменять собой устройства, не подключаемые к электропитанию, например, в случае внедрения электронных контактных линз. Продукты в этих существующих сегментах рынка могут иметь установленные требования к срокам хранения, например, три года, исходя из пожеланий потребителей, особенностей цепочки поставок и других требований. Как правило, считается нежелательным, чтобы такие технические требования менялись для новых продуктов. Требования к сроку хранения могут быть также установлены с учетом факторов распределения, инвентаризации и способов применения устройства, содержащего микробатарею. Соответственно, микробатареи для биомедицинских устройств могут иметь конкретные требования к сроку хранения, которые можно измерять, например, в количестве лет.
В некоторых примерах трехмерные биосовместимые элементы питания могут быть перезаряжаемыми. Например, индукционная катушка может быть также изготовлена на трехмерной поверхности. Индукционная катушка затем может получать энергообеспечение с помощью радиочастотного (РЧ) импульса. Индукционную катушку можно подключить к трехмерному биосовместимому элементу питания для подзарядки элемента питания при подаче РЧ на индукционную катушку. В другом примере фотоэлектрические устройства также можно изготовить на трехмерной поверхности и подключить к трехмерному биосовместимому элементу питания. Под действием света или фотонов фотоэлектрические устройства будут продуцировать электроны для подзарядки элемента питания.
В некоторых примерах батареи могут функционировать для обеспечения электрической энергии для электрической системы. В этих примерах батареи могут находиться в электрической связи со схемой электрической системы. Связи между схемой и батареей можно классифицировать как соединения. Эти соединения могут со временем стать сложной задачей для биомедицинских микробатарей ввиду нескольких факторов. В некоторых примерах биомедицинские устройства с электропитанием могут быть очень маленькими, предоставляя таким образом малые площади и объемы для соединений. Ограничения по размеру и площади могут отрицательно повлиять на величину электрического сопротивления и надежность соединений.
Кроме того, батарея может содержать жидкий электролит, который может закипать при высокой температуре. Это ограничение может вступать в прямое противоречие с желанием применять соединение пайкой, что может, например, потребовать относительно высокие температуры, такие как 250 градусов С, для расплавления припоя. Несмотря на то что в некоторых примерах химический состав батареи, включая электролит, и источник тепла, применяемый для выполнения соединений пайкой, могут быть пространственно отделены друг от друга, в случаях новых биомедицинских устройств маленький размер может помешать отделению электролита от паяных соединений достаточным расстоянием для снижения теплопередачи.
Соединения
Соединения могут позволять току течь к батарее и от батареи, находящейся в соединении с внешней схемой. Такие соединения могут взаимодействовать с окружающей средой внутри и снаружи батареи и могут пересекать границу или уплотнительный слой между этими средами. Эти соединения можно рассматривать как дорожки, выполняющие соединения с внешней схемой, проходящие через уплотнительный слой батареи и затем соединяющиеся с коллекторами тока внутри батареи. Как таковые эти соединения могут иметь несколько требований. За пределами батареи соединения могут быть похожи на типичные проводники печатной платы. Они могут быть припаяны или иным способом соединены с другими дорожками. В примере, где батарея представляет собой отдельный физический элемент от печатной платы, содержащей интегральную схему, соединения батареи могут обеспечивать связь с внешней схемой. Эта связь может быть сформирована с помощью припоя, проводящей ленты, проводящей пасты или эпоксидного состава, либо других средств. Для соединительных дорожек может потребоваться оставаться сохранными в условиях среды, окружающей батарею, например, не ржаветь в присутствии кислорода.
Поскольку соединение проходит через уплотнительный слой батареи, может быть чрезвычайно важно, чтобы соединение было совместимо с материалом уплотнительного слоя и не нарушало герметичность. Адгезия может потребоваться между уплотнительным слоем и соединением в дополнение к адгезии, которая может потребоваться между уплотнительным слоем и герметичной оболочкой батареи. При наличии электролита и других материалов внутри батареи может потребоваться поддержание целостности уплотнительного слоя. Соединения, которые, как правило, могут быть металлическими, могут быть известны как точки разрушения в оболочке батареи. Электрический потенциал и/или течение тока могут усиливать тенденцию «просачивания» электролита вдоль соединения. Соответственно, для соединения может потребоваться проектирование, поддерживающее целостность уплотнительного слоя.
Внутри батареи соединения могут взаимодействовать с коллекторами тока или могут сами быть коллекторами тока. В связи с этим для соединений может требоваться удовлетворять описанным в настоящем документе требованиям к коллекторам тока либо может требоваться образовывать электрическое соединение с такими коллекторами тока.
Один класс возможных соединений и коллекторов тока представляет собой металлическую фольгу. Такая фольга имеется толщиной 25 микрон или менее, что делает ее подходящей для очень тонких батарей. Такую фольгу также можно найти с низкими шероховатостью и загрязнением поверхности - два фактора, которые могут быть критичными для эффективности батареи. Фольга может включать цинк, никель, латунь, медь, титан, другие металлы и различные сплавы.
Электролит
Электролит представляет собой компонент батареи, который ускоряет химическую реакцию, происходящую между химическими материалами электродов. Типичные электролиты могут быть электрохимически активны по отношению к электродам, например, допуская реакции окисления и восстановления. В некоторых примерах эта важная электрохимическая активность может затруднять создание устройств, которые являются биосовместимыми. Например, гидроксид калия (KOH) может быть широко применяемым электролитом в щелочных элементах. При высоких концентрациях этот материал имеет высокий уровень рН и может неблагоприятно взаимодействовать с различными живыми тканями. С другой стороны, в некоторых примерах могут применяться электролиты, которые могут быть менее электрохимически активными; однако эти материалы, как правило, могут приводить к ухудшению электрических характеристик, такому как сниженное напряжение элемента и повышенное сопротивление элемента. Соответственно, одним ключевым аспектом конфигурации и проектирования биомедицинской микробатареи может быть электролит. Для электролита может быть желательно быть достаточно активным для удовлетворения требований по электропитанию, но при этом относительно безопасным для применения на теле или внутри тела.
Можно применять различные сценарии испытания для определения безопасности компонентов батареи, в частности, электролитов, для живых клеток. Эти результаты, в сочетании с испытаниями оболочки батареи, могут позволить проектирование конфигурации системы батареи, которая сможет удовлетворять требованиям. Например, при разработке контактных линз с электропитанием электролиты батареи можно испытывать на модели клетки роговицы человека. Эти испытания могут включать эксперименты с концентрацией электролита, временем воздействия и добавками. Результаты таких испытаний могут указывать на метаболизм клеток и другие физиологические аспекты. Испытания могут также включать испытания in vivo на животных и людях.
Электролиты для применения в соответствии с настоящим изобретением могут включать хлорид цинка, ацетат цинка, ацетат аммония и хлорид аммония с концентрациями от приблизительно 0,1% до 50%, в качестве неограничивающего примера приблизительно 25%. Конкретные концентрации могут зависеть от электрохимической активности, рабочих характеристик батареи, срока хранения, целостности уплотнительного слоя и биосовместимости.
В некоторых примерах в составе системы батареи могут использоваться добавки нескольких классов. Добавки можно вмешивать в основу электролита для изменения его характеристик. Например, желирующие агенты, такие как агар-агар, могут снижать способность электролита просачиваться наружу из оболочки, таким образом повышая безопасность. Ингибиторы коррозии можно добавлять к электролиту, например, для увеличения срока хранения путем замедления нежелательного растворения цинкового анода в электролите. Эти ингибиторы могут положительно или отрицательно влиять на профиль безопасности батареи. Смачивающие агенты или поверхностно-активные вещества можно добавлять, например, чтобы позволить электролиту смачивать сепаратор или быть залитым в герметичную оболочку батареи. Опять же, эти смачивающие агенты могут быть положительными или отрицательными для безопасности. Добавление к электролиту поверхностно-активного вещества может повысить полное электрическое сопротивление элемента, поэтому для достижения нужного смачивания или других свойств поверхностно-активное вещество следует добавлять в самой низкой концентрации. Примеры поверхностно-активных веществ могут включать Triton™ X-100, Triton™ QS44, и Dowfax™ 3B2 (все производства компании Dow Chemical) в концентрациях от 0,01% до 2%.
Разрабатываются также новые электролиты, которые могут значительно улучшить профиль безопасности биомедицинских микробатарей. Например, класс твердых электролитов может быть по своей природе стойким к просачиванию и при этом обладать подходящими электрическими характеристиками.
Батареи с применением электролита типа «соленой воды» широко применяются на море в качестве резервных элементов. Такие батареи могут применяться в торпедах, буях и аварийных сигнальных лампах. Резервные элементы представляют собой батареи, в которых активные материалы, электроды и электролит разделены до момента применения. Благодаря этому разделению значительно замедляется саморазряд элементов и значительно увеличивается срок хранения. Батареи на «соленой воде» могут быть выполнены из различных материалов электрода, включая цинк, магний, алюминий, медь, олово, диоксид марганца и оксид серебра. Сам электролит может быть морской водой, например, водой из океана, заполняющей батарею при контакте, или может быть специально разработанным солевым составом. Этот тип батарей может быть особенно подходящим для контактных линз. Солевой электролит может иметь лучшую биосовместимость по сравнению с классическими электролитами, такими как гидроксид калия и хлорид цинка. Контактные линзы хранят в «уплотнительном растворе», который, как правило, представляет собой смесь хлорида натрия, возможно, с другими солями и буферными агентами. Этот раствор был продемонстрирован в качестве электролита батареи в комбинации с цинковым анодом и катодом из диоксида марганца. Возможны другие комбинации электролита и электрода. Контактная линза с применением батареи на «соленой воде» может содержать электролит на основе хлорида натрия, уплотнительного раствора или даже специально разработанный электролит, аналогичный слезной жидкости. Такую батарею можно, например, активировать в уплотнительном растворе, оставить отверстие для контакта с глазом и продолжать эксплуатацию за счет слез человека.
В дополнение или вместо возможных преимуществ для биосовместимости за счет применения электролита, аналогичного слезам, или применения самих слез, можно применять резервный элемент для удовлетворения требований к сроку хранения контактных линз. Для типичных контактных линз установлен срок хранения в течение 3 лет или более. Это трудное требование для батареи с маленькой и тонкой герметичной оболочкой. Резервный элемент для применения в контактной линзе может иметь конфигурацию, аналогичную показанной на Фиг. 1 и 3, но этот электролит не может быть добавлен во время изготовления. Электролит может храниться в ампуле внутри контактной линзы и быть соединен с батареей, либо в качестве электролита может применяться солевая среда, окружающая батарею. Внутри контактной линзы и герметичной оболочки батареи можно выполнить клапан или впускное отверстие для отделения электролита от электродов до того момента, когда пользователь активирует линзу. При активации, возможно, путем простого нажатия на край контактной линзы, аналогично активации химического фонаря, электролиту позволяют протечь в батарею и сформировать электролитический контакт между электродами. Это может включить одноразовую передачу электролита или открыть батарею для непрерывной диффузии.
Некоторые системы батарей могут применять или потреблять электролит во время химической реакции. Соответственно, может потребоваться спроектировать определенный объем электролита внутри герметизированной системы. Этот электролит можно расположить в различных местах, включая сепаратор или резервуар.
В некоторых примерах конфигурация системы батареи может включать компонент или компоненты, которые могут иметь функцию ограничения разрядной емкости системы батареи. Например, может быть желательно так подобрать материалы и объемы материалов анода, катода или электролита, чтобы один из них мог быть исчерпан первым в ходе реакций в системе батареи. В таком примере исчерпание одного из анода, катода или электрода может сократить потенциал для выполнения нежелательного разряда и побочных реакций при более низких напряжениях разряда. Эти нежелательные реакции могут продуцировать, например, избыточные газы или побочные продукты, которые могут быть вредными для безопасности и других характеристик.
Компоненты модульной батареи
В некоторых примерах можно изготовить компонент модульной батареи в соответствии с некоторыми аспектами и примерами настоящего описания. В этих примерах узел модульной батареи может быть компонентом, отдельным от других частей биомедицинского устройства. В примере устройства офтальмологической контактной линзы такая конфигурация может содержать модульную батарею, которая является отдельной от остальной части несущей вставки. Существует множество преимуществ изготовления компонента модульной батареи. Например, в случае контактной линзы компонент модульной батареи можно изготовить в ходе отдельного, независимого процесса, что может ослабить необходимость в манипуляциях с жесткими трехмерными оптическими пластиковыми компонентами. Кроме того, средства изготовления могут быть более гибкими и могут выполнять операции в более параллельном режиме с изготовлением других компонентов биомедицинского устройства. Более того, изготовление компонентов модульной батареи может не зависеть от характеристик устройств трехмерной формы. Например, в сферах применения, требующих окончательные трехмерные формы, систему модульной батареи можно изготовить в плоском или приблизительно двухмерном виде, а затем придать ей соответствующую трехмерную форму. Компонент модульной батареи можно испытывать независимо от остальной части биомедицинского устройства, и потерю выхода из-за компонентов батареи можно отбраковать до начала сборки. Полученный компонент модульной батареи можно использовать в различных конструкциях несущей вставки, которые не имеют соответствующей жесткой области, на которой можно было бы разместить компоненты батареи; а еще в одном примере применение компонентов модульной батареи может облегчить применение вариантов технологий изготовления, отличных от тех, что могли бы быть использованы в ином случае, таких как рулонная (roll to roll) технология, листовая (sheet-to-sheet) технология, печать, литография и ракельная печать. В некоторых примерах модульной батареи аспект отдельной оболочки такого устройства может привести к добавлению дополнительного материала к общей конструкции биомедицинского устройства. Такие воздействия могут установить ограничение на применение решений в виде модульных батарей в случаях, когда параметры имеющегося пространства требуют минимизировать толщину или объем решений.
Требования к форме батареи могут быть обусловлены, по меньшей мере частично, сферой применения батареи. Традиционные формы батареи могут быть цилиндрическими формами или прямоугольными призмами, изготовленными из металла, и их можно использовать для продуктов, которые требуют больших объемов энергии в течение длительного времени. Такие сферы применения имеют достаточно большие размеры, чтобы вмещать батареи крупных форм. В другом примере плоские (2D) твердотельные батареи представляют собой тонкие прямоугольные призмы, как правило, сформированные на жестком кремнии или стекле. В некоторых примерах эти плоские твердотельные батареи можно изготавливать с применением технологий обработки кремниевых пластин. Формы батарей другого типа, маломощные, но гибкие батареи, можно изготавливать в виде пакетов с применением тонкой фольги или пластика, которые содержат химические элементы батареи. Эти батареи можно сделать плоскими (2D) и выполнить с возможностью функционирования при умеренной поперечной (3D) кривизне.
В некоторых примерах применения батареи в соответствии с настоящим описанием, где батареи можно использовать в линзах с изменяемыми оптическими свойствами, форма может потребовать создания трехмерной кривизны компонента батареи, причем радиус этой кривизны может быть порядка приблизительно 8,4 мм. Такую кривизну можно считать относительно крутой по своему характеру и, для сравнения, приблизительно соответствующей кривизне кончика пальца человека. Характер относительно резкой кривизны создает сложности при изготовлении. В некоторых примерах настоящего описания компонент модульной батареи может быть выполнен так, что он может быть изготовлен плоским, двухмерным, а затем сформирован в трехмерную форму относительно большой кривизны.
Толщина модуля батареи
При проектировании компонентов батареи для биомедицинских сфер применения можно корректировать различные параметры, находя компромисс между техническими и функциональными требованиями, а также требованиями безопасности. Толщина компонента батареи может быть важным и ограничивающим параметром. Например, в сфере применения оптической линзы от толщины биомедицинского устройства может в значительной мере зависеть способность устройства быть комфортным при ношении пользователем. Поэтому существуют важные аспекты при проектировании батарей, позволяющие сделать их более тонкими. В некоторых примерах толщина батареи может определяться сочетанием толщин верхнего и нижнего слоев, разделительного слоя и слоя адгезива. Практические аспекты изготовления могут потребовать соответствия определенных параметров толщины пленки стандартным значениям для имеющегося листового материала. Кроме того, пленки могут иметь минимальные значения толщины, которые могут быть установлены на основании технических соображений, касающихся химической совместимости, проницаемости для жидкостей и газов, обработки поверхности и совместимости с покрытиями, которые могут быть нанесены поверх слоев пленки.
В некоторых примерах требуемая, или целевая, толщина готового компонента батареи может представлять собой толщину компонента, составляющую менее 220 мкм. В этих примерах эта требуемая толщина может быть обусловлена трехмерной геометрией примера устройства офтальмологической линзы, причем может потребоваться поместить компонент батареи внутрь имеющегося объема, образованного формой гидрогелевой линзы, с учетом определенного уровня комфорта конечного пользователя, биосовместимости и критериев приемлемости. Этот объем линзы и его воздействие на требования к толщине компонента батареи могут зависеть от общих технических требований к толщине устройства, а также технических требований к ширине, углу конуса и внутреннему диаметру устройства. Другой важный аспект конфигурации итогового компонента батареи может относиться к объему, доступному для активных химических веществ и материалов батареи, с учетом определенной конфигурации компонента батареи в отношении итоговой химической энергии, которая может стать результатом такой конфигурации. Эта итоговая химическая энергия может затем быть сбалансирована для удовлетворения требований по электропитанию функционального биомедицинского устройства для целевых условий его срока службы и эксплуатации.
Гибкость модуля батареи
Другим критерием соответствия конфигурации батареи и конфигурации соответствующих устройств, которые используют источники энергии на основе батарей, является гибкость компонента батареи. Существует множество преимуществ, предоставляемых гибкими формами батареи. Например, гибкий модуль батареи может обеспечить вышеупомянутую возможность изготовления батареи двухмерной плоской формы. Гибкость формы может позволить двухмерной батарее быть затем преобразованной в соответствующую трехмерную форму, соответствующую форме биомедицинского устройства, такого как контактная линза.
В другом примере преимуществ, которые могут быть предоставлены гибкостью модуля батареи, если батарея и последующее устройство являются гибкими, то могут возникнуть преимущества, относящиеся к применению устройства. В одном примере форма контактной линзы биомедицинского устройства может иметь преимущества для вставления/извлечения контактной линзы с несущей вставкой, что может больше напоминать вставление/извлечение стандартной, не заполненной гидрогелевой контактной линзы.
Количество изгибаний может быть важным для проектирования батареи. Например, батарея, которая допускает только одно изгибание при переходе от плоской формы к форме, подходящей для контактной линзы, может значительно отличаться по конфигурации от батареи, допускающей множество изгибаний. Изгибание батареи также может превышать ее устойчивость к механическому изгибу. Например, электрод может иметь физическую способность изгибаться без разрушения, но при этом механические и электрохимические свойства электрода могут изменяться из-за изгибания. Изменения, происходящие в результате изгибания, могут проявляться сразу же, например, в виде изменений полного сопротивления, либо изгибание может вызвать изменения, которые становятся заметными только в ходе испытаний, проводимых после длительного хранения.
Ширина модуля батареи
Существует множество сфер применения, в которых можно использовать биосовместимые элементы питания или батареи настоящего описания. В целом требование к ширине батареи в основном обусловлено сферой ее применения. В типовом случае система батареи контактной линзы может иметь ограничения в технических требованиях к ширине компонента модульной батареи. В некоторых примерах офтальмологического устройства, где устройство имеет функцию с изменяемыми оптическими свойствами с электропитанием от компонента батареи, часть устройства, имеющая изменяемые оптические свойства, может занимать центральную сферическую область диаметром приблизительно 7,0 мм. Элементы батареи в этих примерах можно рассматривать как трехмерный объект, который размещается как коническая кольцевая юбка вокруг центрального оптического участка и образует усеченное коническое кольцо. Если требуемый максимальный диаметр жесткой вставки составляет 8,50 мм, а угол касательной к сфере определенного диаметра можно задать (например, приблизительно 8,40 мм), то геометрия может определить допустимую ширину батареи. Существуют геометрические модели, которые могут быть подходящими для расчета желательных технических параметров для итоговой геометрии, которая в некоторых примерах может представлять собой усеченный конус, развернутый в виде сектора кольцевой зоны.
Ширина развернутой батареи может быть обусловлена двумя компонентами элемента батареи: активными компонентами батареи и шириной уплотнительного слоя. В некоторых примерах, относящихся к офтальмологическим устройствам, требуемая толщина может быть в пределах от 0,100 мм до 0,500 мм на сторону, а ширина активных компонентов батареи может быть установлена как приблизительно 0,800 мм. Другие биомедицинские устройства могут иметь другие ограничения конфигурации, но принципы для гибких плоских элементов батареи могут применяться аналогичным образом.
Полости как элементы конфигурации в конфигурации компонента батареи
В некоторых примерах элементы батареи могут быть выполнены таким образом, что обеспечивают разделение областей активного химического состава батареи на сегменты. Существует множество преимуществ разделения активных компонентов батареи на отдельные сегменты. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, изготовление отдельных и более мелких элементов может ускорить производство элементов. Функционирование элементов батареи, включающих множество мелких элементов, может быть улучшено. В некоторых случаях можно разделить дефекты разного рода и изолировать нефункциональные элементы, что приводит к снижению потерь функциональности. Это может быть существенно в примерах, где может происходить потеря электролита батареи. Изолирование отдельных компонентов может позволить дефекту, который приводит к утечке электролита из критических областей батареи, ограничить потерю функциональности этим маленьким сегментом всего элемента батареи, тогда как потеря электролита по причине дефекта может опустошить значительно большую область в батареях, изготовленных как единый элемент. Более мелкие элементы могут привести к снижению объема активных химических веществ батареи в общей перспективе, но сеть из материала, окружающего каждый из более мелких элементов, может привести к усилению общей конструкции.
Внутренние уплотнительные слои элемента батареи
В некоторых примерах элементов батареи для применения в биомедицинских устройствах химическое действие батареи включает водный химический состав, где вода или влага представляют собой важный компонент для контроля. Поэтому может быть важно встраивать уплотняющие механизмы, которые ограничивают или предотвращают перемещение влаги либо наружу, либо внутрь тела батареи. Влагонепроницаемые барьеры могут быть выполнены для поддержания уровня влажности на расчетном уровне, в пределах допустимых отклонений. В некоторых примерах влагонепроницаемый барьер можно разделить на два отдела или компонента: герметичная оболочка и уплотнительный слой.
Герметичной оболочкой может считаться основной материал корпуса. В некоторых примерах герметичная оболочка может включать насыпной материал. Скорость проникновения водяных паров (WVTR) может быть показателем эффективности, при этом стандарты ISO и ASTM контролируют процедуру испытаний, включая условия окружающей среды во время испытаний. В идеале WVTR для хорошей герметичной оболочки батареи может быть равна нулю. Примерами материалов с почти нулевым WVTR могут быть стекло и металлическая фольга. Пластик, с другой стороны, может быть по своей природе пористым и пропускать влагу, что может значительно варьироваться у разных типов пластика. Как правило, конструкционные материалы, многослойные материалы или коэкструдаты могут быть гибридами обычных материалов герметичной оболочки.
Уплотнительный слой может служить разделом между двумя поверхностями герметичной оболочки. Соединение поверхностей уплотнительного слоя завершает создание корпуса вместе с герметичной оболочкой. Во многих примерах характер конфигураций уплотнительного слоя может затруднять их оценку для WVTR уплотнительного слоя ввиду сложности в выполнении измерений с применением стандарта ISO или ASTM, так как размер образца или площадь поверхности могут быть не совместимы с этими процедурами. В некоторых примерах практическим способом испытания целостности уплотнительного слоя может быть функциональное испытание фактической конфигурации уплотнительного слоя для некоторых определенных условий. Эффективность уплотнительного слоя может зависеть от материала уплотнительного слоя, толщины уплотнительного слоя, длины уплотнительного слоя и ширины уплотнительного слоя, а также от адгезии или близости уплотнительного слоя к подложкам герметичной оболочки.
В некоторых примерах уплотнительные слои можно сформировать сварочным способом, который может включать термическую, лазерную, фрикционную, ультразвуковую или электродуговую сварку, а также сварку растворителем. В других примерах уплотнительные слои можно сформировать путем применения клейких уплотнителей, таких как клеи, эпоксидные и акриловые составы, натуральный каучук и синтетический каучук. Другие примеры могут быть связаны с использованием уплотнительных материалов, которые могут быть изготовлены из пробки, натурального и синтетического каучука, политетрафторэтилена (ПТФЭ), полипропилена или кремния, которые являются лишь немногими примерами, не имеющими ограничительного характера.
В некоторых примерах батареи в соответствии с настоящим описанием могут быть выполнены с возможностью обладать установленным сроком эксплуатации. Срок эксплуатации можно оценить путем практического определения объема влагопроницаемости, который можно получить с помощью конкретной системы батареи, а затем путем оценки того, когда такая утечка влаги сможет привести к концу жизнеспособности батареи. Например, если батарея хранится во влажной окружающей среде, то разность парциальных давлений внутри и снаружи батареи будет минимальной, что приведет к снижению скорости потери влаги, благодаря чему срок службы батареи может быть продлен. Если та же батарея хранится в особенно сухой и горячей окружающей среде, это может значительно сократить ожидаемый срок службы ввиду ускоренной потери влаги.
Сепараторы элементов батареи
Батареи типа, описанного в настоящем описании, могут использовать материал сепаратора, который физически и электрически отделяет части анода и анодного коллектора тока от частей катода и катодного коллектора тока. Сепаратор может представлять собой мембрану, проницаемую для воды и растворенных компонентов электролита; однако, как правило, он может быть не электропроводен. Несмотря на то что специалистам в данной области может быть известно большое количество коммерчески доступных материалов сепаратора, новая форма настоящего описания может представлять уникальные ограничения в задаче выбора, обработки и использования сепаратора.
Поскольку конфигурации настоящего описания могут иметь сверхтонкие профили, выбор может быть ограничен наиболее тонким из имеющихся материалов сепаратора. Например, могут быть желательны сепараторы толщиной приблизительно 25 микрон. Некоторые примеры, которые могут быть преимущественными, могут иметь толщину приблизительно 12 микрон. Существует множество приемлемых коммерческих сепараторов, включая разделительные мембраны из однослойного микроволокнистого, микропористого полиэтилена и/или трехслойные разделительные мембраны полипропилен-полиэтилен-полипропилен (ПП/ПЭ/ПП), такие как те, которые производит компания Celgard (г. Шарлотт, штат Северная Каролина, США). Желательным примером материала сепаратора может быть трехслойная мембрана Celgard M824 ПП/ПЭ/ПП, имеющая толщину 12 микрон. Альтернативные примеры материалов сепаратора, подходящие для примеров настоящего изобретения, могут включать разделительные мембраны, содержащие регенерированную целлюлозу (например, целлофан).
Несмотря на то что трехслойные разделительные мембраны ПП/ПЭ/ПП могут иметь преимущества из-за толщины и механических свойств, благодаря их полиолефиновому характеру, они также могут иметь ряд недостатков, которые должны быть преодолены для обеспечения их пригодности в примерах настоящего изобретения. Рулонные или листовые трехслойные материалы сепаратора ПП/ПЭ/ПП могут иметь многочисленные складки или другие нарушения формы, которые могут быть нежелательными для допусков на уровне микрон, применимых к батареям, описанным в настоящем документе. Кроме того, полиолефиновые сепараторы для включения в настоящие конфигурации может потребоваться разрезать с высокой точностью, что может подразумевать лазерную резку в качестве одного примера способа изготовления отдельных коллекторов тока желательных форм с жесткими допусками. Вследствие полиолефинового характера этих сепараторов некоторые подходящие для микропроизводства лазерные резаки, которые могут использовать длины волн лазера, например, 355 нм, будут не в состоянии разрезать полиолефины; полиолефины не поглощают заметного количества лазерной энергии и таким образом представляют собой неабляционный материал. Наконец, полиолефиновые сепараторы по своей природе не могут смачиваться водными электролитами, которые применяются в батареях, описанных в настоящих документах.
Тем не менее существуют способы преодоления этих присущих мембранам полиолефинового типа ограничений. Для того чтобы подвергать микропористую разделительную мембрану воздействию высокоточного лазерного резака для резки деталей на дугообразные сегменты или другие преимущественные конфигурации сепаратора, от мембраны может требоваться быть плоской и свободной от складок. Если эти два условия не выполнены, разделительная мембрана не может быть полностью разрезана, так как режущий луч может быть ослаблен в результате нарушения фокусировки или иного рассеивания падающей лазерной энергии. Кроме того, если разделительная мембрана не является плоской и свободной от складок, точность формы и геометрические допуски разделительной мембраны не могут быть достижимы в достаточной мере. Допустимые отклонения для сепараторов в текущих примерах могут, например, составлять +0 микрон и -20 микрон в отношении характеристических длин и/или радиусов. Могут существовать преимущества для более жестких допусков в +0 микрон и -10 микрон и дополнительно для допусков в +0 микрон и -5 микрон. Сырьевой материал сепаратора можно сделать плоским и свободным от складок путем временного ламинирования материала на подложку из флоат-стекла с помощью соответствующей низколетучей жидкости. Низколетучие жидкости могут быть более предпочтительны по сравнению с временными адгезивами ввиду хрупкости разделительной мембраны и ввиду количества времени на обработку, которое может потребоваться для высвобождения разделительной мембраны из слоя адгезива. Кроме того, в некоторых примерах получение плоской и свободной от складок разделительной мембраны на флоат-стекле с применением жидкости оказалось намного более легким, чем с применением адгезива. Перед ламинированием разделительную мембрану можно очистить от твердых частиц. Это можно выполнить путем ультразвуковой очистки разделительной мембраны для удаления всех прилипших к поверхности твердых частиц. В некоторых примерах обработку разделительной мембраны можно выполнить в подходящей среде с низким содержанием частиц, такой как ламинарный бокс или чистая комната класса по меньшей мере 10 000. Кроме того, подложку из флоат-стекла можно очистить от частиц путем промывки соответствующим растворителем, ультразвуковой очистки и/или протирки салфетками для чистых комнат.
Несмотря на то что для механической цели ламинирования микропористых полиолефиновых разделительных мембран на подложку из флоат-стекла можно применять самые разные низколетучие жидкости, к жидкости могут применяться конкретные требования для облегчения последующей лазерной резки отдельных форм сепаратора. Одним требованием может быть наличие у жидкости достаточно низкого поверхностного натяжения, чтобы проникать в поры материала сепаратора, в чем можно легко удостовериться путем визуальной проверки. В некоторых примерах материал сепаратора меняет белый цвет на прозрачный, когда жидкость заполняет микропоры материала. Может быть желательным выбор жидкости, которая может быть благоприятной и «безопасной» для рабочих, которые будут выполнять операции подготовки и резки сепаратора. Может быть желательным выбор жидкости, давление паров которой будет достаточно низким, так чтобы не возникало заметного испарения в период обработки (порядка 1 суток). Наконец, в некоторых примерах жидкость может иметь достаточную сольватирующую способность, чтобы растворять преимущественные УФ-абсорберы, что может облегчить лазерную резку. В одном примере оказалось, что 12%-й (по весу) раствор авобензона (УФ-абсорбер) в бензилбензоате (растворитель) может удовлетворять вышеуказанным требованиям и может быть пригоден для облегчения лазерной резки полиолефиновых сепараторов с высокой точностью и в пределах допусков через небольшие промежутки времени без избыточного числа проходов луча лазерного резака. В некоторых примерах сепараторы можно резать с помощью твердотельного лазера 8 В 355 нм с диодной накачкой и наносекундными импульсами с применением этого подхода, причем лазер может быть настроен на низкую мощность затухания (например, мощность 3%), среднюю скорость от 1 до 10 мм/с и только от 1 до 3 проходов лазерного луча. Несмотря на то что эта УФ-абсорбирующая маслообразная композиция оказалась эффективным вспомогательным средством для ламинирования и резки, специалисты в данной области могут без ограничений использовать другие маслообразные составы.
В некоторых примерах сепаратор можно резать закрепленным на флоат-стекле. Одним преимуществом лазерной резки сепараторов, закрепленных на подложке из флоат-стекла, может быть то, что из одного сырьевого листа сепаратора можно вырезать очень большое число сепараторов; так же как и то, что полупроводниковые кристаллы можно плотно разместить на одной кремниевой пластине. Такой подход может обеспечить преимущества экономии на масштабе и параллельной обработке, характерные для полупроводниковых технологий. Кроме того, можно минимизировать образование некондиционных разделительных мембран. После того как сепараторы разрезаны, маслообразная текучая среда вспомогательного средства может быть удалена путем многостадийной экстракции с помощью смешивающихся растворителей, причем последняя экстракция может быть выполнена с помощью высоколетучего растворителя, такого как изопропиловый спирт в некоторых примерах. Отдельные сепараторы после экстракции можно хранить неопределенное количество времени в любой подходящей среде с низким содержанием частиц.
Как установлено выше, полиолефиновые разделительные мембраны могут быть по своей природе гидрофобными и могут требовать смачивания водными поверхностно-активными веществами, применяемыми в батареях настоящего изобретения. Одним подходом к обеспечению смачиваемости разделительных мембран может быть обработка кислородной плазмой. Например, сепараторы можно обрабатывать от 1 до 5 минут 100%-ной кислородной плазмой в широком диапазоне настроек мощности и расхода кислорода. Несмотря на то что такой подход может улучшить смачиваемость на некоторое время, известно, что модификации поверхностей плазмой обеспечивают лишь временный эффект, который не может длиться достаточно долго для надежного смачивания растворов электролита. Другой подход к улучшению смачиваемости разделительных мембран может заключаться в обработке поверхности путем встраивания в мембрану подходящих поверхностно-активных веществ. В некоторых случаях поверхностно-активное вещество можно применять в сочетании с гидрофильным полимерным покрытием, которое остается внутри пор разделительной мембраны.
Другой подход к обеспечению стойкости гидрофильности, обеспеченной обработкой кислородной плазмой, может заключаться в последующей обработке подходящим гидрофильным органосиланом. Таким образом, кислородную плазму можно применять для активации и обеспечения функциональных групп по всей площади поверхности микропористого сепаратора. Затем органосилан может ковалентно привязаться и/или нековалентно приклеиться к поверхности, обработанной плазмой. В примерах, где применяется органосилан, характерная пористость микропористого сепаратора может и не претерпеть заметных изменений; однослойное покрытие поверхности также может быть возможным и желательным. Известные в области способы встраивания поверхностно-активных веществ в сочетании с полимерными покрытиями могут требовать строгого контроля над фактическим объемом покрытия, нанесенного на мембрану, и потому могут проявлять технологическую нестабильность. В крайних случаях поры сепаратора могут закупориться, таким образом негативно воздействуя на функциональность сепаратора во время эксплуатации электрохимического элемента. Примером органосилана, подходящего для настоящего описания, может быть 3-аминопропилтриэтоксисилан. Специалистам в данной области могут быть известны и другие гидрофильные органосиланы, которые можно применять без ограничений.
Еще один способ обеспечения смачиваемости разделительных мембран водными электролитами может заключаться во встраивании подходящего поверхностно-активного вещества в состав электролита. Одним соображением при выборе поверхностно-активного вещества для обеспечения смачиваемости разделительных мембран может быть воздействие, которое поверхностно-активное вещество может оказывать на активность одного или более электродов внутри электрохимического элемента, например, за счет повышения полного электрического сопротивления элемента. В некоторых случаях поверхностно-активные вещества могут иметь преимущественные антикоррозионные свойства, в частности в случае присутствия цинковых анодов в водных электролитах. Известно, что цинк медленно взаимодействует с водой с выделением газообразного водорода, что может быть нежелательно. Специалистам в данной области может быть известен ряд поверхностно-активных веществ, ограничивающих скорость указанного взаимодействия до преимущественных уровней. В других случаях поверхностно-активное вещество может так сильно взаимодействовать с поверхностью цинковых электродов, что функционирование батареи может быть затруднено. Следовательно, выбору соответствующих типов поверхностно-активных веществ и уровней их загрузки следует уделять особое внимание, чтобы обеспечить смачиваемость сепаратора без неблагоприятного воздействия на электрохимические показателей элемента. В некоторых случаях можно применять множество поверхностно-активных веществ, при этом одни придают смачиваемость разделительной мембране, а другие усиливают антикоррозийные свойства цинкового анода. В одном примере гидрофильная обработка разделительной мембраны не проводится, но в состав электролита добавляется одно или множество поверхностно-активных веществ в количестве, достаточном для обеспечения смачиваемости разделительной мембраны.
Отдельные сепараторы можно внедрить в ламинарную микробатарею путем непосредственного помещения в предусмотренную полость, выемку или структуру внутри узла. Предпочтительно, чтобы эта выемка была сформирована вставкой, имеющей вырез, который может представлять собой геометрический отступ от формы сепаратора. Кроме того, выемка может иметь выступ или ступеньку, на которой лежит сепаратор во время сборки. Выступ или ступенька может необязательно включать реагирующий на давление адгезив, который удерживает отдельный сепаратор. Преимуществом является то, что реагирующий на давление адгезив может быть тем же, что применяется в конструировании и наложении других элементов примера ламинарной микробатареи.
Реагирующий на давление адгезив
В некоторых примерах множество компонентов, содержащих ламинарные микробатареи настоящего изобретения, можно скреплять вместе с помощью реагирующего на давление адгезива, который также служит уплотнителем. Несмотря на то что существует множество составов коммерчески доступных реагирующих на давление адгезивов, такие составы почти всегда включают компоненты, которые могут сделать их неподходящими для применения внутри биосовместимых ламинарных микробатарей. Примеры нежелательных компонентов в реагирующих на давление адгезивах могут включать: вымываемые компоненты с низкой молекулярной массой, антиоксиданты (например, бутилгидрокситолуол и/или параметоксифенол), пластифицирующие масла, посторонние примеси, нестойкие к окислению вещества, содержащие, например, ненасыщенные химические связи, остаточные растворители и/или мономеры, фрагменты инициаторов полимеризации, полярные усилители липкости и т.п.
С другой стороны, подходящие PSA могут показывать следующие свойства. Они могут быть пригодны для нанесения на ламинарные компоненты для получения тонких слоев порядка от 2 до 20 микрон. Также они могут содержать минимум (например ноль) нежелательных или биологически несовместимых компонентов. Дополнительно они могут иметь достаточные адгезивные и когезивные свойства для связывания вместе компонентов ламинарной батареи. Кроме того, они могут втекать в элементы микронных размеров внутри устройств настоящей конструкции, обеспечивая надежную герметичность электролита внутри батареи. В некоторых примерах подходящих PSA они могут иметь низкую паропроницаемость для поддержания желательной композиции водного электролита внутри батареи, даже когда батарею могут подвергать экстремальным значениям влажности в течение длительных периодов времени. PSA могут иметь хорошую химическую стойкость к компонентам электролита, таким как кислоты, поверхностно-активные вещества и соли. Они могут быть инертными к воздействиям при погружении в воду. Подходящие PSA могут иметь низкую проницаемость для кислорода, чтобы минимизировать скорость непосредственного окисления, которое может быть формой саморазряда, цинковых анодов. Кроме того, они могут усиливать предельную проницаемость для газообразного водорода, который может медленно выделяться из цинковых анодов в водных электролитах. Это свойство предельной проницаемости для газообразного водорода может предотвращать возрастание внутреннего давления.
С учетом этих требований полиизобутилен (PIB) может быть коммерчески доступным материалом, который может входить в состав композиций PSA, удовлетворяющих многим, если не всем, желательным требованиям. Кроме того, PIB может быть превосходным защитным уплотнителем с очень низкой гигроскопичностью и низкой проницаемостью для кислорода. Одним примером PIB, подходящим для примеров настоящего изобретения, может быть Oppanol® B15 корпорации BASF. Oppanol® B15 может растворяться в углеводородных растворителях, таких как толуол, додекан, уайт-спирит и т.п. Одна композиция PSA может включать, например, 30% вес. Oppanol® B15 (по весу) в смеси растворителей, включающей (по весу) 70% вес. толуола и 30% додекана. Адгезивные и реологические свойства PSA на основе PIB в некоторых примерах можно определять путем смешивания различных категорий молекулярных масс PIB. Общий подход может заключаться в применении большей части PIB с низкой молярной массой, например, марки Oppanol® B10 для воздействия на смачивание, клейкость и адгезию, и в применении меньшей части PIB с высокой молярной массой для воздействия на прочность и сопротивление течению. Следовательно, в рамках настоящего изобретения можно предусматривать и практиковать смешивание любых количеств категорий молярной массы PIB. Кроме того, при условии соблюдения вышеуказанных требований, в состав PSA можно добавлять усилители липкости. По своей природе усилители липкости придают составам PSA полярные свойства, поэтому их следует применять с осторожностью, чтобы не оказать негативного воздействия на защитные свойства PSA. Кроме того, усилители липкости в некоторых случаях могут быть нестойкими к окислению и могут включать антиоксидант, который может вымываться из PSA. По этим причинам примеры усилителей липкости для применения в PSA для биосовместимых ламинарных микробатарей могут включать полностью или преимущественно гидрогенизированные усилители липкости из углеводородной смолы, такие как усилители липкости серии Regalrez корпорации Eastman Chemical.
Дополнительные аспекты выбора герметичной оболочки и подложки для модулей биосовместимых батарей
Существует ряд аспектов, касающихся оболочки и подложки, которые могут диктовать желательные характеристики для конфигураций герметичной оболочки, применяемых в биосовместимых ламинарных микробатареях. Например, оболочка, желательно, может быть преимущественно основана на фольге и/или пленке, причем эти слои оболочки могут быть минимально тонкими, например, от 10 до 50 микрон. Кроме того, оболочка может обеспечивать достаточную диффузную защиту от проникновения или потери влаги в течение срока хранения. Во многих желательных примерах оболочка может обеспечивать достаточную диффузную защиту от проникновения кислорода для ограничения деградации цинковых анодов за счет непосредственного окисления.
В некоторых примерах оболочка может обеспечивать путь для предельной проницаемости газообразного водорода, который может выделяться ввиду прямого восстановления воды цинком. Кроме того, желательно, чтобы оболочка могла удерживать в достаточном объеме и изолировать содержимое батареи так, чтобы потенциальное воздействие на пользователя могло бы быть минимизировано.
Согласно настоящему описанию, конструкции оболочки могут содержать следующие типы функциональных компонентов: верхний и нижний слой оболочки, слои PSA, слои прокладки, зоны соединений, отверстия для заполнения, а также вторичную оболочку.
В некоторых примерах верхний и нижний слои оболочки могут включать металлическую фольгу или полимерные пленки. Верхний и нижний слои оболочки могут включать конструкции из многослойной пленки, содержащие множество полимерных и/или защитных слоев. Такие конструкции пленки можно отнести к коэкструзионным защитным многослойным пленкам. Примером коммерческой коэкструзионной защитной многослойной пленки, особенно пригодной для настоящего изобретения, может быть материал 3M® Scotchpak 1109, который состоит из защитной сетки полиэтилентерефталата (ПЭТ), защитного слоя из осажденного из паровой фазы алюминия и слоя полиэтилена, составляя общую среднюю толщину пленки 33 микрона. В альтернативных примерах настоящего изобретения можно применять множество других подобных доступных многослойных защитных пленок.
В конструкциях конфигурации, содержащих PSA, шероховатость поверхности слоя оболочки может быть особенно важной, так как от PSA может также требоваться герметизировать противолежащие стороны слоя оболочки. Шероховатость поверхности может зависеть от способов изготовления фольги и пленки, например, помимо прочего, способов с применением вальцовки, экструдирования, тиснения и/или каландрования. Если поверхность слишком шероховатая, нанесение PSA равномерной толщины может быть невозможным, если желательная толщина PSA может составлять порядка шероховатости поверхности Ra (среднее арифметическое профиля шероховатости). Кроме того, PSA могут не обеспечить достаточной герметичности с противолежащей стороной, если противолежащая сторона имеет шероховатость, которая может составлять порядка толщины слоя PSA. Согласно настоящему описанию, материалы оболочки, имеющие шероховатость поверхности, Ra, менее 10 микрон, могут быть приемлемыми примерами. В некоторых примерах шероховатость поверхности может составлять 5 микрон или менее. В некоторых других примерах шероховатость поверхности может составлять 1 микрон или менее. Шероховатость поверхности можно измерять различными способами, включая, без ограничений, такие методы измерений, как интерферометрия белого света, зондовая профилометрия и т.п. В области измерения поверхности существует множество примеров того, что шероховатость поверхности можно описать с помощью ряда альтернативных параметров и что средние значения шероховатости поверхности, Ra, описанные в настоящем документе, могут предназначаться для представления типов элементов, характерных для вышеуказанных способов изготовления.
Коллекторы тока и электроды
В некоторых примерах углеродно-цинковых элементов и элементов Лекланше катодный коллектор тока может представлять собой спеченный углеродный стержень. Материал этого типа может представлять техническую трудность для тонких электрохимических элементов настоящего описания. В некоторых примерах в тонких электрохимических элементах можно применять печатные углеродные чернила вместо спеченного углеродного стержня для катодного коллектора тока, и в этих примерах итоговое устройство можно изготовить без существенного ухудшения итогового электрохимического элемента. Как правило, углеродные чернила можно наносить непосредственно на материалы оболочки, которые могут содержать полимерные пленки или, в некоторых случаях, металлическую фольгу. В примерах, где пленка оболочки может представлять собой металлическую фольгу, от углеродных чернил может требоваться защищать нижележащую металлическую фольгу от химического разрушения и/или коррозии под действием электролита. Кроме того, в этих примерах от коллектора тока, содержащего углеродные чернила, может требоваться обеспечивать электропроводность изнутри электрохимического элемента наружу электрохимического элемента, обеспечивая герметичность вокруг углеродных чернил или сквозь них. Ввиду пористой природы углеродных чернил выполнить это без существенных трудностей может быть непросто. Углеродные чернила также можно наносить слоями, которые имеют предельную и относительно небольшую толщину, например, от 10 до 20 микрон. В конфигурации тонкого электрохимического элемента, в котором общая внутренняя толщина герметичной оболочки может составлять всего от 100 до 150 микрон, толщина слоя углеродных чернил может составлять существенную долю от общего внутреннего объема электрохимического элемента, таким образом негативно влияя на электрические характеристики элемента. Дополнительно, малая толщина батареи в целом и коллектора тока в частности может подразумевать небольшую площадь поперечного сечения коллектора тока. Поскольку сопротивление дорожки возрастает с длиной дорожки и уменьшается с ростом поперечного сечения, сопротивление коллектора тока может быть обратно пропорционально его толщине. Объемное удельное сопротивление углеродных чернил может быть недостаточным для удовлетворения требований к сопротивлению тонких батарей. Также считается, что добавление к чернилам серебра или других проводящих металлов может понизить сопротивление и/или толщину слоя, но эти металлы могут привнести новые сложности, такие как несовместимость с новыми электролитами. Учитывая эти факторы, в некоторых примерах может быть желательным создание высокоэффективных тонких электрохимических элементов настоящего описания за счет использования в качестве коллектора тонкой металлической фольги или нанесения тонкой металлической пленки на нижележащий полимерный слой оболочки для функционирования в качестве коллектора тока. Такие металлические пленки могут иметь значительно более низкое сопротивление, что таким образом позволяет им удовлетворять требованиям к электрическому сопротивлению при намного меньшей толщине, чем печатные углеродные чернила.
В некоторых примерах один или более верхних и/или нижних слоев оболочки могут служить в качестве подложки для напыления металла коллектора тока или наложения металла. Например, материал 3M® Scotchpak 1109 можно металлизировать с помощью физического осаждения из паровой фазы (PVD) одного или более металлических слоев, подходящих в качестве коллектора тока для катода. Примерами металлических наложений, подходящих в качестве катодных коллекторов тока, могут быть адгезионные слои титана-вольфрама (Ti-W) и проводящие слои титана (Ti). Примерами металлических наложений, подходящих в качестве анодных коллекторов тока, могут быть адгезионные слои титана-вольфрама (Ti-W), проводящие слои золота (Au) и слои осаждения индия (In). Полная толщина слоев поливинилиденфторида (ПВДФ) может быть, например, менее 500 нм. Если применяется множество слоев металлов, электрохимические и защитные свойства могут потребовать их совместимости с батареей. Например, на зародышевый слой можно способом электроосаждения нанести медь для создания толстого проводящего слоя. На медь можно нанести дополнительные слои. Однако медь может быть электрохимически несовместимой с некоторыми электролитами, особенно в присутствии цинка. Соответственно, при применении меди в качестве слоя в батарее может потребоваться в достаточной степени изолировать ее от электролита батареи. Альтернативно медь можно исключить или заместить другим металлом.
В некоторых других примерах верхние и/или нижние слои оболочки из фольги также могут функционировать как коллекторы тока. Например, латунная фольга толщиной 25 микрон может быть подходящей в качестве анодного коллектора тока для цинкового анода. Перед тем как наносить цинк на латунную фольгу способом электроосаждения, на нее необязательно можно нанести способом электроосаждения индий. В одном примере оболочка из фольги, выполняющая функцию катодного коллектора тока, может содержать слой титановой фольги, фольги из сплава Hastelloy C-276, хрома и/или тантала. В некоторых конфигурациях один или более слоев фольги оболочки могут быть подвергнуты тонкой листовой штамповке, тиснению, травлению, текстурированию, обработке лазером и другим видам обработки для придания конечной оболочке элемента желательной формы, шероховатости поверхности и/или геометрии.
Анод и ингибиторы анодной коррозии
Аноды ламинарной батареи настоящего изобретения могут, например, включать цинк. В традиционных цинково-углеродных батареях цинковый анод может принимать форму банки, в которой может удерживаться содержимое электрохимического элемента. Для батареи настоящего описания цинковая банка может служить примером, но существуют и другие физические формы цинка, которые могут обеспечить желательные конфигурации сверхкомпактных батарей.
Можно найти примеры применения нанесения цинка способом электроосаждения во многих отраслях, например, для защитных и декоративных покрытий металлических деталей. В некоторых примерах электроосаждение цинка может применяться для получения тонких анодов нестандартной формы, подходящих для батарей настоящего изобретения. Кроме того, в процессе электроосаждения слой цинка может быть нанесен по шаблону в практически любой заданной конфигурации. Простым способом нанесения электроосаждаемого цинка по шаблону может быть обработка с применением фотошаблона или физической маски. Маску для электролитического нанесения покрытия можно изготовить с помощью разных подходов. Одним подходом может быть применение фотошаблона. В этих примерах фоторезист можно нанести на проводящую подложку, на которую впоследствии можно электролитическим методом нанести цинк. Требуемый шаблон нанесения можно затем перенести на фоторезист с помощью фотошаблона, таким образом вызывая полимеризацию выбранных участков фоторезиста. Неполимеризованный фоторезист можно затем удалить соответствующими методами растворения и очистки. В результате можно получить структурированные по шаблону участки проводящего материала, которые могут принимать обработку цинком способом электроосаждения. Несмотря на то что этот способ может обеспечить преимущество для формы или конфигурации цинка, наносимого электролитическим методом, этот подход может потребовать применения имеющихся фотоструктурируемых по шаблону материалов, которые могут иметь ограниченные свойства для общей конструкции герметичной оболочки элемента. Следовательно, для реализации некоторых конфигураций тонких микробатарей настоящего описания могут потребоваться новые способы нанесения цинка по шаблону.
Альтернативным способом придания цинковым анодам необходимой конфигурации является применение физической маски. Физическую маску можно выполнить путем вырезания желательных отверстий в пленке, имеющей желательные защитные и/или изолирующие свойства. Кроме того, на пленку с одной или обеих сторон можно нанести реагирующий на давление адгезив. Наконец, на пленку с одной или обеих адгезивных сторон можно наложить защитные антиадгезионные пленки. Антиадгезионная пленка может служить двойной цели защиты адгезива во время вырезания отверстия и защиты адгезива во время конкретных технологических стадий сборки электрохимического элемента, в частности стадии заполнении катода, описанной ниже. В некоторых примерах цинковая маска может включать пленку ПЭТ толщиной приблизительно 100 микрон, на которую с обеих сторон можно нанести реагирующий на давление адгезив слоем толщиной приблизительно 10-20 микрон. Оба слоя PSA могут быть покрыты антиадгезионной пленкой ПЭТ, поверхность которой может быть обработана с целью снижения поверхностной энергии и которая может иметь толщину приблизительно 50 микрон. В этих примерах многослойная цинковая маска может включать пленки PSA и ПЭТ. Пленки ПЭТ и конструкции цинковой маски ПЭТ/PSA, как описано в настоящем документе, желательно обработать прецизионным наносекундным лазером для микромеханической обработки, таким как, например, рабочая станция для микромеханической обработки серии Oxford Lasers E, с целью сверхточной вырезки отверстий в маске для упрощения дальнейшего электролитического осаждения. По существу, после изготовления цинковой маски одну сторону антиадгезионной пленки можно удалить, и маску с отверстиями можно наложить на анодный коллектор тока и/или на пленку/фольгу оболочки со стороны анода. Таким образом PSA создает уплотнительный слой на внутренних краях отверстий, обеспечивая чистоту и точность маскировки поверхности цинка в процессе электроосаждения.
После размещения цинковой маски можно выполнить электроосаждение одного или более металлических материалов. В некоторых примерах цинк можно нанести путем электроосаждения непосредственно на электрохимически совместимую фольгу анодного коллектора тока, такую как латунь. В альтернативных примерах конфигурации, где анодная сторона оболочки содержит полимерную пленку или многослойную полимерную пленку, на которую нанесен зародышевый слой металла, цинк и/или раствор для нанесения цинка электроосаждением могут быть химически несовместимы с нижележащим зародышевым слоем металла. Проявления недостаточной совместимости могут включать растрескивание пленки, коррозию и/или усиленное выделение H2 при контакте с электролитом элемента. В таком случае для обеспечения общей химической совместимости в системе на зародышевый металл можно нанести дополнительные металлы. Одним металлом, который может быть пригодным для конструкций электрохимического элемента, может быть индий. Индий можно широко применять в качестве легирующего агента в цинке для батареи, причем его основной функцией является обеспечение антикоррозионного свойства цинка в присутствии электролита. В некоторых примерах индий можно успешно наносить путем электроосаждения на различные зародышевые слои металлов, таких как Ti-W или Au. Образующиеся на зародышевых слоях металла пленки индия толщиной 1-3 микрона могут иметь низкое напряжение и хорошую адгезивность. Таким образом достигается совместимость и устойчивость пленки оболочки со стороны анода и прикрепленного к ней коллектора тока, имеющего слой индия сверху. В некоторых примерах можно нанести цинк на покрытую индием поверхность, причем итоговый слой может быть очень неоднородным и зернистым. Такой эффект может проявляться при низких плотностях тока, например, 20 ампер на квадратный фут (А/кв. м). Под микроскопом видно, что зерна цинка образуются на нижележащем ровном слое индия. В определенных конфигурациях электрохимического элемента вертикальный зазор для анодного слоя цинка может составлять вплоть до приблизительно 5-10 микрон максимум, но в некоторых примерах для осаждения цинка можно применять низкие плотности тока, и образующиеся неровности могут превышать по высоте максимальный вертикальный зазор для анода. Неровности цинка могут являться результатом комбинации высокого электрического перенапряжения индия и присутствия окисной пленки на индии.
В некоторых примерах относительно большие неровности слоя цинка на поверхностях индия можно преодолеть за счет увеличения плотности постоянного тока в процессе электроосаждения. Например, плотность тока 100 А/кв. м в условиях электроосаждения может привести к зернистости цинка, но размер зерен цинка может быть значительно снижен по сравнению с условиями электроосаждения с плотностью тока 20 А/кв. м. Кроме того, число зерен может значительно возрасти при плотности тока 100 А/кв. м в условиях электроосаждения. Итоговая пленка цинка может в конце концов склеиться в более или менее равномерный слой лишь с некоторыми остаточными элементами зернистости, соблюдая при этом вертикальный зазор приблизительно в 5-10 микрон.
Дополнительным преимуществом индия в электрохимическом элементе может быть пониженное выделение газообразного водорода, которое может быть медленным процессом, происходящим в водных электрохимических элементах, содержащих цинк. Индий может быть предпочтительно нанесен на один или более анодных коллекторов тока, на сам анод в качестве соосажденного легирующего компонента или в качестве поверхностного покрытия на электроосажденный слой цинка. В последнем случае поверхностные покрытия из индия может быть желательно наносить на месте с помощью добавки к электролиту, такой как трихлорид индия или ацетат индия. При введении таких добавок в электролит в небольших концентрациях индий может спонтанно электроосаждаться на открытые поверхности цинка, а также на участки открытого анодного коллектора тока.
Цинковые и аналогичные аноды, широко применяемые в коммерческих первичных батареях, как правило, доступны в форме листов, стержней или пасты. Анод миниатюрной биосовместимой батареи может быть аналогичной формы, например, из тонкой фольги, или может быть электроосажден, как описано выше. Свойства этого анода могут существенно отличаться от свойств анодов существующих батарей, например, вследствие различий в примесях или обработке поверхности, связанных с процессами механической обработки и электроосаждения. Соответственно, электроды и электролит могут потребовать специального проектирования, чтобы удовлетворять требованиям к емкости, полному сопротивлению и сроку хранения. Например, для оптимизации характеристик электрода могут потребоваться специальные параметры способа электроосаждения, композиция ванны для осаждения, обработка поверхности и композиция электролита.
Катодная смесь
Существует множество разных вариантов химического состава катода, которые могут соответствовать идеям настоящего описания. В некоторых примерах катодная смесь, причем этот термин может означать химический состав, применяемый для формирования катода батареи, может применяться в виде суспензии или пульпы и может содержать диоксид марганца и определенную форму проводящего углерода, такую как сажа или графит, а также другие необязательные компоненты. В некоторых примерах эти необязательные компоненты могут содержать одно или более связующих, электролитические соли, ингибиторы коррозии, воду или другие растворители, поверхностно-активные вещества, реологические модификаторы и другие проводящие добавки, такие как, например, проводящие полимеры. Катодная смесь, надлежащим образом составленная и приготовленная, может иметь желательные реологические свойства, которые позволяют либо дозировать ее на определенные участки сепаратора и/или катодного коллектора тока, либо аналогичным образом продавливать ее через сетку или шаблон. В некоторых примерах катодную смесь можно высушивать перед более поздними стадиями сборки элемента, в то время как в других примерах катод может содержать некоторые или все компоненты электролита и может только частично высушиваться до выбранного влагосодержания.
Диоксид марганца, которую можно применять в катодной смеси, например, может быть электролитическим диоксидом марганца (EMD) благодаря выгодной дополнительной энергоемкости, которую обеспечивает этот тип диоксида марганца по сравнению с другими формами, такими как природный диоксид марганца или химический диоксид марганца. Кроме того, для EMD, подходящей для батарей настоящего изобретения, может требоваться иметь размер частиц и распределение частиц по размеру, которые могут быть благоприятными для изготовления суспензий/пульп катодной смеси, пригодных для нанесения или отпечатывания. В частности, EMD можно обработать с целью удаления из нее значительных крупных компонентов частиц, которые можно счесть крупными по сравнению с другими элементами, такими как внутренние размеры батареи, толщина сепаратора, диаметры наконечников дозатора, размеры окон шаблона или размеры ячеек сетки. В некоторых примерах EMD может иметь средний размер частиц 7 микрон, с содержанием крупных частиц, которые могут содержать частицы вплоть до приблизительно 70 микрон. В альтернативных примерах EMD можно просеивать, дополнительно размалывать или иным образом отделять или обрабатывать с целью ограничения содержания крупных частиц до уровня ниже определенного порога, например, 25 микрон или ниже. Одним способом, подходящим для снижения размера частиц EMD, может быть размол на струйной мельнице, в которой можно получить частицы меньше микрона. Другие способы, подходящие для снижения размера крупных частиц, могут включать шаровой помол или трехвальцовый размол суспензии катодной смеси перед применением.
Важным аспектом суспензии катодной смеси может быть полимерное связующее. Связующее может выполнять определенное число функций в суспензии катодной смеси. Основной функцией связующего может быть создание достаточной электрической сети между частицами EMD и частицами углерода. Второй функцией связующего может быть усиление электрического контакта с катодным коллектором тока. Третьей функцией связующего может быть влияние на реологические свойства суспензии катодной смеси для ее преимущественного дозирования и/или нанесения через шаблон или сетку. Наконец, четвертой функцией связующего может быть ускорение поглощения и распределения электролита внутри катода. Выбор связующего полимера, а также конкретного объема его применения может быть важным для эффективного функционирования катода в электрохимическом элементе настоящего описания. Если связующий полимер обладает повышенной растворимостью в применяемом электролите, это будет препятствовать выполнению основной функции связующего - обеспечению непрерывного электрического контакта - вплоть до полной потери работоспособности. Напротив, если связующий полимер нерастворим в применяемом электролите, части EMD могут оказаться ионно изолированными от электролита, что приведет к ухудшению рабочих характеристик элемента, такому как снижение емкости и напряжения при разомкнутой цепи и/или увеличение внутреннего сопротивления. В конечном счете, выбор связующего полимера и объема его применения могут быть тщательно выверенным компромиссом, который может требовать определения путем тщательных экспериментов, в некоторых примерах с применением подхода «планирования экспериментов» (DOE). Примеры связующих полимеров, подходящих для настоящего описания, включают поливинилпирролидон, полиизобутилен, резиноподобные триблоксополимеры, содержащие, помимо прочего, стирольные конечные блоки, такие как блоки производства Kraton Polymers, стирол-бутадиеновые блок-сополимерные латексы, полиакриловую кислоту, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и другие полимеры.
Среди других возможных материалов катод может также содержать диоксид серебра или метагидроксид никеля. Такие материалы могут обеспечить повышенную емкость и меньшее снижение напряжения с нагрузкой во время разрядки по сравнению с диоксидом марганца, причем оба эти свойства являются желательными для батареи. Батареи на основе этих катодов уже могут иметь примеры применения в отрасли и в литературе. Новая микробатарея с использованием диоксида серебра в составе катода может включать биосовместимый электролит, например, электролит, содержащий хлорид цинка и/или хлорид аммония вместо гидроксида калия.
Компоновка и изготовление батареи
Компоновка и технология изготовления батареи могут быть тесно связаны между собой. Как описано в предыдущих разделах настоящего документа, батарея имеет следующие элементы: катод, анод, сепаратор, электролит, катодный коллектор тока, анодный коллектор тока и оболочка. В продуманной конфигурации эти элементы могут быть скомбинированы в простые для изготовления подузлы. В других примерах оптимизированная конфигурация может иметь компоненты двойного назначения, такого как применение металлической оболочки в качестве коллектора тока. С точки зрения относительного объема и толщины почти все эти элементы могут иметь одинаковый объем, за исключением катода. В некоторых примерах электрохимические системы могут требовать объем катода, превышающий объем анода приблизительно в 2-10 (два-десять) раз, ввиду существенных различий в механической плотности, плотности энергии, эффективности разряда, чистоте материала, а также наличии связующих, наполнителей и проводящих агентов. В этих примерах относительный масштаб различных компонентов можно приблизительно представить в виде следующих толщин элементов: анодный коллектор тока = 1 мкм; катодный коллектор тока = 1 мкм; электролит = пропитывающий раствор (практически 0 мкм); сепаратор = в зависимости от конструкции, при этом максимальная расчетная толщина может составлять приблизительно 15 мкм; анод = 5 мкм; и катод = 50 мкм. Для этих примеров элементов оболочка, необходимая для обеспечения достаточной защиты для поддержания химического состава батареи в условиях применения, может иметь расчетную максимальную толщину приблизительно 50 мкм.
В некоторых примерах, которые могут принципиально отличаться от больших призматических конструкций, таких как цилиндрические или прямоугольные формы, и которые могут отличаться от твердотельных конструкций на основе полупроводниковых пластин, такие примеры могут иметь «пакетную» конструкцию с применением сеток и листов различных конфигураций и размещением внутри элементов батареи. Оболочка может иметь две пленки или одну пленку, наложенную на другую сторону, причем каждая из этих конфигураций может образовывать две практически плоские поверхности, которые затем можно герметизировать по периметру с образованием оболочки. Эта тонкая, но широкая форма может сделать сами элементы батареи тонкими и широкими. Кроме того, эти примеры могут быть подходящими для применения путем нанесения покрытий, глубокой печати, трафаретной печати, напыления и других аналогичных технологий изготовления.
Существует множество конструкций внутренних компонентов, таких как анод, сепаратор и катод, в этих примерах «пакетной» батареи с тонкой, но широкой формой. В закрытой области, образованной между двумя пленками, эти основные элементы можно расположить либо «копланарно», то есть бок о бок на одной плоскости, либо «кофациально», то есть лицом к лицу на противоположных плоскостях. В копланарной конструкции анод, сепаратор и катод можно осаждать на одну поверхность. В кофациальной конструкции анод можно осаждать на поверхность 1, катод можно осаждать на поверхность 2, а сепаратор можно поместить между ними, либо осаждать на одну из сторон, либо вставить в качестве отдельного элемента.
Другой тип примера можно классифицировать как многослойный узел, который может включать применение пленок в форме сетки или листа для формирования батареи слой за слоем. Листы можно прикреплять друг к другу с помощью адгезивов, таких как реагирующие на давление адгезивы, термоактивируемые адгезивы или адгезивы на основе химической реакции. В некоторых примерах листы можно скреплять с помощью методов сварки, таких как термическая сварка, ультразвуковая сварка и т.п. Листы позволяют применять стандартные промышленные технологии сборки, такие как рулонная (roll-to-roll, R2R) или листовая (sheet-to-sheet). Как указано выше, внутренний объем катода может потребовать по существу превышения объема других активных элементов в батарее. Большая часть конструкции батареи может составлять пространство для материала этого катода и препятствовать его перемещению при изгибании батареи. Другая часть конструкции батареи, которая может составлять значительную долю общей толщины, может представлять собой материал сепаратора. В некоторых примерах листовая форма сепаратора может предоставлять выгодное решение для обработки многослойного материала. В других примерах сепаратор можно сформировать путем подачи материала гидрогеля в слой, который будет служить сепаратором. При подходе, использующем листовую форму сепаратора, можно ввести другой слой многослойного материала, содержащий этот элемент. При подаче гидрогелевого сепаратора толщину образованного устройства можно увеличить, чтобы обеспечить место для необходимого объема материала слоя прокладки, содержащего сепаратор.
В этих примерах сборки многослойной батареи формируемый продукт может иметь анодный лист, который может представлять собой комбинацию слоя герметичной оболочки и анодного коллектора тока, а также подложку для анодного слоя. Формируемый продукт также может иметь необязательный лист разделительной прокладки, лист катодной прокладки и катодный лист. Катодный лист может быть комбинацией слоя герметичной оболочки и слоя катодного коллектора тока.
Плотный контакт между электродами и коллекторами тока имеет большое значение для снижения полного сопротивления и повышения разрядной емкости. Если участки электрода не контактируют с коллектором тока, сопротивление может увеличиваться, так как проводимость в этом случае осуществляется через электрод (как правило, менее проводящий, чем коллектор тока), либо часть электрода может полностью отключиться. В таблеточных или цилиндрических батареях плотный контакт обеспечивается за счет механического усилия для сжатия банки, закладывания суспензии в банку или за счет аналогичных средств. В коммерческих батареях для поддержания усилия внутри батареи применяются волнистые шайбы или аналогичные пружины; однако в миниатюрных батареях это привело бы к увеличению общей толщины. В обычных батареях с прижимным контактом сепаратор может быть насыщен электролитом, помещен между электродами и прижат внешней оболочкой. В ламинарной кофациальной батарее существует несколько способов повышения плотности контакта с электродом. Анод можно нанести непосредственно на коллектор тока без применения суспензии. Этот способ по своей природе обеспечивает высокий уровень плотности контакта и проводимости. Катод, напротив, как правило, представляет собой суспензию. Несмотря на то что связующий материал, присутствующий в катодной суспензии, может обеспечивать адгезию и когезию, для обеспечения стабильного контакта между катодной суспензией и катодным коллектором тока требуется механическое давление. Это особенно важно, когда герметичная оболочка изогнута и батарея стареет и разряжается, например, когда влага покидает герметичную оболочку через тонкие и маленькие уплотнительные слои. В ламинарной кофациальной батарее компрессию катода можно обеспечить за счет внедрения соответствующего сепаратора и/или электролита между анодом и катодом. Гелевый электролит или гидрогелевый сепаратор, например, могут прижаться к узлу, а не просто вытечь из батареи, как мог бы сделать жидкий электролит. После герметизации батареи электролит и/или сепаратор можно прижать обратно к катоду. После сборки ламинарного пакета можно выполнить стадию тиснения, приложив компрессию к пакету.
Иллюстрации примеров обработки биосовместимых элементов питания - помещение сепаратора
Пример стадий, которые могут выполняться при обработке биосовместимых элементов питания, показан на Фиг. 4A-4N. На отдельных фигурах показаны некоторые примеры стадий обработки. На Фиг. 4А показана комбинация слоя ПЭТ катодной прокладки 401 и слоя ПЭТ разделительной прокладки 404. Слой ПЭТ катодной прокладки 401 может быть образован путем наложения пленок ПЭТ 403, которые могут иметь толщину, например, приблизительно 0,08 мм (0,003 дюйма). Слой ПЭТ с обеих сторон может быть покрыт слоями PSA или защищен антиадгезионным слоем 402 из ПВДФ, который может иметь толщину приблизительно 0,03 мм (0,001 дюйма). Слой ПЭТ разделительной прокладки 404 может быть образован слоем 409 ПВДФ, который может иметь толщину приблизительно 0,08 мм (0,003 дюйма). Может быть защитный слой 405 ПЭТ, который может иметь толщину приблизительно 0,01 мм (0,0005 дюйма). В некоторых примерах между слоем 409 ПВДФ и защитным слоем 405 ПЭТ может находиться слой PSA.
Как показано на Фиг. 4B, полость 406 в слое разделительной прокладки может быть вырезана лазером. Далее, как показано на Фиг. 4С, разрезанный слой ПЭТ разделительной прокладки можно наложить 408 на слой ПЭТ катодной прокладки. Как показано на Фиг. 4D, полость 410 в слое катодной прокладки может быть вырезана лазером. Центрирование на этой стадии вырезания можно совместить с элементами, вырезанными ранее в слое ПЭТ разделительной прокладки. Как показано на Фиг. 4Е, слой Celgard 412, конечный разделительный слой, может быть прикреплен к носителю 411. Как показано на Фиг. 4F, из материала Celgard можно вырезать фигуры, которые по размеру между размером предыдущих двух полостей, вырезанных лазером, и приблизительным размером полости в слое ПЭТ разделительной прокладки для формирования заготовки сепаратора 420. Как показано на Фиг. 4G, манипулятор 421 можно применять для перекладывания отдельных частей из материала Celgard в соответствующие местоположения на формируемом устройстве. Как показано на Фиг. 4H, размещенные части 422 материала Celgard закрепляются в своем местоположении, после чего антиадгезионный слой 423 ПВДФ можно удалить. Как показано на Фиг. 4I, конструкцию формируемого устройства можно прикрепить к пленке анода 425. Анод может быть образован из пленки анодного коллектора, на которую методом электроосаждения нанесена пленка цинкового анода.
Как показано на Фиг. 4J, в образованную полость можно поместить катодную суспензию 430. В некоторых примерах можно применять ракель 431 для распределения катодной смеси по изделию и в процессе заполнения полостей формируемых устройств батареи. После заполнения оставшийся антиадгезионный слой 432 ПВДФ можно удалить, в результате чего может получиться конструкция, показанная на Фиг. 4K. Как показано на Фиг. 4L, всю конструкцию можно подвергнуть сушке, в процессе которой катодная суспензия 440 может дать усадку до уровня внешней поверхности слоя ПЭТ. Как показано на Фиг. 4М, слой 450 катодной пленки, на котором уже может находиться пленка катодного коллектора, можно прикрепить к формируемой конструкции. Как показано на конечной иллюстрации на Фиг. 4N, способ лазерной резки можно применять для удаления боковых областей 460 и получения элемента 470 батареи. Существует множество модификаций, исключений и изменений материалов и значений толщины, которые могут подходить для целей настоящего описания.
Результат примера обработки более подробно показан на Фиг. 5. В одном из примеров можно определить следующие стандартные элементы. Химические вещества 510 катода могут быть размещены в контакте с катодом и катодным коллектором 520. Слой 530 реагирующего на давление адгезива может удерживать и герметично прикреплять катодный коллектор 520 к слою 540 ПЭТ прокладки. На другой стороне слоя ПЭТ катодной прокладки 540 может быть нанесен другой слой 550 PSA, который герметизирует и прикрепляет слой 540 ПЭТ прокладки к слою 560 разделительной прокладки. Другой слой 565 PSA может герметизировать и прикреплять слой 560 разделительной прокладки ПЭТ к слоям анода и анодного коллектора тока. На анодный коллектор 580 тока может быть нанесен слой 570 цинка. Разделительный слой 590 может быть размещен внутри конструкции для выполнения соответствующих функций, согласно определению в настоящем описании. В некоторых примерах во время обработки устройства можно добавлять электролит, в других примерах сепаратор может уже содержать электролит.
Иллюстрации примеров обработки биосовместимых элементов питания - осаждение сепаратора
Пример стадий, которые могут выполняться при обработке биосовместимых элементов питания, показан на Фиг. 6A-6F. На отдельных фигурах показаны некоторые примеры стадий обработки. Существует множество модификаций, исключений и изменений материалов и значений толщины, которые могут подходить для целей настоящего описания.
На Фиг. 6А показана ламинарная конструкция 600. Ламинарная структура может включать два антиадгезионных слоя 602 и 602a ламинарной конструкции; два адгезионных слоя 604 и 604a ламинарной конструкции, размещенных между антиадгезионными слоями 602 и 602a ламинарной конструкции; и внутренний слой 606 ламинарной конструкции, размещенный между двумя адгезионными слоями 604 и 604a ламинарной конструкции. Антиадгезионные слои 602, 602a ламинарной конструкции и адгезионные слои 604, 604a можно изготовить или приобрести, например, в виде коммерчески доступной трафаретной ленты с реагирующим на давление адгезивом со слоем первичной пленки. Адгезионные слои ламинарной конструкции могут представлять собой слой ПВДФ, который может иметь толщину приблизительно 1-3 миллиметра и укрывать внутренний слой 606 ламинарной конструкции. Внутренний слой 606 ламинарной конструкции может включать термопластичный полимер, такой как полиэтилентерефталат, толщина которого, например, может составлять приблизительно 3 миллиметра. Как показано на Фиг. 6B, полость для катодной выемки 608 может быть вырезана в ламинарной конструкции путем лазерной резки.
Далее, как показано на Фиг. 6С, нижний антиадгезионный слой 602 ламинарной конструкции можно удалить с ламинарной конструкции, открыв адгезионный слой 604 ламинарной конструкции. Затем адгезионный слой 604 ламинарной конструкции можно применить для прикрепления анодной соединительной фольги 610, чтобы закрыть нижнее отверстие катодной выемки 608. Как показано на Фиг. 6D, анодную соединительную фольгу 610 можно защитить на открытом нижнем слое путем прикрепления маскирующего слоя 612. Маскирующий слой 612 может представлять собой коммерчески доступную трафаретную ленту PSA с первичной пленкой. Далее, как показано на Фиг. 6Е, на анодную соединительную фольгу 610 методом электроосаждения можно нанести совместимый металл 614, например, цинк, который закроет открытый участок анодной соединительной фольги 610 внутри катодной выемки. Как показано на Фиг. 6F, после электроосаждения анодный электрический маскирующий слой 612 удаляется с нижней поверхности анодной соединительной фольги 610.
На Фиг. 7A-7F показан альтернативный режим выполнения стадий способа, показанных на Фиг. 6A-6F. На Фиг. 7A-7B показаны способы, аналогичные показанным на Фиг. 6A-6B. Ламинарная структура может содержать два антиадгезионных слоя 702 и 702a ламинарной конструкции, по одному слою с каждого конца; два адгезионных слоя 704 и 704a ламинарной конструкции, размещенных между антиадгезионными слоями 702 и 702a ламинарной конструкции; и внутренний слой 706 ламинарной конструкции, размещенный между двумя адгезионными слоями 704 и 704a ламинарной конструкции. Антиадгезионные слои ламинарной конструкции и адгезионные слои можно изготовить или приобрести, например, в виде коммерчески доступной трафаретной ленты с реагирующим на давление адгезивом со слоем первичной пленки. Адгезионные слои ламинарной конструкции могут представлять собой слой поливинилиденфторида (ПВДФ), который может иметь толщину приблизительно 1-3 миллиметра и укрывать внутренний слой 706 ламинарной конструкции. Внутренний слой 706 ламинарной конструкции может включать термопластичный полимер, такой как полиэтилентерефталат, толщина которого, например, может составлять приблизительно 3 миллиметра. Как показано на Фиг. 7B, полость для катодной выемки 708 может быть вырезана в ламинарной конструкции путем лазерной резки. Как показано на Фиг. 7С, можно получить анодную соединительную фольгу 710 и с одной стороны нанести защитный маскирующий слой 712. Далее, как показано на Фиг. 7D, на анодную соединительную фольгу 710 путем электроосаждения можно нанести слой 714 совместимого металла, например, цинка. Как показано на Фиг. 7E, ламинарные конструкции, показанные на Фиг. 7B и 7D, можно скомбинировать с образованием новой ламинарной конструкции, как показано на Фиг. 7E, путем прикрепления конструкций, показанных на Фиг. 7B, к электроосажденному слою 714, показанному на Фиг. 7D. Антиадгезионный слой 702a, показанный на Фиг. 7B, можно удалить для открывания адгезионного слоя 704a, показанного на Фиг. 7B, для прикрепления к электроосажденному слою 714, показанному на Фиг. 7D. Далее, как показано на Фиг. 7F, анодный защитный маскирующий слой 712 можно удалить с нижней поверхности анодной соединительной фольги 710.
На Фиг. 8A-8H показана реализация элементов питания в биосовместимой ламинарной структуре, которая в настоящем документе иногда относится к ламинарному узлу или многослойному узлу, аналогичному, например, тем, которые показаны на Фиг. 6A-6F и 7A-7F. Как показано на Фиг. 8А, смесь 820 заготовки гидрогелевого сепаратора можно осаждать на поверхность многослойного узла. В некоторых примерах, как показано, смесь 820 заготовки гидрогелевого сепаратора можно нанести на антиадгезионный слой 802. Далее, как показано на Фиг. 8В, смесь 820 заготовки гидрогелевого сепаратора можно продавить 850 в катодную выемку, счищая ее с антиадгезионного слоя 802. Термин «продавить» по существу относится к применению выравнивающего инструмента или скребка для растирания по поверхности и перемещения текучего материала по поверхности и в существующие полости. Продавливание можно выполнять оборудованием, аналогичным устройству типа бытового «ракеля» или, альтернативно, выравнивающему устройству, такому как лезвия ножа, лезвия бритвы и т.п., которые могут быть изготовлены из множества материалов и могут быть химически совместимыми с материалом для перемещения.
Обработку, показанную на Фиг. 8В, можно выполнить несколько раз, чтобы обеспечить покрытие катодной выемки и нарастить толщину итоговых элементов. Далее, как показано на Фиг. 8С, смесь заготовки гидрогелевого сепаратора можно высушивать для выпаривания материалов, которые, как правило, могут быть растворителями или разбавителями разных типов, из смеси заготовки гидрогелевого сепаратора; и затем осажденные и нанесенные материалы можно отверждать. В некоторых примерах можно повторить оба процесса, показанных на Фиг. 8B и 8C, в комбинации. В некоторых примерах смесь заготовки гидрогелевого сепаратора можно отверждать путем нагрева, а в других примерах отверждение можно выполнить путем воздействия фотонной энергии. В дополнительных примерах отверждение может включать воздействие как фотонной энергии, так и нагрева. Существует множество способов отверждения смеси заготовки гидрогелевого сепаратора.
Результатом отверждения может быть образование материала заготовки гидрогелевого сепаратора на стенке катодной выемки, а также в области поверхности вблизи элемента анода или катода, который в настоящем примере может быть элементом анода. Прикрепление материала к боковым стенкам полости может способствовать разделительной функции сепаратора. Результатом отверждения может быть образование концентрата 822 смеси обезвоженной полимеризованной заготовки, которую можно считать просто сепаратором элемента. Как показано на Фиг. 8D, катодную суспензию 830 можно осаждать на поверхность антиадгезионного слоя 802 ламинарной конструкции. Далее, как показано на Фиг. 8E, катодную суспензию 830 можно продавить в катодную выемку и на концентрат 822 смеси обезвоженной полимеризованной заготовки. Катодную суспензию можно переместить к требуемому местоположению в полости, одновременно счищая ее в значительной степени с антиадгезионного слоя 802 ламинарной конструкции. Процесс, показанный на Фиг. 8E, можно выполнить несколько раз, чтобы обеспечить покрытие катодной суспензии 830 поверх концентрата 822 смеси обезвоженной полимеризованной заготовки. Далее, как показано на Фиг. 8F, катодной суспензии можно позволить высушиться с образованием изолированного катодного заполнителя 832 поверх концентрата 822 смеси обезвоженной полимеризованной заготовки, заполняя оставшуюся часть катодной выемки.
Как показано на Фиг. 8G, состав 840 электролита можно добавить к изолированному катодному заполнителю 832 и позволить ему гидратировать изолированный катодный заполнитель 832 и концентрат 822 смеси обезвоженной полимеризованной заготовки. Далее, как показано на Фиг. 8H, катодную соединительную фольгу 816 можно прикрепить к оставшемуся адгезионному слою 804 ламинарной конструкции путем удаления оставшегося антиадгезионного слоя 802 ламинарной конструкции и прижимания на его место соединительной фольги 816. В результате этого размещения можно покрыть гидратированный катодный заполнитель 842, а также установить электрический контакт с катодным заполнителем 842 в качестве катодного коллектора тока и средств соединения.
Альтернативные примеры помещенных сепараторов
На Фиг. 9A-9C показан альтернативный пример получения многослойного узла, показанного на Фиг. 7D. Как показано на Фиг. 9A, можно получить анодную соединительную фольгу 710 и с одной стороны нанести защитный маскирующий слой 712. На анодную соединительную фольгу 710 можно нанести слой 714 совместимого металла, например цинка, тем же способом, который проиллюстрирован на предыдущих фигурах. Далее, как показано на Фиг. 9B, можно нанести полимерный пленочный сепаратор 910, который можно образовать из материала Celgard, как описано выше. Полимерный пленочный сепаратор можно наносить разными способами, например, предварительно сформированную из смеси пленку можно прикреплять путем физического прикрепления, и, альтернативно, разбавленную смесь адгезива можно нанести, а затем довести до требуемой толщины путем нанесения методом центрифугирования. Альтернативно, материал можно нанести путем напыления или другой подобной технологии, после чего можно нанести полимерный пленочный сепаратор. В некоторых примерах полимерный пленочный сепаратор можно структурировать по шаблону, как описано со ссылкой на Фиг. 4, перед прикреплением к аноду. В некоторых альтернативных примерах, в которых полимерный пленочный сепаратор помещают в неструктурированный по шаблону слой, как показано на Фиг. 9C, обработка может позволить создать сегмент сепаратора, который может функционировать в качестве оболочки вокруг области сепаратора. Таким способом можно создать область, которая может ограничить течение, или диффузию, материалов, таких как электролит, за пределы внутренней структуры сформированных элементов батареи. Поэтому можно сформировать такой блокирующий элемент 920 разных типов. В некоторых примерах области материала полимерного сепаратора можно удалить, например, путем химического травления слоя с использованием маски для образования регионального объема. Область удаленного материала может создать блокирующий элемент самостоятельно или, альтернативно, фактически может быть добавлена обратно в зазор для создания блокирующего элемента. В некоторых примерах многослойная конструкция или узел такого типа, который показан на Фиг. 9С как результат обработки, может быть сформирован без блокирующего элемента 920.
Полимеризованные сепараторы элементов батареи
В некоторых конфигурациях батарей применение отдельного сепаратора (как описано в предыдущем разделе) может быть исключено ввиду разных причин, таких как стоимость, доступность материалов, качество материалов или сложность обработки некоторых вариантов материалов, в качестве примеров, не имеющих ограничительного характера. В таких случаях литой или формируемый на месте сепаратор, которые показаны в способах на Фиг. 8A-8H, например, могут обеспечить желаемые преимущества. Несмотря на то что крахмальные и пастированные сепараторы коммерчески успешно применяются в батареях формата АА и других батареях формата Лекланше или углеродно-цинковых батареях, такие сепараторы могут быть неподходящими в некоторых отношениях для применения в определенных примерах ламинарных микробатарей. Следует уделить особое внимание однородности и согласованности геометрии всех сепараторов, применяемых в батареях настоящего описания. Точный контроль над объемом сепаратора может потребоваться для упрощения последующего точного встраивания известных объемов катода и последующей реализации соответствующих разрядных емкостей и рабочих характеристик элемента.
Способ получения однородного, механически надежного, сформированного на месте сепаратора может заключаться в применении УФ-отверждаемых гидрогелевых составов. В разных отраслях, например, в отрасли производства контактных линз, известны многие водопроницаемые гидрогелевые составы. Примером гидрогеля, широко применяемого в отрасли производства контактных линз, может быть сшитый гель поли-(гидроксиэтилметакрилата), или просто pHEMA. Для множества сфер применения настоящего описания pHEMA обладает многими привлекательными свойствами для применения в батареях Лекланше или углеродно-цинковых батареях. Как правило, влагосодержание геля pHEMA в гидратированном состоянии составляет приблизительно 30-40%, а модуль упругости - приблизительно 0,7 МПа (100 фунтов на кв. дюйм) или более. Кроме того, специалисты в данной области могут регулировать влагосодержание и модуль упругости сшитых гидрогелей путем встраивания дополнительных гидрофильных мономерных (например, метакриловая кислота) или полимерных (например, поливинилпирролидон) компонентов. Таким образом, влагосодержание и, более конкретно, ионную проницаемость гидрогеля можно регулировать за счет изменения состава.
В некоторых примерах особым преимуществом является то, что пригодный к литью и полимеризации состав гидрогеля может содержать один или более разбавителей для ускорения обработки. Летучесть разбавителя выбирают так, чтобы пригодную к литью смесь можно было продавить в полость, а затем дать достаточно времени на сушку для удаления компонента летучего растворителя. После сушки можно инициировать объемную фотополимеризацию путем воздействия актиничным излучением с соответствующей длиной волны, таким как синее УФ-излучение с длиной волны 420 нм, для выбранного фотоинициатора, например CG 819. С помощью летучего разбавителя можно обеспечить требуемую рабочую вязкость для облегчения формирования в полости равномерного слоя полимеризуемого материала. Летучий разбавитель также может обеспечить эффективное снижение поверхностного натяжения, особенно в случае, когда в состав встроены высокополярные мономеры. Другим аспектом, который может быть важным для получения равномерного слоя полимеризуемого материала в полости, может быть рабочая вязкость. Обычные реактивные мономеры с низкой молярной массой обладают, как правило, невысокой вязкостью, которая может составлять, как правило, лишь несколько сантипуаз. Для обеспечения эффективного контроля вязкости пригодного к литью и полимеризации материала сепаратора можно выбрать для встраивания в его состав полимерный компонент с высокой молярной массой и с известной степенью совместимости с полимеризуемым материалом. Примеры полимеров с высокой молярной массой, которые могут быть подходящими для встраивания в примеры составов, могут включать поливинилпирролидон и полиэтиленоксид.
В некоторых примерах пригодный к литью и полимеризации сепаратор можно преимущественно поместить в сформированную полость, как описано выше. В альтернативных примерах полость может отсутствовать во время полимеризации. Вместо этого состав пригодного к литью и полимеризации сепаратора можно нанести на подложку, содержащую электрод, например, из оцинкованной латуни, а затем подвергнуть актиничному излучению с применением фотомаски для избирательной полимеризации материала сепаратора в заданных зонах. Непрореагировавший материал сепаратора можно затем удалить путем воздействия соответствующих промывающих растворителей. В этих примерах материал сепаратора может быть обозначен как фотоструктурируемый по шаблону сепаратор.
Биосовместимые устройства могут представлять собой, например, имплантируемые электронные устройства, такие как кардиостимуляторы и микроустройства сбора энергии, электронные таблетки для мониторинга и/или тестирования той или иной биологической функции, хирургические устройства с активными компонентами, офтальмологические устройства, микронасосы, дефибрилляторы, стенты и т.п.
Выше были описаны конкретные примеры для иллюстрации вариантов осуществления изготовления, способов изготовления и устройства изготовления биосовместимых элементов питания, содержащих сепараторы. Эти примеры предназначены для указанных целей иллюстрации и ни в коей мере не призваны ограничивать объем формулы изобретения. Соответственно, описание призвано охватить все примеры, которые могут быть очевидны для специалистов в данной области.

Claims (63)

1. Способ образования биосовместимого элемента питания, включающий:
прием первой пленки подложки из первого изолирующего материала;
прием второй пленки подложки из второго изолирующего материала;
вырезание полости во второй пленке подложки с образованием слоя разделительной прокладки;
вырезание полости в первой пленке подложки с образованием слоя катодной прокладки, причем край полости образует боковую стенку полости;
ламинирование первой поверхности слоя разделительной прокладки на первую поверхность слоя катодной прокладки;
помещение сепаратора в биосовместимый элемент питания через полость в слое разделительной прокладки;
прием анодной пленки;
прикрепление второй поверхности слоя разделительной прокладки к первой поверхности анодной пленки;
прием катодной суспензии; и
помещение катодной суспензии в полость в слое катодной прокладки, причем боковая стенка полости в слое катодной прокладки и поверхность помещенного сепаратора образуют полость для содержания катодной суспензии.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
прием катодной контактной пленки; и
прикрепление второй поверхности слоя катодной прокладки к по меньшей мере части первой поверхности катодной контактной пленки.
3. Способ по п. 2, дополнительно включающий:
прием первой пленки оболочки, содержащей пакет пленок, в котором один слой представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер; и
прикрепление первой пленки оболочки к по меньшей мере части катодной контактной пленки.
4. Способ по п. 3, дополнительно включающий:
прием второй пленки оболочки, содержащей пакет пленок, в котором один слой пленки представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер; и
прикрепление второй пленки оболочки к по меньшей мере части анодной пленки.
5. Способ по п. 4, дополнительно включающий прикрепление биосовместимого элемента питания к части биомедицинского устройства.
6. Способ по п. 2, в котором биосовместимый элемент питания добавляют к вставке биомедицинского устройства, причем биосовместимый элемент питания герметизируют внутри вставки.
7. Способ по п. 6, в котором биомедицинское устройство представляет собой контактную линзу.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий добавление электролитного состава на сепаратор.
9. Способ по п. 8, в котором добавление электролитного состава на сепаратор выполняют до помещения катодной суспензии.
10. Способ по п. 1, в котором катодная суспензия содержит диоксид марганца.
11. Способ по п. 10, в котором диоксид марганца содержит электролитический диоксид марганца.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий обработку катодной суспензии для удаления крупных частиц.
13. Способ по п. 12, в котором размеры частиц составляют менее чем приблизительно 70 микрон.
14. Способ по п. 13, в котором размеры частиц составляют менее чем приблизительно 25 микрон.
15. Способ по п. 12, в котором обработка для удаления крупных частиц включает помол в шаровой мельнице.
16. Способ по п. 12, в котором обработка для удаления крупных частиц включает помол в струйной мельнице.
17. Способ по п. 1, в котором первая пленка подложки и вторая пленка подложки выполнены из одного и того же материала.
18. Способ по п. 17, в котором один и тот же материал представляет собой полиэтилентерефталат.
19. Способ по п. 1, в котором для вырезания полости в первой пленке подложки используют лазер.
20. Способ по п. 1, причем способ прикрепления включает активацию реагирующего на давление адгезива.
21. Способ по п. 1, в котором в слое катодной прокладки вырезают множественные полости, причем сепаратор помещают в по меньшей мере две из множественных полостей.
22. Способ по п. 1, дополнительно включающий электроосаждение слоя цинка на анодную пленку перед прикреплением второй поверхности, причем поверхность электроосажденного слоя цинка в дальнейшем становится первой поверхностью анодной пленки.
23. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
приведение биосовместимого элемента питания в электрический контакт с электронной схемой; и
приведение электронной схемы в электрический контакт с электроактивным элементом биомедицинского устройства.
24. Способ по п. 23, дополнительно включающий изгибание устройства, полученного по п. 23, с образованием детали конической формы путем физического и электрического соединения двух концов устройства, полученного по п. 23.
25. Способ образования биосовместимого элемента питания, включающий:
прием первой пленки подложки из первого изолирующего материала;
вырезание полости в первой пленке подложки с образованием слоя катодной прокладки, причем край полости образует боковую стенку полости;
прием анодной пленки;
прием пленки сепаратора;
прикрепление первой поверхности пленки сепаратора на анодную пленку;
прикрепление первой поверхности слоя катодной прокладки ко второй поверхности пленки сепаратора;
прием катодной суспензии; и
помещение катодной суспензии в полость в слое катодной прокладки, причем боковая стенка полости в слое катодной прокладки и вторая поверхность пленки сепаратора содержат катодную суспензию.
26. Способ по п. 25, дополнительно включающий:
прием катодной контактной пленки; и
прикрепление второй поверхности слоя катодной прокладки к по меньшей мере части первой поверхности катодной контактной пленки.
27. Способ по п. 26, дополнительно включающий:
прием первой пленки оболочки, содержащей пакет пленок, в котором один слой представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер; и
прикрепление первой пленки оболочки к по меньшей мере части катодной контактной пленки.
28. Способ по п. 27, дополнительно включающий:
прием второй пленки оболочки, содержащей пакет пленок, в котором один слой пленки представляет собой металлический влагонепроницаемый барьер; и
прикрепление второй пленки оболочки к по меньшей мере части анодной пленки.
29. Способ по п. 28, дополнительно включающий прикрепление биосовместимого элемента питания к части биомедицинского устройства.
30. Способ по п. 26, в котором биосовместимый элемент питания добавляют к вставке биомедицинского устройства, причем биосовместимый элемент питания герметизируют внутри вставки.
31. Способ по п. 30, в котором биомедицинское устройство представляет собой контактную линзу.
RU2015135168A 2014-08-21 2015-08-19 Способы образования биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств, содержащих многослойные материалы и помещенные сепараторы RU2665702C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462040178P 2014-08-21 2014-08-21
US62/040,178 2014-08-21
US14/681,460 US9383593B2 (en) 2014-08-21 2015-04-08 Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators
US14/681,460 2015-04-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015135168A RU2015135168A (ru) 2017-02-28
RU2015135168A3 RU2015135168A3 (ru) 2018-06-18
RU2665702C2 true RU2665702C2 (ru) 2018-09-04

Family

ID=55348206

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134561A RU2015134561A (ru) 2014-08-21 2015-08-17 Способы изготовления биосовместимой катодной пасты для использования в биосовместимых батареях
RU2015134845A RU2628772C2 (ru) 2014-08-21 2015-08-18 Биосовместимые перезаряжаемые элементы питания для биомедицинских устройств
RU2015134860A RU2015134860A (ru) 2014-08-21 2015-08-18 Способы и устройство для изготовления первичных биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств
RU2015135168A RU2665702C2 (ru) 2014-08-21 2015-08-19 Способы образования биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств, содержащих многослойные материалы и помещенные сепараторы

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015134561A RU2015134561A (ru) 2014-08-21 2015-08-17 Способы изготовления биосовместимой катодной пасты для использования в биосовместимых батареях
RU2015134845A RU2628772C2 (ru) 2014-08-21 2015-08-18 Биосовместимые перезаряжаемые элементы питания для биомедицинских устройств
RU2015134860A RU2015134860A (ru) 2014-08-21 2015-08-18 Способы и устройство для изготовления первичных биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств

Country Status (15)

Country Link
US (6) US9383593B2 (ru)
EP (6) EP3026737B1 (ru)
JP (4) JP2016045496A (ru)
KR (4) KR20160023587A (ru)
CN (4) CN105390710A (ru)
AU (4) AU2015213356B2 (ru)
BR (4) BR102015019862A2 (ru)
CA (4) CA2900265C (ru)
DK (1) DK3016194T3 (ru)
ES (2) ES2655063T3 (ru)
HK (4) HK1252624A1 (ru)
PL (1) PL3021413T3 (ru)
RU (4) RU2015134561A (ru)
SG (4) SG10201506556UA (ru)
TW (4) TWI645232B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2721880C1 (ru) * 2019-07-09 2020-05-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) Способ повышения регенерационного потенциала имплантируемого материала для восстановительной хирургии (варианты)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
US8857983B2 (en) 2012-01-26 2014-10-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure
US10361404B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anodes for use in biocompatible energization elements
US9599842B2 (en) 2014-08-21 2017-03-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements
US9941547B2 (en) 2014-08-21 2018-04-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures
US9793536B2 (en) 2014-08-21 2017-10-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
US9715130B2 (en) 2014-08-21 2017-07-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US10361405B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US10627651B2 (en) 2014-08-21 2020-04-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers
US9383593B2 (en) 2014-08-21 2016-07-05 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators
EP3166171B1 (de) * 2015-11-05 2020-02-26 VARTA Microbattery GmbH Elektrochemische zelle
US10345620B2 (en) * 2016-02-18 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices
US11362382B2 (en) * 2016-05-09 2022-06-14 International Business Machines Corporation Simplified hermetic packaging of a micro-battery
US10734668B2 (en) * 2016-09-12 2020-08-04 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Tubular form biomedical device batteries
US20180104921A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-19 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical device batteries with electrodeposited cathodes
AU2018202146A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-15 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. A method for manufacturing a biocompatible cathode slurry for use in biocompatible batteries for a contact lens
GB201707352D0 (en) 2017-05-08 2017-06-21 Zinergy UK Ltd Flexible packaging material with integral electrochemical cell
JP6978102B2 (ja) * 2017-05-15 2021-12-08 ミリバット, インコーポレイテッドMillibatt, Inc. 電解質の製造方法
KR20230092026A (ko) * 2017-05-17 2023-06-23 에이치헬리, 엘엘씨 산성화 캐소드와 리튬 애노드를 가진 배터리
AU2018202959A1 (en) * 2017-06-23 2019-01-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices with electroless sealing layers
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
US10663762B2 (en) 2017-08-08 2020-05-26 International Business Machines Corporation Dielectric electro-active polymer contact lenses
CN109585896A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 辉能科技股份有限公司 可挠电池
US11171328B2 (en) * 2019-03-01 2021-11-09 Imprint Energy, Inc. Solvent-free electrochemical cells with conductive pressure sensitive adhesives attaching current collectors
WO2020178964A1 (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 国立大学法人東北大学 眼用医療機器の水分の吸収又は排出方法及び眼用医療機器
KR102582994B1 (ko) * 2019-08-20 2023-10-04 제록스 코포레이션 생분해성 전기화학 장치
CN111477833B (zh) * 2020-04-10 2023-04-18 孚能科技(赣州)股份有限公司 一种锂离子电池极片及其激光裁切制片方法
CN112172369A (zh) * 2020-10-16 2021-01-05 中恩（天津）医药科技有限公司 一种减重膳食产品包装的防伪印刷方法
US11646427B2 (en) * 2020-11-11 2023-05-09 Xerox Corporation Printable ultra-violet light emitting diode curable electrolyte for thin-film batteries

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2324260C1 (ru) * 2004-01-30 2008-05-10 Эл Джи Кем, Лтд. Батарея со специальной конструкцией монтажного корпуса
WO2010051203A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded data processor
US20100266895A1 (en) * 2007-12-19 2010-10-21 Blue Spark Technologies, Inc. High current thin electrochemical cell and methods of making the same
CN102024564A (zh) * 2010-10-19 2011-04-20 青岛杨金电子科技有限公司 积层薄膜电容的制造方法及产品
US20120107666A1 (en) * 2002-02-12 2012-05-03 Eveready Battery Company, Inc. Flexible Thin Printed Battery and Device and Method of Manufacturing Same
US20120236524A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Pugh Randall B Stacked integrated component devices with energization
WO2014124049A2 (en) * 2013-02-06 2014-08-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with containment chambers

Family Cites Families (437)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US754804A (en) 1903-12-07 1904-03-15 Charles A Pratt Speed-regulating magnetic clutch.
US787657A (en) 1904-12-13 1905-04-18 Quimby S Backus Gas fireplace-heater.
US1390765A (en) 1919-04-12 1921-09-13 New Jersey Patent Co Galvanic battery
US1559562A (en) 1923-05-25 1925-11-03 Thomas A Edison Storage battery
DE1042681B (de) 1953-03-21 1958-11-06 Dr H C Hans Vogt Staendig gasdicht verschlossener, alkalischer Akkumulator
GB743731A (en) * 1953-05-19 1956-01-25 Dunlop Rubber Co Adhesive butyl rubber compositions
BE562199A (ru) 1956-11-16
US3306776A (en) * 1964-02-27 1967-02-28 Pentti J Tamminen Galvanic primary cell
US3431327A (en) 1964-08-31 1969-03-04 George F Tsuetaki Method of making a bifocal contact lens with an embedded metal weight
US3291296A (en) 1964-10-26 1966-12-13 Lemkelde Russell Pipe nipple holder
US3353998A (en) 1965-02-02 1967-11-21 Sonotone Corp Alkaline battery cells with silver-oxide or silver electrodes
US3375136A (en) 1965-05-24 1968-03-26 Army Usa Laminated thin film flexible alkaline battery
DE2007518A1 (de) 1969-02-20 1971-02-04 Union Carbide Corp , New York,N Y (V St A) Elektrolyt fur Pnmarzellen
JPS485185B1 (ru) 1969-05-16 1973-02-14
GB1583193A (en) 1976-05-28 1981-01-21 Poler S Intra-ocular lens mounting assembly and method of making it
US4254191A (en) * 1977-01-24 1981-03-03 Polaroid Corporation Method for manufacturing battery vents and vented batteries
US4118860A (en) * 1977-01-27 1978-10-10 Polaroid Corporation Method of making a flat battery
FR2392502A1 (fr) * 1977-05-24 1978-12-22 Wonder Procede et dispositif pour fabriquer des electrodes negatives, notamment en cadmium ou en zinc, pour generateurs electrochimiques et electrodes negatives ainsi obtenues
US4125686A (en) 1977-06-30 1978-11-14 Polaroid Corporation Laminar cells and methods for making the same
US4268132A (en) 1979-09-24 1981-05-19 Neefe Charles W Oxygen generating contact lens
US4294891A (en) 1980-03-12 1981-10-13 The Montefiore Hospital Association Of Western Pennsylvania Intermittently refuelable implantable bio-oxidant fuel cell
US4408023A (en) 1980-11-12 1983-10-04 Tyndale Plains-Hunter, Ltd. Polyurethane diacrylate compositions useful for contact lenses and the like
JPS57136774A (en) 1981-02-17 1982-08-23 Toshiba Battery Co Ltd Alkaly cell
JPS58116764A (ja) 1981-12-30 1983-07-12 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS58166649A (ja) * 1982-03-29 1983-10-01 Fuji Elelctrochem Co Ltd 偏平型電池
US4977046A (en) 1982-04-26 1990-12-11 Polaroid Corporation Lithium batteries
US4592944A (en) 1982-05-24 1986-06-03 International Business Machines Corporation Method for providing a top seal coating on a substrate containing an electrically conductive pattern and coated article
US4522897A (en) 1983-10-14 1985-06-11 Cape Cod Research, Inc. Rope batteries
US4783237A (en) 1983-12-01 1988-11-08 Harry E. Aine Solid state transducer and method of making same
US4601545A (en) 1984-05-16 1986-07-22 Kern Seymour P Variable power lens system
DE3506659A1 (de) * 1985-02-26 1986-08-28 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verbundelektrode
US4787903A (en) 1985-07-24 1988-11-29 Grendahl Dennis T Intraocular lens
JPS6240166A (ja) * 1985-08-15 1987-02-21 Toshiba Battery Co Ltd 扁平形非水電解液電池
DE3727945A1 (de) 1986-08-22 1988-02-25 Ricoh Kk Fluessigkristallelement
JPH0621218Y2 (ja) 1986-12-26 1994-06-01 ミドリ安全工業株式会社 変流器
US4794057A (en) * 1987-07-17 1988-12-27 Duracell Inc. Separator for electrochemical cells
US5219497A (en) 1987-10-30 1993-06-15 Innotech, Inc. Method for manufacturing lenses using thin coatings
US4873029A (en) 1987-10-30 1989-10-10 Blum Ronald D Method for manufacturing lenses
US4846031A (en) 1987-11-04 1989-07-11 Jl Tool And Machine Co. Method and apparatus for blanking molded parts
US4816031A (en) 1988-01-29 1989-03-28 Pfoff David S Intraocular lens system
US4939000A (en) * 1989-08-22 1990-07-03 Sony Corporation Carbon slurry regeneration method
US5227805A (en) 1989-10-26 1993-07-13 Motorola, Inc. Antenna loop/battery spring
US5168018A (en) 1990-05-17 1992-12-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing zinc-alkaline batteries
US5112703A (en) 1990-07-03 1992-05-12 Beta Power, Inc. Electrochemical battery cell having a monolithic bipolar flat plate beta" al
JPH05225989A (ja) * 1992-02-14 1993-09-03 Yuasa Corp 薄形電池の製造方法
US5358539A (en) 1992-10-29 1994-10-25 Valence Technology, Inc. Method for making a battery assembly
US6322589B1 (en) 1995-10-06 2001-11-27 J. Stuart Cumming Intraocular lenses with fixated haptics
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
JPH08508826A (ja) 1993-04-07 1996-09-17 ザ テクノロジィー パートナーシップ ピーエルシー 切換可能レンズ
JPH0765817A (ja) 1993-08-23 1995-03-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ電池
DE9315669U1 (de) 1993-10-14 1995-02-09 Junghans Uhren Gmbh Kleine Funkuhr
US5435874A (en) * 1993-11-01 1995-07-25 Wilson Greatbatch Ltd. Process for making cathode components for use in electrochemical cells
JPH0837190A (ja) 1994-07-22 1996-02-06 Nec Corp 半導体装置
US5478420A (en) 1994-07-28 1995-12-26 International Business Machines Corporation Process for forming open-centered multilayer ceramic substrates
US5492782A (en) 1994-12-06 1996-02-20 Hughes Aircraft Company Battery having fiber electrodes
JPH08162823A (ja) 1994-12-08 1996-06-21 Citizen Watch Co Ltd ページャー受信機
US5549988A (en) * 1995-03-10 1996-08-27 Motorola, Inc. Polymer electrolytes and electrochemical cells using same
US5596567A (en) 1995-03-31 1997-01-21 Motorola, Inc. Wireless battery charging system
US5568353A (en) * 1995-04-03 1996-10-22 Motorola, Inc. Electrochemical capacitor and method of making same
US6004691A (en) 1995-10-30 1999-12-21 Eshraghi; Ray R. Fibrous battery cells
WO1997017737A1 (en) 1995-11-06 1997-05-15 Battery Technologies Inc. Rechargeable alkaline cells containing zinc anodes without added mercury
US5682210A (en) 1995-12-08 1997-10-28 Weirich; John Eye contact lens video display system
US5792574A (en) 1996-03-04 1998-08-11 Sharp Kabushiki Kaisha Nonaqueous secondary battery
JPH09266636A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Nippon Zeon Co Ltd 医療機器用駆動装置のバッテリー装置
US6933331B2 (en) 1998-05-22 2005-08-23 Nanoproducts Corporation Nanotechnology for drug delivery, contrast agents and biomedical implants
JPH10209185A (ja) 1997-01-24 1998-08-07 Matsushita Electric Works Ltd 半導体パッケージの搬送方法
JP3787208B2 (ja) 1997-02-05 2006-06-21 新日鐵化学株式会社 塗料ベース剤及び重防食用塗料組成物
KR19980067735A (ko) 1997-02-11 1998-10-15 문정환 반도체 패키지의 제조방법
DE19714937A1 (de) 1997-04-10 1998-10-15 Bayerische Motoren Werke Ag Datenbussystem für Kraftfahrzeuge
US6242132B1 (en) 1997-04-16 2001-06-05 Ut-Battelle, Llc Silicon-tin oxynitride glassy composition and use as anode for lithium-ion battery
DE29714185U1 (de) 1997-08-08 1998-12-03 Junghans Gmbh Geb Funkarmbanduhr
JP3001481B2 (ja) 1997-10-27 2000-01-24 九州日本電気株式会社 半導体装置およびその製造方法
GB9727222D0 (en) 1997-12-23 1998-02-25 Aea Technology Plc Cell recycling
US6517974B1 (en) 1998-01-30 2003-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Lithium secondary battery and method of manufacturing the lithium secondary battery
US6610440B1 (en) 1998-03-10 2003-08-26 Bipolar Technologies, Inc Microscopic batteries for MEMS systems
US6217171B1 (en) 1998-05-26 2001-04-17 Novartis Ag Composite ophthamic lens
ES2172340T3 (es) 1998-07-16 2002-09-16 Koninkl Philips Electronics Nv Pila secundaria de litio.
DE19837912C1 (de) 1998-08-20 1999-10-28 Implex Hear Tech Ag Energieversorgungsmodul für eine implantierbare Vorrichtung
DE19844296A1 (de) 1998-09-18 2000-03-23 Biotronik Mess & Therapieg Anordnung zur Patientenüberwachung
US20070285385A1 (en) 1998-11-02 2007-12-13 E Ink Corporation Broadcast system for electronic ink signs
DE19858172A1 (de) 1998-12-16 2000-06-21 Campus Micro Technologies Gmbh Implantat zur Messung des Augeninnendrucks
US6203941B1 (en) * 1998-12-18 2001-03-20 Eveready Battery Company, Inc. Formed in situ separator for a battery
US6379835B1 (en) 1999-01-12 2002-04-30 Morgan Adhesives Company Method of making a thin film battery
JP2000228213A (ja) 1999-02-04 2000-08-15 Fuji Electric Co Ltd エネルギー貯蔵素子およびその製造方法
AU3596300A (en) 1999-02-17 2000-09-04 Kent State University Electrically controllable liquid crystal microstructures
US6273904B1 (en) 1999-03-02 2001-08-14 Light Sciences Corporation Polymer battery for internal light device
US6477410B1 (en) 2000-05-31 2002-11-05 Biophoretic Therapeutic Systems, Llc Electrokinetic delivery of medicaments
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
US6168884B1 (en) 1999-04-02 2001-01-02 Lockheed Martin Energy Research Corporation Battery with an in-situ activation plated lithium anode
JP2000299542A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Mitsui High Tec Inc 積層型回路基板およびその製造方法
US6619799B1 (en) 1999-07-02 2003-09-16 E-Vision, Llc Optical lens system with electro-active lens having alterably different focal lengths
US6986579B2 (en) 1999-07-02 2006-01-17 E-Vision, Llc Method of manufacturing an electro-active lens
DE19930241A1 (de) 1999-06-25 2000-12-28 Biotronik Mess & Therapieg Verfahren zur Datenübertragung bei der Implantatsüberwachung
DE19930262A1 (de) 1999-06-25 2000-12-28 Biotronik Mess & Therapieg Sender für die Telemetrieeinrichtung eines Implantats
DE19930240A1 (de) 1999-06-25 2000-12-28 Biotronik Mess & Therapieg Verfahren zur Datenabfrage bei der Implantatsnachsorge
DE19930250A1 (de) 1999-06-25 2001-02-15 Biotronik Mess & Therapieg Vorrichtung zur Überwachung von Daten insbesondere aus einem elektromedizinischen Implantat
DE19930256A1 (de) 1999-06-25 2000-12-28 Biotronik Mess & Therapieg Implantat mit Nah- und Fernfeldtelemetrie
DE19930263A1 (de) 1999-06-25 2000-12-28 Biotronik Mess & Therapieg Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einem elektromedizinischen Implantat und einem externen Gerät
US6851805B2 (en) 1999-07-02 2005-02-08 E-Vision, Llc Stabilized electro-active contact lens
US7404636B2 (en) 1999-07-02 2008-07-29 E-Vision, Llc Electro-active spectacle employing modal liquid crystal lenses
JP3557130B2 (ja) 1999-07-14 2004-08-25 新光電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
JP2001110445A (ja) 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp コード型バッテリ
US6364482B1 (en) 1999-11-03 2002-04-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens useful for avoiding dry eye
DE10008917A1 (de) 2000-02-25 2001-08-30 Biotronik Mess & Therapieg Anordnung zur Überwachung und Lokalisierung von Patienten
TW499766B (en) * 2000-03-29 2002-08-21 Elite Ionergy Co Ltd Battery manufacturing method
US6391069B1 (en) 2000-03-29 2002-05-21 Valence Technology (Nevada), Inc. Method of making bonded-electrode rechargeable electrochemical cells
CA2350702A1 (en) 2000-06-16 2001-12-16 Nisshinbo Industries, Inc. Polymer battery and method of manufacture
US7462194B1 (en) 2000-08-04 2008-12-09 Blake Larry W Two part “L”-shaped phakic IOL
JP4742468B2 (ja) * 2000-09-01 2011-08-10 東ソー株式会社 電解二酸化マンガン粉末及びその製造法
JP5103693B2 (ja) 2000-09-19 2012-12-19 大日本印刷株式会社 電池用積層フィルムおよびそれを用いた電池用容器
JP4172566B2 (ja) 2000-09-21 2008-10-29 Ｔｄｋ株式会社 セラミック多層基板の表面電極構造及び表面電極の製造方法
US6355501B1 (en) 2000-09-21 2002-03-12 International Business Machines Corporation Three-dimensional chip stacking assembly
WO2002029836A1 (en) 2000-10-02 2002-04-11 Andelman Marc D Fringe-field capacitor electrode for electrochemical device
JP3854054B2 (ja) 2000-10-10 2006-12-06 株式会社東芝 半導体装置
US6795250B2 (en) 2000-12-29 2004-09-21 Lenticlear Lenticular Lens, Inc. Lenticular lens array
US7550230B2 (en) 2001-03-15 2009-06-23 Powergenix Systems, Inc. Electrolyte composition for nickel-zinc batteries
US6748994B2 (en) 2001-04-11 2004-06-15 Avery Dennison Corporation Label applicator, method and label therefor
US6769767B2 (en) 2001-04-30 2004-08-03 Qr Spex, Inc. Eyewear with exchangeable temples housing a transceiver forming ad hoc networks with other devices
US6811805B2 (en) 2001-05-30 2004-11-02 Novatis Ag Method for applying a coating
EP1408071A4 (en) 2001-06-28 2008-09-03 Hitoshi Kanazawa METHOD OF MODIFYING POLYMERIC MATERIALS AND USE OF SAID MATERIALS
US6638304B2 (en) 2001-07-20 2003-10-28 Massachusetts Eye & Ear Infirmary Vision prosthesis
US6885818B2 (en) 2001-07-30 2005-04-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for controlling electronic devices
DE10143898B4 (de) 2001-09-07 2005-07-14 Carl Freudenberg Kg Alkalische Zelle oder Batterie
US20030068559A1 (en) 2001-09-12 2003-04-10 Armstrong Joseph H. Apparatus and method for the design and manufacture of multifunctional composite materials with power integration
TW560102B (en) 2001-09-12 2003-11-01 Itn Energy Systems Inc Thin-film electrochemical devices on fibrous or ribbon-like substrates and methd for their manufacture and design
US20030059526A1 (en) 2001-09-12 2003-03-27 Benson Martin H. Apparatus and method for the design and manufacture of patterned multilayer thin films and devices on fibrous or ribbon-like substrates
EP1304193A3 (de) 2001-10-10 2004-12-01 imt robot AG Verfahren zum automatisierten Auflegen von Objekten auf einen Träger
CN1607970B (zh) 2001-10-24 2010-11-10 纸型电池有限公司 皮肤贴片
US6727022B2 (en) 2001-11-19 2004-04-27 Wilson Greatbatch Ltd. Powder process for double current collector screen cathode preparation
US6830846B2 (en) * 2001-11-29 2004-12-14 3M Innovative Properties Company Discontinuous cathode sheet halfcell web
EP1316419A3 (en) 2001-11-30 2004-01-28 General Electric Company Weatherable multilayer articles and method for their preparation
US6599778B2 (en) 2001-12-19 2003-07-29 International Business Machines Corporation Chip and wafer integration process using vertical connections
WO2003069122A2 (en) 2001-12-31 2003-08-21 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health Strain detection in rock bolts
JP2003202525A (ja) 2002-01-09 2003-07-18 Sun-Lux Optical Co Ltd レンズ、玉型、及び眼鏡
US7763069B2 (en) 2002-01-14 2010-07-27 Abbott Medical Optics Inc. Accommodating intraocular lens with outer support structure
KR100878519B1 (ko) 2002-01-19 2009-01-13 삼성전자주식회사 광디스크 제조 방법
DE10201936A1 (de) 2002-01-19 2003-07-31 Fortu Bat Batterien Gmbh Wiederaufladbare elektrochemische Batteriezelle
KR20030065074A (ko) * 2002-01-29 2003-08-06 주식회사 뉴턴에너지 전기화학셀 및 이의 제조방법
US6780347B2 (en) 2002-02-04 2004-08-24 Rayovac Corporation Manganese oxide based electrode for alkaline electrochemical system and method of its production
ITMI20020403A1 (it) 2002-02-28 2003-08-28 Ausimont Spa Dispersioni acquose a base di ptfe
US20030164563A1 (en) 2002-03-04 2003-09-04 Olin Calvin Use of microwave energy to disassemble, release, and hydrate contact lenses
EP1736291A3 (en) 2002-03-04 2007-03-07 Johnson and Johnson Vision Care, Inc. Use of a microwave energy to disassemble, release and hydrate contact lenses
KR20030075815A (ko) 2002-03-18 2003-09-26 이기방 Mems용 마이크로배터리와 이를 이용한 시스템
AU2003231046B2 (en) 2002-04-25 2008-04-03 E-Vision, Llc Electro-active multi-focal spectacle lens
CA2389907A1 (en) 2002-06-07 2003-12-07 Battery Technologies Inc. Small format, high current density flat plate rechargeable electrochemical cell
US6852254B2 (en) 2002-06-26 2005-02-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods for the production of tinted contact lenses
US6770176B2 (en) 2002-08-02 2004-08-03 Itn Energy Systems. Inc. Apparatus and method for fracture absorption layer
US9793523B2 (en) 2002-08-09 2017-10-17 Sapurast Research Llc Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
CA2494934A1 (en) 2002-08-09 2004-02-19 E-Vision, Llc Electro-active contact lens system
US7062708B2 (en) 2002-09-19 2006-06-13 International Business Machines Corporation Tree construction for XML to XML document transformation
US20040062985A1 (en) 2002-09-30 2004-04-01 Aamodt Paul B. Contoured battery for implantable medical devices and method of manufacture
US20040081860A1 (en) 2002-10-29 2004-04-29 Stmicroelectronics, Inc. Thin-film battery equipment
US7205072B2 (en) 2002-11-01 2007-04-17 The University Of Chicago Layered cathode materials for lithium ion rechargeable batteries
US20040091613A1 (en) 2002-11-13 2004-05-13 Wood Joe M. Methods for the extraction of contact lenses
US6906436B2 (en) 2003-01-02 2005-06-14 Cymbet Corporation Solid state activity-activated battery device and method
EP1590823A4 (en) 2003-01-02 2007-05-30 Cymbet Corp BATTERY DRIVEN SOLID BODIES AND MANUFACTURING METHOD
US8076031B1 (en) 2003-09-10 2011-12-13 West Robert C Electrochemical device having electrolyte including disiloxane
JP3981034B2 (ja) 2003-03-25 2007-09-26 富士フイルム株式会社 カラー画像取得装置およびカラー電子カメラ
JP4379778B2 (ja) 2003-04-03 2009-12-09 株式会社シード 薬物徐放性眼用レンズ
US20040242770A1 (en) 2003-04-16 2004-12-02 Feldstein Mikhail M. Covalent and non-covalent crosslinking of hydrophilic polymers and adhesive compositions prepared therewith
JP2006524901A (ja) 2003-04-23 2006-11-02 リチャージャブル バッテリー コーポレイション 内部電極が埋込まれた電極ペレットを用いたバッテリ
US7160637B2 (en) 2003-05-27 2007-01-09 The Regents Of The University Of California Implantable, miniaturized microbial fuel cell
US20040241550A1 (en) 2003-05-28 2004-12-02 Wensley C. Glen Battery separator for lithium polymer battery
US6869998B2 (en) 2003-06-23 2005-03-22 Geo Specialty Chemicals, Inc. Concrete or cement dispersant and method of use
US7022703B2 (en) * 2003-07-24 2006-04-04 Janssen Pharmaceutica, N.V. Acetylenic compound useful in treating inflammatory disorders
JP2005056714A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 正極合剤およびそれを用いたアルカリ乾電池
BRPI0413590A (pt) 2003-08-15 2006-10-17 E Vision Llc sistema de lente eletroativa aperfeiçoada
US7581124B1 (en) 2003-09-19 2009-08-25 Xilinx, Inc. Method and mechanism for controlling power consumption of an integrated circuit
JP4404300B2 (ja) * 2003-09-30 2010-01-27 日立マクセル株式会社 密閉角形電池
EP1760515A3 (en) 2003-10-03 2011-08-31 Invisia Ltd. Multifocal ophthalmic lens
DE602004004415T2 (de) 2003-10-03 2007-10-18 Invisia Ltd. Multifocal-linse
US7557433B2 (en) 2004-10-25 2009-07-07 Mccain Joseph H Microelectronic device with integrated energy source
JP4848613B2 (ja) 2003-11-07 2011-12-28 株式会社Ｇｓユアサ 電池用集電体及びこれを用いた非水電解質電池
WO2005064712A1 (en) 2003-12-30 2005-07-14 Lg Chem, Ltd. Ionic liquid-modified cathode and electrochemical device using the same
EP1714333A2 (en) * 2004-01-06 2006-10-25 Cymbet Corporation Layered barrier structure having one or more definable layers and method
EP1728117A1 (en) 2004-03-05 2006-12-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Variable focus lens
US7776468B2 (en) * 2004-03-18 2010-08-17 The Gillette Company Wafer alkaline cell
US7531271B2 (en) * 2004-03-18 2009-05-12 The Gillette Company Wafer alkaline cell
KR100625892B1 (ko) 2004-04-12 2006-09-20 경상대학교산학협력단 실형태의 가변형 전지
JP2007532978A (ja) 2004-04-13 2007-11-15 ジ・アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニバーシティー・オブ・アリゾナ 電気的に活性の液晶眼科用装置のパターン化された電極
CN101427415A (zh) * 2004-04-27 2009-05-06 特拉维夫大学未来技术研发有限公司 基于交错的微容器结构的三维微电池
JP2008505434A (ja) * 2004-04-27 2008-02-21 テル アビブ ユニバーシティ フューチャー テクノロジー ディベロップメント リミティド パートナーシップ インターレース型のマイクロコンテナ構造に基づく３−ｄマイクロ電池
JP2005340175A (ja) * 2004-04-28 2005-12-08 Ngk Spark Plug Co Ltd リチウム一次電池
CA2467321A1 (en) 2004-05-14 2005-11-14 Paul J. Santerre Polymeric coupling agents and pharmaceutically-active polymers made therefrom
FR2871586B1 (fr) 2004-06-11 2006-09-29 Essilor Int Verre ophtalmique a fonction electro-optique
MX2007000036A (es) 2004-06-25 2007-05-18 Johnson & Johnson Antagonistas del receptor 2 de citocina quimioatrayente de sales cuaternarias.
US8766435B2 (en) 2004-06-30 2014-07-01 Stmicroelectronics, Inc. Integrated circuit package including embedded thin-film battery
US8153344B2 (en) 2004-07-16 2012-04-10 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for producing photosensitive microparticles, aqueous compositions thereof and articles prepared therewith
EP1622009A1 (en) 2004-07-27 2006-02-01 Texas Instruments Incorporated JSM architecture and systems
US7846575B2 (en) 2004-07-30 2010-12-07 Medtronic, Inc. Anode cup and methods of fabrication for medical grade electrochemical cells
JP4752369B2 (ja) 2004-08-24 2011-08-17 ソニー株式会社 半導体装置および基板
CN1989747B (zh) 2004-09-21 2011-06-08 株式会社日立制作所 节点装置、数据包控制装置、无线通信装置和发送控制方法
US20060066808A1 (en) 2004-09-27 2006-03-30 Blum Ronald D Ophthalmic lenses incorporating a diffractive element
US20060065989A1 (en) 2004-09-29 2006-03-30 Thad Druffel Lens forming systems and methods
CN101044624A (zh) 2004-10-22 2007-09-26 株式会社半导体能源研究所 半导体器件
US20060099496A1 (en) 2004-10-29 2006-05-11 Aamodt Paul B Separator container
WO2006050171A2 (en) 2004-11-02 2006-05-11 E-Vision, Llc Electro-active intraocular lenses
BRPI0518058A (pt) 2004-11-02 2008-10-28 E-Vision Llc óculos eletroativos e métodos de fabricação dos mesmos
US8778022B2 (en) 2004-11-02 2014-07-15 E-Vision Smart Optics Inc. Electro-active intraocular lenses
CN101094626A (zh) 2004-11-02 2007-12-26 E-视觉有限公司 电激活眼内透镜
US20080058652A1 (en) 2004-11-04 2008-03-06 Payne Peter A Medical Devices
US7959769B2 (en) 2004-12-08 2011-06-14 Infinite Power Solutions, Inc. Deposition of LiCoO2
WO2006063836A1 (en) 2004-12-17 2006-06-22 Novartis Ag Colored contact lenses for enhancing a wearer’s natural eye color
US8368096B2 (en) 2005-01-04 2013-02-05 Aac Technologies Japan R&D Center Co., Ltd. Solid state image pick-up device and method for manufacturing the same with increased structural integrity
WO2006078472A2 (en) 2005-01-06 2006-07-27 Rutgers, The State University Electrochemically self assembled batteries
DE102005001148B3 (de) 2005-01-10 2006-05-18 Siemens Ag Elektronikeinheit mit EMV-Schirmung
WO2006077192A1 (en) 2005-01-20 2006-07-27 Oticon A/S Hearing aid with rechargeable battery and rechargeable battery
KR100877816B1 (ko) 2005-01-21 2009-01-12 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전지팩
US20060166088A1 (en) 2005-01-26 2006-07-27 Hokanson Karl E Electrode connector tabs
US7928591B2 (en) 2005-02-11 2011-04-19 Wintec Industries, Inc. Apparatus and method for predetermined component placement to a target platform
US20060210877A1 (en) 2005-03-15 2006-09-21 Rechargable Battery Corporation Flexible pasted anode, primary cell with pasted anode, and method for making same
US7364945B2 (en) 2005-03-31 2008-04-29 Stats Chippac Ltd. Method of mounting an integrated circuit package in an encapsulant cavity
JP4790297B2 (ja) 2005-04-06 2011-10-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
US7976577B2 (en) 2005-04-14 2011-07-12 Acufocus, Inc. Corneal optic formed of degradation resistant polymer
US7776471B2 (en) 2005-04-15 2010-08-17 Rocket Electric Co., Ltd. Electrode of ultra thin manganese battery and manufacturing method therefor
US7163839B2 (en) 2005-04-27 2007-01-16 Spansion Llc Multi-chip module and method of manufacture
JP4492432B2 (ja) 2005-05-13 2010-06-30 株式会社デンソー 物理量センサ装置の製造方法
CA2548232A1 (en) 2005-05-24 2006-11-24 Anton Sabeta A method & system for tracking the wearable life of an ophthalmic product
KR100742739B1 (ko) 2005-07-15 2007-07-25 경상대학교산학협력단 직조가 쉬운 실 형태의 가변형 전지
US7548040B2 (en) 2005-07-28 2009-06-16 Zerog Wireless, Inc. Wireless battery charging of electronic devices such as wireless headsets/headphones
DE102005038542A1 (de) 2005-08-16 2007-02-22 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Künstliches Akkommodationssystem
WO2007035432A2 (en) 2005-09-15 2007-03-29 Board Of Regents, The University Of Texas System Reduction of the loss of zinc by its reaction with oxygen in galvanized steel and batteries
US7835160B2 (en) 2005-09-28 2010-11-16 Panasonic Corporation Electronic circuit connection structure and its manufacturing method
US7540886B2 (en) 2005-10-11 2009-06-02 Excellatron Solid State, Llc Method of manufacturing lithium battery
US20070090869A1 (en) 2005-10-26 2007-04-26 Motorola, Inc. Combined power source and printed transistor circuit apparatus and method
US20070128420A1 (en) 2005-12-07 2007-06-07 Mariam Maghribi Hybrid composite for biological tissue interface devices
CN1808744A (zh) 2005-12-09 2006-07-26 水新国 一种以铝合金为负极材料的化学电池
AU2006325820B2 (en) 2005-12-12 2013-02-14 Allaccem, Inc. Methods and systems for preparing antimicrobial films and coatings
US7985500B2 (en) 2005-12-15 2011-07-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for flexible battery for implantable device
RU2310952C2 (ru) 2005-12-16 2007-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" Трубчатый элемент (его варианты), батарея трубчатых элементов с токопроходом по образующей и способ его изготовления
WO2007072781A1 (ja) 2005-12-20 2007-06-28 Nec Corporation 蓄電装置
US20070141463A1 (en) 2005-12-21 2007-06-21 Maya Stevanovic Cathode for battery
US20080020874A1 (en) 2006-01-09 2008-01-24 Yao-Jen Huang Structure of softball
US20070159562A1 (en) 2006-01-10 2007-07-12 Haddock Joshua N Device and method for manufacturing an electro-active spectacle lens involving a mechanically flexible integration insert
CN101395520A (zh) 2006-01-10 2009-03-25 E-视觉有限公司 包含可机械弯曲集成插件的电激活眼镜镜片的改进制造装置和方法
KR101286258B1 (ko) 2006-02-21 2013-07-15 보르그워너 인코퍼레이티드 분할형 코어판 및 마찰판
EP1994585B1 (en) 2006-03-08 2014-04-02 LG Chem, Ltd. Lithium secondary battery of improved performance
US7794643B2 (en) 2006-03-24 2010-09-14 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method for molding object with enhanced transferability of transfer face and object made by the same
FR2899388B1 (fr) 2006-03-28 2008-12-05 Saint Gobain Substrat muni d'un element electroconducteur a fonction d'antenne
CN100456274C (zh) 2006-03-29 2009-01-28 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 易于扩展的多cpu系统
JP4171922B2 (ja) 2006-04-12 2008-10-29 船井電機株式会社 ミュート装置、液晶ディスプレイテレビ、及びミュート方法
RU2307429C1 (ru) 2006-04-20 2007-09-27 Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) Способ получения поверхностно-модифицированного катодного материала со слоистой структурой для литиевых и литий-ионных аккумуляторов
US20070247786A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Aamodt Paul B Torroidal battery for use in implantable medical device
JP4918373B2 (ja) 2006-04-28 2012-04-18 オリンパス株式会社 積層実装構造体
JP4923704B2 (ja) 2006-04-28 2012-04-25 ソニー株式会社 光学素子の成形装置および成形方法
US8197539B2 (en) 2006-05-05 2012-06-12 University Of Southern California Intraocular camera for retinal prostheses
JP5011820B2 (ja) 2006-05-24 2012-08-29 オムロン株式会社 積層デバイス、およびその製造方法
KR101313007B1 (ko) 2006-06-12 2013-10-01 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 전기적 광학렌즈의 전력소비 감소방법
US7878650B2 (en) 2006-06-29 2011-02-01 Fritsch Michael H Contact lens materials, designs, substances, and methods
JP5014695B2 (ja) 2006-07-19 2012-08-29 カルソニックカンセイ株式会社 エキゾーストマニホールドの集合部構造
JP2008033021A (ja) 2006-07-28 2008-02-14 Fuji Xerox Co Ltd ホログラム記録方法及びホログラム記録装置
JP2008078119A (ja) 2006-08-25 2008-04-03 Ngk Insulators Ltd 全固体蓄電素子
WO2008025061A1 (en) 2006-08-28 2008-03-06 Frankie James Lagudi Online hosted customisable merchant directory with search function
JP5352787B2 (ja) 2006-08-28 2013-11-27 国立大学法人京都大学 ２次元フォトニック結晶熱輻射光源
CA2661914A1 (en) 2006-09-01 2008-03-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Electro-optic lenses employing resistive electrodes
WO2008039806A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Board Of Regents, The University Of Texas System Surface and bulk modified high capacity layered oxide cathodes with low irreversible capacity loss
US7839124B2 (en) 2006-09-29 2010-11-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wireless power storage device comprising battery, semiconductor device including battery, and method for operating the wireless power storage device
JP2008088019A (ja) 2006-10-02 2008-04-17 Ohara Inc ガラス組成物
KR101441349B1 (ko) 2006-10-31 2014-09-18 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
US7324287B1 (en) 2006-11-07 2008-01-29 Corning Incorporated Multi-fluid lenses and optical devices incorporating the same
TWI324380B (en) 2006-12-06 2010-05-01 Princo Corp Hybrid structure of multi-layer substrates and manufacture method thereof
JP2008178226A (ja) 2007-01-18 2008-07-31 Fujitsu Ltd 電源装置および負荷装置への電源電圧の供給方法
AR064985A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 E Vision Llc Lente electroactivo flexible
US7976976B2 (en) 2007-02-07 2011-07-12 Rosecreek Technologies Inc. Composite current collector
MX2009008829A (es) 2007-02-23 2011-10-28 Pixeloptics Inc Apertura dinamica oftalmica.
US20090091818A1 (en) 2007-10-05 2009-04-09 Haddock Joshua N Electro-active insert
WO2008109867A2 (en) 2007-03-07 2008-09-12 University Of Washington Active contact lens
US8446341B2 (en) 2007-03-07 2013-05-21 University Of Washington Contact lens with integrated light-emitting component
KR20090113388A (ko) 2007-03-12 2009-10-30 픽셀옵틱스, 인크. 전기-활성 회절성 옵틱용 전기 절연층, ｕｖ 보호 및 전압 스파이킹
JP2008227068A (ja) 2007-03-12 2008-09-25 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
US8586244B2 (en) 2007-04-02 2013-11-19 Eveready Battery Co., Inc. Alkaline electrochemical cell having a negative electrode with solid zinc oxide and a surfactant
TWI335652B (en) 2007-04-04 2011-01-01 Unimicron Technology Corp Stacked packing module
WO2008124167A1 (en) 2007-04-10 2008-10-16 The Regents Of The University Of California Charge storage devices containing carbon nanotube films as electrodes and charge collectors
TW200842996A (en) 2007-04-17 2008-11-01 Advanced Semiconductor Eng Method for forming bumps on under bump metallurgy
JP5181526B2 (ja) 2007-05-08 2013-04-10 ソニー株式会社 燃料電池、燃料電池の製造方法および電子機器
JP2008281095A (ja) 2007-05-10 2008-11-20 Nsk Ltd シンクロナイザリングの製造方法
JP5219065B2 (ja) 2007-06-28 2013-06-26 株式会社神戸製鋼所 フェライト組織予測方法
US7818698B2 (en) 2007-06-29 2010-10-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Accurate parasitic capacitance extraction for ultra large scale integrated circuits
US8317321B2 (en) 2007-07-03 2012-11-27 Pixeloptics, Inc. Multifocal lens with a diffractive optical power region
US8441411B2 (en) 2007-07-18 2013-05-14 Blue Spark Technologies, Inc. Integrated electronic device and methods of making the same
EP2181468A4 (en) 2007-08-01 2012-01-18 Blue Spark Technologies Inc INTEGRATED ELECTRONIC DEVICE AND METHODS OF MANUFACTURING THE SAME
WO2009020648A1 (en) 2007-08-09 2009-02-12 The Regents Of The University Of California Electroactive polymer actuation of implants
US20090042065A1 (en) 2007-08-10 2009-02-12 Mphase Technologies, Inc. Event Activated Micro Control Devices
US20090042066A1 (en) 2007-08-10 2009-02-12 Mphase Technologies, Inc. Adjustable Barrier For Regulating Flow Of A Fluid
US7816031B2 (en) 2007-08-10 2010-10-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Nanowire battery methods and arrangements
US20090050267A1 (en) 2007-08-11 2009-02-26 Maverick Enterprises, Inc. Customizable item labeling system for use in manufacturing, packaging, product shipment-fulfillment, distribution, and on-site operations, adaptable for validation of variable-shaped items
WO2009025763A2 (en) 2007-08-16 2009-02-26 Schepens Eye Research Institute Therapeutic compositions for treatment of inflammation of ocular and adnexal tissues
US20090092903A1 (en) 2007-08-29 2009-04-09 Johnson Lonnie G Low Cost Solid State Rechargeable Battery and Method of Manufacturing Same
US20090057289A1 (en) 2007-09-05 2009-03-05 Cole Williams Electrically heated articles of apparel having variable heating characteristics and methods of making same
JP2009087895A (ja) 2007-10-03 2009-04-23 Panasonic Corp アルカリ乾電池
JP2009093947A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Panasonic Corp 球状の電解二酸化マンガンおよびこれを用いたアルカリ一次電池
DE102007048859A1 (de) 2007-10-11 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Intraokularlinse sowie System
WO2009048647A1 (en) 2007-10-11 2009-04-16 Pixeloptics Inc. Alignment of liquid crystalline materials to surface relief diffractive structures
US8608310B2 (en) 2007-11-07 2013-12-17 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Wireless powered contact lens with biosensor
US20110086077A1 (en) 2007-11-28 2011-04-14 The Polymer Technology Group, Inc. Silicone hydrogels for tissue adhesives and tissue dressing applications
JP5439757B2 (ja) 2007-12-07 2014-03-12 ソニー株式会社 燃料電池および電子機器
US20090175016A1 (en) 2008-01-04 2009-07-09 Qimonda Ag Clip for attaching panels
EP2242504B1 (en) 2008-01-09 2021-07-14 The Schepens Eye Research Institute, Inc. Therapeutic compositions for treatment of ocular inflammatory disorders
WO2009091911A1 (en) 2008-01-15 2009-07-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable medical device with antenna
US20090202899A1 (en) 2008-02-11 2009-08-13 Pyszczek Michael F Electrical apparatus with integral thin film solid state battery and methods of manufacture
TWI511869B (zh) 2008-02-20 2015-12-11 Johnson & Johnson Vision Care 激能生醫裝置
EP2099165A1 (en) 2008-03-03 2009-09-09 Thomson Licensing Deterministic back-off method and apparatus for peer-to-peer communications
MY183331A (en) 2008-03-04 2021-02-18 Natco Pharma Ltd Crystal form of phenylamino pyrimidine derivatives
KR101141493B1 (ko) 2008-03-14 2012-05-03 스미토모 베이클라이트 가부시키가이샤 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시, 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치
CA2718521A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Pixeloptics, Inc. Advanced electro-active optic device
US20090243125A1 (en) 2008-03-26 2009-10-01 Pugh Randall B Methods and apparatus for ink jet provided energy receptor
US7931832B2 (en) 2008-03-31 2011-04-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens media insert
US8523354B2 (en) 2008-04-11 2013-09-03 Pixeloptics Inc. Electro-active diffractive lens and method for making the same
US8361492B2 (en) 2008-04-29 2013-01-29 Ocugenics, LLC Drug delivery system and methods of use
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
US8734893B2 (en) * 2008-06-02 2014-05-27 Agfa-Gevaert N.V. Process for producing an ion-permeable web-reinforced separator
JP2009301727A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Kazu Tomoyose リチウム電池の製法
CN101587954A (zh) * 2008-06-11 2009-11-25 晟茂（青岛）能源替代产品研发有限公司 一种新型柔性薄膜电池及其制作方法
FR2934056B1 (fr) 2008-07-21 2011-01-07 Essilor Int Procede de transfert d'une portion de film fonctionnel
JP2010034254A (ja) 2008-07-29 2010-02-12 Mitsubishi Chemicals Corp 三次元ｌｓｉ
US8014166B2 (en) 2008-09-06 2011-09-06 Broadpak Corporation Stacking integrated circuits containing serializer and deserializer blocks using through silicon via
US20100062342A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Lin-Feng Li Polymer membrane utilized as a separator in rechargeable zinc cells
JP2010073533A (ja) 2008-09-19 2010-04-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 充放電可能な電池
US9296158B2 (en) 2008-09-22 2016-03-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Binder of energized components in an ophthalmic lens
US20100076553A1 (en) 2008-09-22 2010-03-25 Pugh Randall B Energized ophthalmic lens
US9675443B2 (en) 2009-09-10 2017-06-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
JP4764942B2 (ja) 2008-09-25 2011-09-07 シャープ株式会社 光学素子、光学素子ウエハ、光学素子ウエハモジュール、光学素子モジュール、光学素子モジュールの製造方法、電子素子ウエハモジュール、電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器
US20100078837A1 (en) 2008-09-29 2010-04-01 Pugh Randall B Apparatus and method for formation of an energized ophthalmic device
US8348424B2 (en) 2008-09-30 2013-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable focus ophthalmic device
US9427920B2 (en) 2008-09-30 2016-08-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized media for an ophthalmic device
RU2380794C1 (ru) 2008-10-10 2010-01-27 Эрика Александровна Алисова Электрохимический элемент с твердым электролитом
US8092013B2 (en) 2008-10-28 2012-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus and method for activation of components of an energized ophthalmic lens
US9375886B2 (en) 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care Inc. Ophthalmic device with embedded microcontroller
WO2010058574A1 (ja) 2008-11-19 2010-05-27 独立行政法人産業技術総合研究所 ファイバー電池用ニッケル正極
AU2009318158B2 (en) 2008-11-20 2016-01-14 Insight Innovations, Llc Biocompatible biodegradable intraocular implant system
JP5694947B2 (ja) 2008-12-11 2015-04-01 エムシー１０ インコーポレイテッドＭｃ１０，Ｉｎｃ． 医療用途のための伸張性電子部品を使用する装置
JP5056779B2 (ja) 2009-03-11 2012-10-24 株式会社富士通ゼネラル ロータリ圧縮機
KR20100102969A (ko) 2009-03-12 2010-09-27 한전케이피에스 주식회사 터빈 설비의 윤활계통 오일여과 장치
US20100261071A1 (en) 2009-04-13 2010-10-14 Applied Materials, Inc. Metallized fibers for electrochemical energy storage
CN101540886B (zh) * 2009-04-15 2012-09-05 中兴通讯股份有限公司 一种视频点播业务的实现方法、系统及归属流媒体服务器
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
US8636358B2 (en) 2009-05-17 2014-01-28 Helmut Binder Lens with variable refraction power for the human eye
EP2254149B1 (en) 2009-05-22 2014-08-06 Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. SRAM using vertical transistors with a diffusion layer for reducing leakage currents
FR2946461B1 (fr) 2009-06-09 2011-07-22 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'encapsulation flexible d'une micro-batterie
CN102548389B (zh) 2009-07-06 2015-07-22 建屋发展局 植物托盘
KR101385881B1 (ko) 2009-07-14 2014-04-15 내셔날 인스티튜트 오브 어드밴스드 인더스트리얼 사이언스 앤드 테크놀로지 파이버 전극을 구비한 축전 디바이스 및 그 제조방법
US8982313B2 (en) 2009-07-31 2015-03-17 North Carolina State University Beam steering devices including stacked liquid crystal polarization gratings and related methods of operation
WO2011012715A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Ascendis Pharma As Biodegradable polyethylene glycol based water-insoluble hydrogels
GB0913722D0 (en) 2009-08-06 2009-09-16 Bac2 Ltd Electrical device
US20110039150A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 Yichun Wang Alkaline primary cells
TW201108493A (en) * 2009-08-20 2011-03-01 Battery Energy Technology Inc Synthesizing method for manufacturing cathode material with high tap density olivine structure
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
WO2011030139A1 (en) 2009-09-11 2011-03-17 Astrazeneca Ab 4- (pyrimidin-2-yl) -piperazine and 4- (pyrimidin-2-yl) -piperidine derivatives as gpr119 modulators
WO2011037263A1 (ja) 2009-09-28 2011-03-31 国立大学法人静岡大学 電解液用溶媒、電解液、及びゲル状電解質
EP2306579A1 (fr) 2009-09-28 2011-04-06 STMicroelectronics (Tours) SAS Procédé de formation d'une batterie lithium-ion en couches minces
US8784511B2 (en) 2009-09-28 2014-07-22 Stmicroelectronics (Tours) Sas Method for forming a thin-film lithium-ion battery
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.
US8137148B2 (en) 2009-09-30 2012-03-20 General Electric Company Method of manufacturing monolithic parallel interconnect structure
JPWO2011046006A1 (ja) 2009-10-16 2013-03-04 オリンパス株式会社 燃料電池、電池、および燃料電池用電極
WO2011055660A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP5658281B2 (ja) 2010-01-05 2015-01-21 センシメッド エスアーＳｅｎｓｉｍｅｄ Ｓａ 眼圧監視装置
US8433409B2 (en) 2010-01-29 2013-04-30 Medtronic, Inc. Implantable medical device battery
US9172088B2 (en) 2010-05-24 2015-10-27 Amprius, Inc. Multidimensional electrochemically active structures for battery electrodes
JP5591567B2 (ja) 2010-03-17 2014-09-17 富士フイルム株式会社 インクセット、及びこれを用いた画像形成方法
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
KR20120042752A (ko) 2010-04-28 2012-05-03 파나소닉 주식회사 이차전지
JP5209075B2 (ja) 2010-05-21 2013-06-12 有限会社 ナプラ 電子デバイス及びその製造方法
SG186700A1 (en) 2010-06-01 2013-02-28 Elenza Inc Implantable ophthalmic device with an aspheric lens
JP2012003970A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Finecs Kk 二次電池用金属箔および二次電池
RU2013102532A (ru) 2010-06-20 2014-07-27 Эленза, Инк. Офтальмологические устройства и способы со специализированными интегральными схемами
WO2012018583A1 (en) 2010-07-26 2012-02-09 Elenza, Inc. Hermetically sealed implantable ophthalmic devices and methods of making same
US8634145B2 (en) 2010-07-29 2014-01-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Liquid meniscus lens with concave torus-segment meniscus wall
DE102010032784A1 (de) 2010-07-29 2012-02-02 Robert Bosch Gmbh Bedienvorrichtung
US20120024295A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Mihin Chiropractic Clinic, LLC Orthopedic device
EP2412305A1 (en) 2010-07-30 2012-02-01 Ophtimalia Integrated flexible passive sensor in a soft contact lens for IOP monitoring
KR101072292B1 (ko) 2010-08-14 2011-10-11 주식회사 샤인 섬유상의 구조체들을 포함하는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지
JP5777001B2 (ja) 2010-08-23 2015-09-09 セイコーインスツル株式会社 電子部品、電子装置、及び電子部品の製造方法
KR101322695B1 (ko) 2010-08-25 2013-10-25 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
US9044316B2 (en) 2010-09-07 2015-06-02 Elenza, Inc. Installation and sealing of a battery on a thin glass wafer to supply power to an intraocular implant
US8767309B2 (en) 2010-09-08 2014-07-01 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Lens with multi-convex meniscus wall
JP5664048B2 (ja) 2010-09-13 2015-02-04 セイコーエプソン株式会社 仕分装置
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
JP5803931B2 (ja) 2010-10-28 2015-11-04 日本ゼオン株式会社 二次電池多孔膜、二次電池多孔膜用スラリー及び二次電池
AR084497A1 (es) 2010-11-15 2013-05-22 Elenza Inc Lente intraocular adaptativa
DE102010062140B4 (de) * 2010-11-29 2014-04-03 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Gemeinnützige Stiftung Batterieelektrode und Verfahren zum Herstellen derselben, sowie Batterie
JP5788668B2 (ja) 2010-12-03 2015-10-07 三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 コク味が増強されたコーヒー含有飲料又は茶飲料
US9157682B2 (en) * 2011-02-10 2015-10-13 Linde Aktiengesellschaft Furnace atmosphere generator
US8950862B2 (en) 2011-02-28 2015-02-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for an ophthalmic lens with functional insert layers
US9914273B2 (en) 2011-03-18 2018-03-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method for using a stacked integrated component media insert in an ophthalmic device
US9110310B2 (en) 2011-03-18 2015-08-18 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multiple energization elements in stacked integrated component devices
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
US9804418B2 (en) * 2011-03-21 2017-10-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for functional insert with power layer
US9102111B2 (en) 2011-03-21 2015-08-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method of forming a functionalized insert with segmented ring layers for an ophthalmic lens
US9195075B2 (en) 2011-03-21 2015-11-24 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Full rings for a functionalized layer insert of an ophthalmic lens
EP2508935A1 (en) 2011-04-08 2012-10-10 Nxp B.V. Flexible eye insert and glucose measuring system
US20120282519A1 (en) 2011-05-06 2012-11-08 Greatbatch Ltd. Dissimilar Material Battery Enclosure for Improved Weld Structure
MX2013013538A (es) 2011-05-23 2013-12-16 Kaneka Corp Pelicula conductora de multiples capas, recolector de corriente que utiliza la misma, bateria y bateria bipolar.
EP2715841B1 (en) 2011-06-01 2018-05-23 Case Western Reserve University Iron based flow batteries
US9900351B2 (en) 2011-07-20 2018-02-20 Genband Us Llc Methods, systems, and computer readable media for providing legacy devices access to a session initiation protocol (SIP) based network
US8648297B2 (en) 2011-07-21 2014-02-11 Ohio University Coupling of liquid chromatography with mass spectrometry by liquid sample desorption electrospray ionization (DESI)
WO2013016050A2 (en) 2011-07-22 2013-01-31 Irwin Seating Company Nosemount seating system
US20170229730A1 (en) 2011-08-02 2017-08-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method for manufacturing a biocompatible cathode slurry for use in biocompatible batteries for a contact lens
US9812730B2 (en) * 2011-08-02 2017-11-07 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biocompatible wire battery
EP2631962B1 (en) 2011-08-29 2017-04-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Thin battery
WO2013036801A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 24M Technologies, Inc. Semi-solid electrode cell having a porous current collector and methods of manufacture
US20130108907A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 Apple Inc. Curved battery cells for portable electronic devices
CA2859047C (en) 2011-12-14 2017-03-21 Semprus Biosciences Corp. Redox processes for contact lens modification
US8857983B2 (en) 2012-01-26 2014-10-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure
EP2812750B1 (en) 2012-01-26 2019-07-10 Johnson & Johnson Vision Care Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
US9059435B2 (en) 2012-01-27 2015-06-16 Medtronic, Inc. Medical device battery enclosure
IL224797A (en) 2012-02-22 2017-03-30 Johnson & Johnson Vision Care An eyepiece lens with annular layers divided by a functional implant
US20130215380A1 (en) 2012-02-22 2013-08-22 Randall B. Pugh Method of using full rings for a functionalized layer insert of an ophthalmic device
US9134546B2 (en) 2012-02-22 2015-09-15 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens with segmented ring layers in a functionalized insert
GB201203713D0 (en) 2012-03-02 2012-04-18 Energy Diagnostic Ltd Energy storage battery
KR101328585B1 (ko) * 2012-04-06 2013-11-12 한국과학기술연구원 양극활물질의 재활용을 통한 리튬이온 이차전지용 양극의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 리튬이온 이차전지
JP5441279B2 (ja) 2012-05-11 2014-03-12 レーザーテック株式会社 リチウムイオン電池の観察方法、試験用リチウムイオン電池及びその製造方法
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
JP5936773B2 (ja) * 2012-07-11 2016-06-22 ビーイー・エアロスペース・インコーポレーテッドＢ／Ｅ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ， Ｉｎｃ． 座席クラスを分割する乗客席のバルクヘッド
US20140017571A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-16 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Printable Ionic Gel Separation Layer for Energy Storage Devices
US20140047742A1 (en) 2012-08-14 2014-02-20 Ben Schloss Edge Lit Magnetic Sign
WO2014049089A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa - Recherche Et Developpement Implantable devices
CN104936513B (zh) 2012-11-01 2018-01-12 蓝色火花科技有限公司 体温记录贴片
US20150228986A1 (en) 2012-11-07 2015-08-13 James Y. Wang Liquid-activated hydrogel battery
JP2014102967A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toyota Motor Corp 活物質層形成用スラリーの濾過フィルタ
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
AU2014201529A1 (en) 2013-03-15 2014-10-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form three-dimensional biocompatible energization elements
WO2014169170A1 (en) 2013-04-12 2014-10-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Inorganic and organic transient electronic devices
US10297835B2 (en) 2013-05-17 2019-05-21 Massachusetts Institute Of Technology Flexible and implantable glucose fuel cell
WO2014197702A1 (en) 2013-06-05 2014-12-11 Zhang Yi Heng Percival Complete oxidation of sugars to electricity by using cell-free synthetic enzymatic pathways
CN203300756U (zh) 2013-06-07 2013-11-20 广东国光电子有限公司 一种软包装聚合物锂离子电池手工封装装置
CN203733888U (zh) 2013-11-27 2014-07-23 中科宇图天下科技有限公司 应用于微生物燃料电池的控制装置
US9455423B2 (en) 2014-01-24 2016-09-27 Verily Life Sciences Llc Battery
US9472789B2 (en) 2014-04-08 2016-10-18 International Business Machines Corporation Thin, flexible microsystem with integrated energy source
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US9715130B2 (en) 2014-08-21 2017-07-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US9577259B2 (en) 2014-08-21 2017-02-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Cathode mixture for use in a biocompatible battery
US9383593B2 (en) 2014-08-21 2016-07-05 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120107666A1 (en) * 2002-02-12 2012-05-03 Eveready Battery Company, Inc. Flexible Thin Printed Battery and Device and Method of Manufacturing Same
RU2324260C1 (ru) * 2004-01-30 2008-05-10 Эл Джи Кем, Лтд. Батарея со специальной конструкцией монтажного корпуса
US20100266895A1 (en) * 2007-12-19 2010-10-21 Blue Spark Technologies, Inc. High current thin electrochemical cell and methods of making the same
WO2010051203A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded data processor
CN102024564A (zh) * 2010-10-19 2011-04-20 青岛杨金电子科技有限公司 积层薄膜电容的制造方法及产品
US20120236524A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Pugh Randall B Stacked integrated component devices with energization
WO2014124049A2 (en) * 2013-02-06 2014-08-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with containment chambers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2721880C1 (ru) * 2019-07-09 2020-05-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) Способ повышения регенерационного потенциала имплантируемого материала для восстановительной хирургии (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
US20160056440A1 (en) 2016-02-25
EP3026737A2 (en) 2016-06-01
EP3026737A3 (en) 2016-07-13
CA2900512C (en) 2018-02-06
TWI644465B (zh) 2018-12-11
TWI659556B (zh) 2019-05-11
TW201616716A (zh) 2016-05-01
ES2655063T3 (es) 2018-02-16
EP3312927A1 (en) 2018-04-25
EP3024082B1 (en) 2018-05-02
EP3021413B8 (en) 2018-01-17
CA2900512A1 (en) 2016-02-21
EP3024082A1 (en) 2016-05-25
CN105390726A (zh) 2016-03-09
US20160056447A1 (en) 2016-02-25
KR20160023593A (ko) 2016-03-03
US9383593B2 (en) 2016-07-05
RU2015135168A (ru) 2017-02-28
JP2016046251A (ja) 2016-04-04
RU2015134561A3 (ru) 2019-03-20
BR102015019862A2 (pt) 2016-07-05
RU2015134860A3 (ru) 2019-03-06
SG10201506558WA (en) 2016-03-30
KR20160023595A (ko) 2016-03-03
US9746695B2 (en) 2017-08-29
EP3026737B1 (en) 2018-10-10
SG10201506556UA (en) 2016-03-30
AU2015213356A1 (en) 2016-03-10
JP2016045496A (ja) 2016-04-04
CA2902567A1 (en) 2016-02-21
CN105390723A (zh) 2016-03-09
AU2015215906A1 (en) 2016-03-10
CA2900265A1 (en) 2016-02-21
JP2016046249A (ja) 2016-04-04
KR20160023587A (ko) 2016-03-03
SG10201506560SA (en) 2016-03-30
AU2015213356B2 (en) 2018-11-15
RU2628772C2 (ru) 2017-08-22
AU2015215844A1 (en) 2016-03-10
EP3016194A1 (en) 2016-05-04
TWI645232B (zh) 2018-12-21
RU2015134860A (ru) 2017-02-28
CN105390710A (zh) 2016-03-09
JP2016046254A (ja) 2016-04-04
SG10201506607TA (en) 2016-03-30
KR20160023592A (ko) 2016-03-03
EP3416226A1 (en) 2018-12-19
US20170276964A1 (en) 2017-09-28
CA2900265C (en) 2019-05-07
HK1223740A1 (zh) 2017-08-04
HK1252624A1 (zh) 2019-05-31
RU2015134561A (ru) 2017-02-21
BR102015019946A2 (pt) 2016-04-19
EP3021413B1 (en) 2017-12-06
RU2015135168A3 (ru) 2018-06-18
BR102015020027A2 (pt) 2016-04-19
US20160056496A1 (en) 2016-02-25
TW201622212A (zh) 2016-06-16
HK1223739A1 (zh) 2017-08-04
HK1223741A1 (zh) 2017-08-04
TWI645596B (zh) 2018-12-21
DK3016194T3 (en) 2018-02-19
PL3021413T3 (pl) 2018-05-30
BR102015019910A2 (pt) 2016-04-19
EP3021413A1 (en) 2016-05-18
EP3016194B1 (en) 2017-12-27
AU2015215830A1 (en) 2016-03-10
US9946092B2 (en) 2018-04-17
TW201620197A (zh) 2016-06-01
CA2900875A1 (en) 2016-02-21
US20170322429A1 (en) 2017-11-09
TW201621405A (zh) 2016-06-16
RU2015134845A (ru) 2017-02-27
US20160054590A1 (en) 2016-02-25
CN105390661A (zh) 2016-03-09
US10558062B2 (en) 2020-02-11
ES2669747T3 (es) 2018-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2665702C2 (ru) Способы образования биосовместимых элементов питания для биомедицинских устройств, содержащих многослойные материалы и помещенные сепараторы
RU2675797C2 (ru) Способы формирования биосовместимых перезаряжаемых элементов питания для биомедицинских устройств
RU2675385C2 (ru) Устройство и способы герметизации и заключения в оболочку биосовместимых элементов питания
RU2671968C2 (ru) Катодная смесь для использования в биосовместимой батарее
RU2631333C2 (ru) Способы изготовления тонкопленочных элементов питания для биосовместимых устройств, содержащих многослойные композиты и осажденные разделители
RU2675591C2 (ru) Биологическая совместимость биомедицинских элементов питания
RU2684170C2 (ru) Составы электролита для применения в биосовместимых элементах питания
TW201620191A (zh) 形成用於生醫裝置之生物可相容賦能元件之分隔件的方法及設備
US10374216B2 (en) Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
TWI653777B (zh) 生物可相容電池、其形成方法及生醫裝置設備

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190820