TW200306417A - Electrochemical cell connector - Google Patents
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Description
200306417 A7 五、發明說明(/) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電化學電池,其包含與計量連接装置配 合之連接器以提供電性連接至計量電路。 【先前技術】 小型電化學電池在例如化學感測之應用上是有用的, 其中條帶元件之電極係作為與電子裝置之介面。電子裝置 (常稱為計量器)測量條帶元件對樣品之電性反應亦‘供 電給條帶元件以完執行-項測試1 了執行這些功能條 帶元件電極必須能電性連接至計量電路。這種電性連接可 能經由與電化學電池電極電性連通之條帶元件上之區域配 合的計量器上之連接裝置而完成。 在如揭露於 WO 98/43073,U.s. 5,437 999,Ep 〇 964 059 A2,WO 00/20626中之電化學電池的構造中,上部與 下部電極藉由在它們之間的電性絕緣層而彼此面對。在^ 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 種構造中的電極一般係形成於在製造電化學電池期間被組 合之分離基板上。此種構造在形成使條帶元件電極連接至 計量電路之部分時之製造方面會顯現出困難,此乃因為其 與一般所有連接區域係在相同平面上之連接構造不同所導 致。 在不同平面中之連接區域的結果已在各種方法中提 出。在WO 98/43073中,揭露出在其中一個電極層與絕 緣層中形成斷電器(cut-out),用以使可被使用作為連接區 域之下層電極層之區域露出之方法與裝置。在_ u s 5,437,999與WO 00/20626中,揭露出在一個電極層形成
五 瓣#對應的斷電器係形成於另一個電極層中以使適 、連接區域路出之方法與裝置。於此構造令,絕緣層係 皮刀短,俾能不阻礙連接區域。 ^。於上部基板中,以便於所形成之井之基底露出連接區 ^山井可^被導電材料填滿,而接點可能於所填滿的井之 、由導電材料所製成,從而使連接區域位在一個平面上 面。 2 —構k之項缺點係為在將這些層組合成工作裝置 ^它們需要使一個以上的電池層彼此重合之輪廊。這在 =裳置時會產生困難,並限制住可❹之製造技術。 來製、成本與產能的考量,常需要以連續薄條片型式 條▼元件。當使用連續薄條片時,在疊層步驟之前, 15 以確實達成形成於不同層上之下行薄條片重合之重 硬輪廓。即使可能的話, 易脆之製程。 的控料'統與相當 【發明内容】 電化望適合與對向電極之電化學電池聯合使用之 電化子%池連接n,以及在㈣這㈣之前 條片重合步驟之形成它們的方法。較佳實 :種丁電專 化學電池連接器與方法。 供化種電 在第一實施例十,提供一種電化學電池 =合與計量器電性連接,該電池包含承載第 之第-絕緣基板、承㈣二導電塗層之第二絕緣基板、= 20 200306417 A7 五、發明說明(3) 及配置於其間之絕緣間隔層,該科電㈣仙—種隔開 關係而彼此面對配置1中承載該第一導電塗層之該第— 絕緣基板之邊緣延伸超過承載該第二導電塗層之該第二絕 緣基板之邊緣,並超過該絕緣間隔層之邊緣,且其 該第二導電塗層之㈣二絕緣基板之該邊緣延伸超過該絕 緣間隔層之該邊緣。 在第-實施例之樣態中,承載該第一導電塗層之該第 -絕緣基板在承㈣第—導電塗層之該第—絕緣基板之— 部份包含-窗孔,且該窗孔延伸超過該絕緣隔板之該邊 緣’以使該第二電極層之_個區域露出,俾能提供用以經 由該窗孔形成與計量器電性連接之表面。 在第-實施例之-個樣態中,該電池更包含一個額外 絕緣間隔層,該額外間隔層係配置於該第一導電塗層與該 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第二導電塗層之間,其中該絕緣間隔層與該額外間隔層係 位於該窗孔之相對側上。 在第一貝施例中,提供一種電化學電池,該電化學電 池適合與計量器電性連接,該電池包含承載第一導電塗層 之第-絕緣基板、承載第二導電塗層之第二絕緣基板、以 及配置於其間之絕緣間隔層,該等導電塗層係以—種隔開 關係而彼此面對配置,其中承載該第一導電塗層之該第一 絕緣基板之邊緣延伸超過承載該第二導電塗層之該第二絕 緣基板之邊緣,並超過該絕緣間隔層之邊緣,且其中承載 該第一導電塗層之第一絕緣基板與該絕緣間隔層包含窗 孔,以使该第二電極層之一個區域露出,俾能提供用以經 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNiiUiT21〇 X 297公爱) 200306417 五、發明說明(4) 由該窗孔形成與計量器電性連接之表面。 “ίΓ:::ί例中’提供—種電化學電池,該電化學電 / …十里杰電性連接,該電池包含承載第—導電 2第:絕:基板、承载第二導電塗層之第二絕緣基板、: > ^ U之絕緣間隔層,該等導電塗層仙-種隔門 :=:面對配置,其中承載該第一導電塗層之該第: 份延伸超過承載該第二導電塗層之該第二 «第it層::第過一該:緣緣:板隔層之邊緣,且其中承 ;口:,開俾能形成缺口,該缺口鄰接位於= 声之該第二絕緣基板之該邊緣與該絕緣間隔 供用以形成與計量器電性連接之表面。 俾^ 15 20 的電實施例中、,提供一種電化學電池與計量器之間 與電、也二形成方法’該方法包含以下步驟:提供電化 ::>二該電化學電池包含承載第一導電塗層之第一絕緣 間之絕緣間隔層,該等;= 基板、以及配置於其 邊緣延伸超過第-絕緣基板之 緣,並超過該絕缘門L I 第二絕緣基板之邊 絕緣基板之該邊緣延伸超過該絕緣間隔層之 計量器包含楔形物,該楔形物包 導電表面與下部楔形導電表面,該等導電表面 (210x297 公釐) 訂 本紙張尺度 200306417 A7
係與3亥§十莖電性連通;以芬肢^兮 逋以及將该電化學電池之一部份插 入該計量器中,藉以將該楔形物插在承載該第一導電塗芦 之遠第-絕緣基板之該部分與延伸超過; 邊緣且承載該第二導電塗声之兮黛-姐I a 、 电坌層之忒弟一絕緣基板之該部分之 間’藉以形成該第一導電塗声盥兮 私垔層與5亥下部楔形導電表面之間 的電性連接,並藉以形成該第二導電塗層與該上部楔形導 電表面之間的電性連接。 在第四實施例之—個樣態中,該計量器更包含枢轉 點,其中該楔形物係能以樞轉點為軸旋轉。 【實施方式】 下述的說明與例子將詳細說明本發明之較佳實施例。 熟習本項技藝者應該理解到本發明存在有 峰内之變化與錢。因此,較佳實施心朗不應:= 15 是限制本發明之範_。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 這些較佳實施例係關於用以在具有對向電極之電化學 電池中形成電極連接區域之裝置與方法。這些裝置與方= 在疊層這些層之前並不需要重合形成於不同層上之輪廓。 尤其,本發明提供在製造期間,在裝置之連續薄條片疊層 2〇期間不需要在不同層上之下行薄條片重合之重複輪廓之裝 置與方法。較佳實施例可能聯合任何適當的製程一起使 用,這些製程譬如是將層之離散區段疊疊在一起,且有利 於減少重合之需求,因而減少製造複雜性之製程。, 在另一實施例中,亦提供在適合與所揭露的條帶連接
五、發明說明(6) 器-起使用之計量裝置中的孔σ(_)之較佳元件。 圖1 6所示之電化學電池之基本特徵係為·至少一電 極層(於此稱為上部電極層)之邊緣係從至少一另一個對向 電極f (於此稱為下部電極層)偏移,以使下部電極層之區 域懸子於上部電極層之邊緣上面,從而使適合連接至計量 電路之下部電極層之區域露出。 10 圖1至6說明各種較佳實施例之電化學電池連接器之 視圖…以〜^心以及“說明各種實:例 之組合層之薄條片(web)或卡(eard)的區段之俯視圖其顯 示出重複輪廓。圖115、21)、315、仆、5卜以及61)說明相 對應的剖面圖。 在圖1至6中,元件丨係為下部電極層。此層係由且 有塗敷至其頂面之導電塗層之電性絕緣基板所組成," 導電塗層係與電化學電池之至少-第-電極作電性接觸。 疋件2係為上部電極層。此層係由具有塗敷至其底面 之導電塗層之電性絕緣基板所組成,λ中導電塗層係與電 化子電池之至少一第二電極作電性接觸。 、士元件3係為用以使元件隔開之電性絕緣層。在 匕lx佳實施例中,元件3之頂面與底面係、具有黏性,亦 用以將此裝置之延些層黏著在一起。於此較佳實施例中, 一牛可包a塗佈有黏著劑之基板。或者,其可能只包含 一層黏著層。 疋件4係為元件! _之切斷輪廓(cut,t f),如 圖2至6所不’其用以接達至元件2之底面上的導電塗層 200306417 A7
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200306417 A7 B7 五、發明說明(?) --— 係安裝於此凸部之表面13與14上,其中兩個導電層係彼 此電性絕緣。這些層與條帶元件i與2上之導電塗層電性 接觸。導電配線或其他導電執道15與16係電連接至表面 13與14上之導電層,並用以連接至外部電路。如熟習本 5項技藝者將明白的,具有包含導電層13與14之表面的裝 置可能被建構成與凸部17成一體。 " 第二實施例係描繪於圖u至13中。圖u顯示實施 例之側視圖。圖12與13分別顯示將條帶局部或完全插入 之實施例之側視圖。 10 圖11至13所描繪之外部電路連接器100包含容室 105,此容室105包含能繞著樞轉點1〇2而在容室内 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 旋轉之楔形物101。楔形物包含電連接至外部連接點Η] 與1〇4之導電表面106與107。在其初始位置上,楔形物 1〇1係藉由重力或彈簧張力裝置(未顯示)而受到固定,以 15使其安置狀態如圖U所示。當將條帶插入容室105時, 下部電極元件撞到樞轉點102後方之楔形物1〇1之下表 面。這個動作使楔形物1〇1旋轉,以使楔形物1〇1之樞轉 點位在條帶之上部與下部電極層之間。接著,當將條帶更 f步插入容室1〇5時,上部楔形表面106變成與上部條 2〇帶元件上之導電塗層接觸。然後,完成上部條帶元件上^ 導,塗層經由導電表面106至連接點103之電性連接,同 樣完成下部電極條帶元件上之導電塗層經由導電表面 至連接點104之電性連接。 圖11至13所示之實施例之優點係為,楔形物ι〇ι 11 200306417 A7 B7 五、發明說明(丨〇) 點係自動位在上部與下部條帶電極元 連接。 確保可靠的 |化學雷池 施例之電化學電池連接器係適合使用於各種電 子电池中。舉例而言,連接器可能與使用作為供分析物 :偵測與定量用的電流感測器之電化學電池聯合—起使 在這些應用中,可將電極安置成使工作電極與反電極 (c_ter electrode)反應及反應生成物隔離,或將電極安置 成使反電極反應之生成物擴散至使它們發生反應之工作電 極之處。前型式之電化學電池係為習知技術。後型式之電 化學電池係討論於美國專利帛6,179 979號與S 5 942 號公告中。 ’ 15 20 —這兩種電極構造差異之處在於隔離狀況,反電極係被 安置成足夠遠離工作電極,以使於反電極處之電化學反應 之生成物在使用電池之期間不會到達工作電極。實際上· 達 廷通常是藉由使工作電極與反電極分離了至少一公釐而 成。 池 在非隔離構造中,工作電極與反電極係被配置成足夠 接近,以使於反電極處之電化學反應之生成物在使用電 之J間可擴政至工作電極。然後,這些反應生成物會於工 作電極產生反應,藉以提供比在隔離電極的情況下可能存 在之更高的電流。在非隔離構造中,工作電極反應可被說 成疋與反電極反應麵合。 12 本紙張尺度適財國國家標準(CNS)A4規^ 297公髮) 200306417 五、發明說明〇丨)
髮造電化學雷A 在某二實轭例中,較佳實施例之電化學電池可能藉由 使用類似於那些揭露於美國專利第5,942,1()2號中之 而製造出。 如熟習本項技藝者所將認定的,吾人可能依所期望之 目仏(譬如:為使製造流程流暢、為降低材料成本、或為 達成其他電池或製程之需要屬性),來獨立選擇電極層與 電1*生絕緣基板。a樣地,可能以任何適當的圖案(譬如只 有局邛覆蓋基板之圖案)將電極層塗敷至電性絕緣基板 層。 15 20 在較佳實施财,可能藉由使用適當的黏著劑而黏接 電池中之各層。適當的黏著劑包含譬如熱激活型黏著劑、 壓敏型黏著劑、熱硬化型黏著劑、化學硬化型黏著劑、熱 炼性黏著劑、熱流動型黏著劑等等。對於期望簡化製造之 某些實施例而言,壓敏型黏著劑是較佳的。然而,在其他 實施例中,壓敏型黏著劑之黏著性可能導致製造工具結膠 或產品黏著。在這種實施例中,熱或化學硬化型黏著劑一 般為較佳的。尤其較佳的是熱激活型與熱硬化型黏著劑, 其可於適當時間被適當地激活。 在某些實施例中,使用熱熔性黏著劑可能是較佳的。 熱熔性黏著劑係為一種無溶劑熱塑性材料,其於室溫下是 固體,亚以熔融形式被塗敷至表面,且其係在冷卻至其熔 點以下之溫度時被黏著至表面。熱熔性黏著劑可在超過熔 點之範圍的種種化學物質中取得。熱熔性黏著劑可以織 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公楚) 200306417 五、發明說明(/2) 15 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 20 物、非編織材料、編織材料、粉末、溶液之型式存在 任何其他適當的形式存在。對於某些實施例而言,執 炼性黏著劑可能是較佳的。這種黏著劑(譬如可從ma: Muidleton之Bostik公司取得)係為顯示從价高達2 之熔點以及本質上從穿今非日么t + 貝攸70王非晶系至高度結晶系之範圍之線 性飽和聚醋熱熔體。亦可從B()stik公司取得的聚醒胺(尼 龍)熱溶性黏著劑亦可能是較佳的,纟包含二聚酸盘尼龍 式聚醯胺黏著劑。適當的熱熔性黏著劑化學物質包含 EVA、聚乙烯、以及聚丙烯。 或者,在某些其他實施例中,使用疊層技術以將某些 層接合在-起可能是較佳的方式。適當的疊層技術係說; 於美國專利申請號09/694 1〇6,申請日為2〇〇〇年1〇月 曰以及申請號09/694,120,申請日為2〇〇〇年1〇月2〇曰, 每個名稱為”非對稱薄膜之疊層(LAMINates 〇F ASYMMETIUC MEMBRANES)”。將待堆疊之層彼此鄰接 配置,並施加熱藉以形成層間之接合。亦可施加壓力以幫 助形成接合。接合任何兩種能在施加熱及/或壓力之下形 成接合之材料,疊層法可能是較佳的方式。形成兩個適當 聚合材料之間的接合,疊層法是較佳的方式。 作為間隔層、作為電極層、或在電池中之其他層之支 撐可能是較佳的適當抗電材料,係包含譬如例如聚酯、聚 笨乙烯、聚碳酸酯、聚鏈烯烴、聚對笨二甲酸乙酷、玻璃' 陶瓷、及其混合物及/或組合等等之材料。適合使用作為 間隔層或支撐層之抗電黏著劑之例子包含但並未受限於聚 裝 訂 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) 200306417 Α7 五、發明說明(丨3) 丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、以及磺化聚酯。 供電池用之化學物質(例如氧化還原試劑、溶解劑、 緩衝物、惰性鹽、以及其他物質),係可能被支撐在電池 電極或壁面上,或被支撐於包含在電池内之一個或更多個 獨立支撐上,或可能是自我支撐。如果要將化學物質支撐 在電池電極或壁面上,則可能藉由使用習知技術所熟知之 例如喷墨印刷、絲網印刷、平版印刷、超音波喷灑、插槽 鍍膜、凹版印刷等等之應用技術塗敷化學物質。適當的獨 立支撐可包含但並未受限於網、非編織薄板、纖維填料、 夕孔薄膜、以及燒結粉末。電池用之化學可能被支撐在支 撐物上或包含在支撐物之内。 在個較佳實施例中,電池内之較佳材料與建構電池 單疋之材料,係以一種易於大量生產之型式存在,且電池 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 本身係被設計成供單次實驗使用,然後被丟棄。可棄換式 樣池係為一種生產夠廉價且只供單次測試用之經濟上可接 受的電池。可棄換式電池係為—種只可方便用於單次測試 之電池,換言之,可能需要採取例如清洗及/或重新裝載 試劑之步驟以處理單次使用後之電池,用以使它適合後來 的使用。 於此上下文中之經濟上可接受的意味著對使用者而 言,測試結果之察覺值係與購買與使用電池之成本相同, 或大於購買與使用電池之成本,電池購買價格係由供應電 池:使用者之成本加上適當的漲價所設定。對於多數應用 而5,具·有相#低的材料成本與簡$製程之電池是較佳 _______15 本紙張尺度適財標準(CNS)A4 χ 297公 200306417 A7 B7 五、發明說明(/4) ' '—- 的。舉例而言,電池之電極材料可以是廉價(例如碳)的材 料,或可能以足夠小的數量存在,以使昂貴的材料可能成 為較佳的。絲網印刷碳或銀墨係為一種適合以相當廉價的 材料形成電極之製程。然而,如果期望使用例如白金、鈀、 5金、或銥之電極材料,則具有更好的材料利用率之方法(例 如濺鍍或瘵發蒸汽鍍膜)是較佳的,其乃因為它們可產生 相田薄的薄膜。供可棄換式電池用之基板材料亦最好是廉 彳貝的。種廉價材料之例子係為例如聚氣乙烯、聚醯亞胺、 聚醋與塗料紙與紙板之聚合物。 1〇 電池裝配方法最好是易於大量生產。這些方法包含: 在卡上製造多重電池且在主要裝配步驟之後將此卡分割成 個別條帶,以及製造出薄條片並在連續薄條片上生產電 池接著將薄條片分割成個別條帶。當接近空間之多重重 合輪廓係為製造所期望時及/或當堅硬的電池基板材料為 I5較佳時,卡製程是最適當的。當下行薄條片之重合輪廓並 不重要且彈性薄條片可能是較佳時,薄條片程序是最適當 的。 田 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在某些實施例中,可能需要方便單次使用之電化學電 池,俾能讓使用者不會想試著重新使用電池且可能獲得不 20正確的測試結果。電池之單次使用可能說明於伴隨電池之 使用說明書中。更佳是,在某些需要單次使用之實施例中, 可將電池製造成使電池難以或不可能被使用一次以上。這 可譬如藉由包含在第一測試期間會被洗掉或消耗掉所以= 第二測試中沒有作用之試劑而達成。或者,測試之信號可 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐)' --- 200306417
在池偵測樣品中之分析物的存在及/或 =’或代表存在於樣品中之分析物的存在及/或數量之 物質之較佳實施例中,電池中 夕 冤極係為工作電 二ΐ工作電極之電位係代表分析物之位準(例如在電位 感心中)時’心作為參考電極之第2電極會存在,並 係用來提供參考電位。 /、 在工作電極電流代表例如葡萄糖之分析物之位準的電 流感測器的情況下,最好是存在作為反電極之至少一另一 ,電極以元成電路。這個第二電極亦可作為參考電極之功 15此。或者,單獨電極可執行參考電極之功能。 適合工作電極、反電極、以及參考電極之材料係與存 在於裝置中之任何試劑或物質相容。相容材料實質上並未 與存在於電池令之其他物質產生化學反應。這種適當材料 之例子可包含但並未受限於碳、碳與有機黏合劑、白金、 2〇把、氧化鋼、氧化錫、混合氧化銦/氧化錫、金、銀、銥、 及其混合物。這些材料可能藉由譬如濺鍍、蒸汽鍍膜、絲 網印刷、熱蒸鍍、凹版印刷、插槽鍍膜(sl〇t 或平 版印刷之任何適當的方法而形成為電極構造。在較佳實施 例中,材料係受到濺鍍或絲網印刷以形成電極構造。 15 20 200306417 五、發明說明(/句 供參考電極使用之較佳材料之非限制例包含例如與氯 化銀、演化銀或峨化銀接觸之銀,以及與氯化亞采或硫酸 亞,接觸之水銀的金屬/金屬鹽系統。金屬可能藉由任何 適田的方法而沈積,然後,與適當的金屬鹽接觸。適當的 5方法包含譬如在適當的鹽溶液中之電解或化學氧化。這種 金屬/金屬鹽系統在電位測量方法上提供比單一金屬成分 系統更好的電位控制。在一個較佳實施例中較佳是以金 屬/金屬鹽電極系統作為電流感測器中之單獨參考電極。 吾人可能使用任何適當的電極間距。在某些實施例 〇中,電極被隔開一段大約500"m、4〇〇"m、3〇〇"m ' 2〇〇 l〇〇#m'5〇"m、2〇〇"m、1〇"m、或更少之距離 可能是較佳的。在其他實施例中,電極被隔開—段大約5〇〇 //m' 600 #m' 700 "m、_"m、9〇〇#m' i _ '或更 多之距離可能是較佳的。 溶解劑 在某些實施例中,吾人可能期望在電化學電池中包含 一種或更多種溶解劑。適當的溶解劑包含離子型與非離子 型清潔劑兩者、蛋白分解酵素、以及脂肪分解酵素。適當 的離子型清潔劑包含譬如二燒基硫酸納與十六烧基三甲基 漠化銨。蛋白分解酵素之非限制例包含胰蛋白、騰凝乳蛋 白騰、胃液素、木瓜梅、以及鏈黴蛋白酵吻〇職e), -種具有明顯特性之非常活性酵素。適合使用之非離子表 面活化劑包含譬如乙氧基辛基苯酚 octyiphenol),其包含可從賓夕凡尼亞州費城之R〇hm & I_ 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^公楚厂 裝 訂 200306417 五、發明說明(丨7) =、么^司取得的TRIT0N χΤΜ系列。在—個較佳實施例 以水中起泡之息素(亦即植物配糖)作為溶解劑是較 二圭的。在一個尤其較佳實施例中,可從澳洲新南威爾斯州 ϋΓ之SlgmaAldnch公司取得的脫氧膽酸之驗金 屬鹽作為溶解劑是較佳的。 氧化還原就彳丨 氧化還原試劑亦可被包含在較佳實施例中之電化學電 池中。供測量血液中之葡萄糖之電化學電池使用之較佳氧 化逛原試劑,係包含能氧化還原型式之酵素(能選擇性地 乳化,萄糖)之那些試劑。適當酵素之例子包含但並未受 限於葡萄糖氧化酵素脫氫梅,PQQ依賴型葡萄糖脫氣酶^ 及财D依賴型葡萄糖脫氯酶。適合分析葡萄糖使用之氧 化還原試劑之例子包含但並未受限於㈣化物重㈣ 15 20 鹽、氧化鈒、高鐘酸鹽、以及電活性有機金屬合成物。例 如二氯酚靛酚與醌之有機氧化還原試劑亦是適當的。在一 個較佳實施射’用以分析㈣糖之氧化還原試劑係 氰化物。 缓衝物 可選擇地,緩衝物可能與氧化還原試劑一起以乾燥形 j存在於電化學電池中。如果緩衝物存在,則其存在之數 量係能使所產生之pH位準適合將氧化還原試劑之氧化電 位調整至適合氧化譬如葡萄糖而非其他不希望_之物質 之位準、緩衝物以足夠數量存在,俾能在測試期間將樣。 之PH實質上維持於期望位準。適當緩衝物之例子包含璘 本紙張尺度ϋ國家標準(CNS)A4規格(训χ 297公爱) 19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200306417
酸鹽、碳酸鹽、苯六甲酸之驗金屬鹽、檸檬酸之驗金屬鹽、 以及檸康酸之驗金屬鹽。緩衝物之選擇可在其他因素之間 f决於期望的pH值。緩衝物之選擇條件是使其不與氧化 還原試劑產生反應。 _惰性鹽 供各種實施例較佳使用之惰性鹽包含分解以形成待分 斤樣°°中的離子,但不會與任何一個氧化還原試劑或其 他樣品或單元(包含與單元電極)中之物質產生反應的鹽Γ 適當惰性鹽之例子包含但並未受限於驗金屬氯化物' 石肖酸 10 鹽、硫酸鹽、以及璘酸鹽。 甚在於雷池内之铷晳 除了氧化還原試劑與緩衝物以外,其他物質亦可存在 T電化學電池内。這種物質包含譬如黏度增強劑與低分子 量聚合物。親水物質亦可包含在電池内,例如聚乙二醇、 15聚丙烯酸、葡聚糖、以及例如由賓夕凡尼亞州費城之Rohm & Haas公司(使用商品名TRIT〇N χΤΜ)或由德拉威州維明 頓之ICI Americas公司(使用商品名tweentM)所銷售之 那些表面活化劑。在一個較佳實施例中,可存在有從BA” 取得的Pluronic表面活化劑與防沫劑。這種物質可提高電 20池之填充率,提供更穩定的測量,並抑制小體積樣品 發。 電路 導電層最好是經由於此所說明之連接器而連接至能施 加電極間之電壓並測量所產生之電流之電路(嬖如計量 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
200306417 A7 -— ___B7_ 五、發明(") " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 器)。適當的計量器可包含一個或更多個電源、用以施加 受控制電壓或電流之電路、微處理器控制裝置、電腦、或 資料儲存裝置、顯示裝置、音響警報裝置、或熟習本項技 蟄者所熟知的其他裝置或元件。計量器亦可能作為至電腦 5或資料儲存裝置之界面。舉例而言,一般的計量器可以是 一種以電池供以電源之手持式裝置,其乃由板上微處理器 所控制,並包含用以施加在譬如條帶電極連接銷之間的預 定電壓或電流之電路以及例如類比數位轉換器之電路。於 本實施例中,可將來自條帶之類比信號轉換成可被微處理 1〇器分析及7或儲存之數位信號。計量器亦可包含例如液晶 ”、、員示為之顯示裔與適當的相關電路,用以將測試結果顯示 給使用者。在其他實施例中,計量器可併入例如電壓施加 與^號獲得電路之專用電路。這種專門電路可能被併入分 離模組中,其可能以例如手持式電腦或其他型式之電腦的 15 一般計算裝置作為介面。在這種實施例中,一般裝置可執 行控制、分析、資料儲存、及/或顯示功能。這種實施例 允許製造較不昂貴的計量器,其乃因為一般計算裝置對多 數功能而言可能是較佳的,且其不會被視為電化學測量系 統之成本之一部份。在這些計量器實施例之任一個中,計 2〇量器或一般計算裝置可能能與例如區域電腦網路或網際網 路之外部裝置連通,用以促進測試結果之分佈與提供系統 升級給使用者。 上述說明提供本發明之幾個方法與材料。本發明易受 方法與材料之修改,與製造方法與設備之修改的影響。從 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) A7 200306417 B7 五、發明說明(20) 於此所提供之本發明之這個揭露書或實行之考量,熟習本 項技藝者將更顯明白這種修改。因此,本發明並非意圖受 限於於此所提供之具體實施例,但其涵蓋所有落在本發明 之真實範疇與精神(如具體化於附屬申請專利範圍中)内之 5 修改與替代例。所有於此所引證的參考文獻全部藉此列入 參考資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 200306417 A7
A7 200306417 B7 五、發明說明(22) 圖10提供將條帶完全插入至外部電路連接器之圖 例。 圖11提供外部電路連接器100之側視圖。 圖12提供將條帶局部插入至如圖11所示之外部電路 5 連接器100之圖例。 圖13提供將條帶完全插入至如圖11所示之外部電路 連接器100之圖例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 200306417 B7 五、發明說明(23) 【圖式之代號說明】 1〜下部電極層 2〜上部電極層 3〜電性絕緣層 5 4〜元件 10〜外部電路連接器 11〜孔穴 12〜孔六 13〜導電層 ίο 14〜導電層 15〜導電執道 16〜導電執道 17〜凸部 18〜容室 15 100〜外部電路連接器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 101〜楔形物 102〜樞轉點 103〜連接點 104〜連接點 2〇 10 5〜容室 106〜導電表面 107〜導電表面 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐)
Claims (1)
- 200306417 申請專利範圍 A8B8C8D8 •一種電化學電池,該電化學電池適合與計量器電性 連接-攻電池包含承載第一導電塗層之第一絕緣基板、承 載第二導電塗層之第二絕緣基板、以及配置於其間之絕緣 間隔層,該等導電塗層俜、以〆種隔開關係*彼此面對配 5置,其中承載該第一導電塗層之該第一絕緣基板之一邊緣 延伸超過承載該第二導電塗層《該第二絕緣基板之一邊 緣,並超過該絕緣間隔層之一邊緣,且其中承載該第二導 電塗層之該第二絕緣基板之該邊緣延伸超過該絕緣間隔層 之該邊緣。 10 2.如申請專利範圍第1項所述之電化學電池,其中承 載該第一導電塗層之該第一絕緣基板在承載該第一導電塗 層之讜第一絕緣基板之一部份包含一窗孔,且該窗孔延伸 超過該絕緣隔板之該邊緣,以使該第二電極層之一個區域 露出’俾能提供用以經由該窗孔形成與計量器電性連接之 15 表面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3.如申請專利範圍第2項所述之電化學電池,更包含 額外絕緣間隔層,該額外間隔層係配置於該第一導電塗層 與該第二導電塗層之間,其中該絕緣間隔層與該額外間隔 層係位於該窗孔之相對側上。 20 4 · 一種電化學電池,該電化學電池適合與計量器電性 連接,該電池包含承載第一導電塗層之第一絕緣基板、承 載第二導電塗層之第二絕緣基板、以及配置於其間之絕緣 間隔層,該等導電塗層係以一種隔開關係而彼此面對酉己 置,其中承載該第一導電塗層之該第一絕緣基板之一邊緣 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 20030641715 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 延伸超過承载該第二導電塗層之該第二絕緣基板之一邊 緣,並超過該絕緣間隔層之一邊緣,且其令承載該第一導 電塗層之第一絕緣基板與該絕緣間隔層包含一窗孔,以使 該第二電極層之一個區域露出,俾能提供用以經由該窗孔 形成與計量器電性連接之一表面。 5· —種電化學電池,該電化學電池適合與計量器電性 連接’該電池包含承載第一導電塗層之第一絕緣基板、承 載第二導電塗層之第二絕緣基孝反、以及配置於其間之絕緣 間隔層,該等導電塗層係以一種隔開關係而彼此面對配 置,其中承載該第-導電塗層之該第一絕緣基板之一部份 延伸超過承载該第二導電塗層之該第二絕緣基板之一邊 緣,並超過該絕緣間隔層之一邊緣,且其中承載該第一導 電塗層之該第一絕緣基板之一部份與該絕緣隔板之一部份 係被移開俾能形成缺口,該缺口鄰接位於承載該第二導電 塗層之該第二絕緣基板之該邊緣與該絕緣間隔層之該邊 緣’以使該第二電極層之一個區域露出,俾能提供用以形 成與計量器電性連接之一表面。 、:-種電化學電池與計量器之間的電性連接之形成方 法,该方法包含以下步驟: a)提供電化學電池,該電化學電池包含承載第電 塗層之第-絕緣基板、承載第二導電塗層之第二絕緣基 板 '以及配置於其間之絕緣間隔層,該等導電塗居係以一 種隔開關係而彼此面對配置,其中承載該第_導;塗層之 該第-絕緣基板之-邊緣延伸超過承载該第:導電之本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2l〇x297公楚) 六、申請專利範圍 呑亥弟一絕緣基板之一邊绪 >> 绫,i並超過該絕緣間隔層之一邊 緣且其中承載该第二導電塗; 緣延伸超過該絕緣間隔層之弟二絕緣基板之該邊 /)提供計量器,該計量器包含楔形物,該楔形物包含 上部楔形導電表面與下部模 、 與該計量H電性連通;以及^表面’料導電表面係 c)將該電化學電池之—部份插入該 該楔形物插在承載該第一導 °中精以將 部分與延伸超過該絕緣間隔心=第:絕緣基板之該 第—絕緣基板之該部分之間,藉以形成該第一導 電塗層與該下部楔形導電表面之間的電性連接,並藉以妒 一導電塗層與該上部楔形導電表面之間的電性連 7.如申請專利範圍第6項所述之形成方法旦哭 更包含枢轉點’其中該楔形物係能以樞轉點為軸旋轉里- 15
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