敏粘合剂转移胶 带。层状构造粘合剂层可为厚度大约1-3毫米的聚偏二氣乙締（PVD巧层，并且覆盖层状构 造忍706。层状构造忍706可包含热塑性聚合物树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二醋，该树脂可 例如为大致3毫米厚。接着参见图7B，可通过激光切割处理在层状构造中切出用于阴极凹 坑708的腔。在图7C中，可获得阳极连接锥710,并且在一侧施加有保护掩蔽层712。接下 来，在图7D中，可将阳极连接锥710电锻上连贯的金属层714,例如锋。接着参见图7E，通 过将图7B的层状构造粘附到图7D的电锻层714可将图7B和图7D的层状构造结合，W形 成图7E所示的新的层状构造。可将图7B的剥离层702a移除，W便暴露图7B的粘合剂层 704a，W粘附到图7D的电锻层714上。接下来参见图7F，可将阳极保护掩蔽层712从阳极 连接锥710的底部移除。
[01巧]图8A至图細可示出将通电元件实施到生物相容性层状结构的过程，该层状结构 有时在本文中称为层状组件或层合组件，类似于例如图6A至图6F W及图7A至图7F中所 示的层状结构。接着参见图8A，水凝胶分隔物前体混合物820可沉积在层合组件的表面上。 在一些实例中，如图所示，可将水凝胶前体混合物820施加在剥离层802上。接下来，在图 8B中，可将水凝胶分隔物前体混合物820刮压850到阴极凹坑中，同时将剥离层802上的该 混合物清除干净。术语"刮压"一般可指使用平整工具或刮擦工具在表面上涂擦，并且使流 体材料在表面上方运动并使其进入它们所存在的腔中。可通过类似术语"刮刀"型装置或 者平整化装置的设备进行刮压过程，所述平整化装置诸如刀刃、刀锋等，其可由与待被移动 的材料化学上一致的多种材料制成。
[0176] 可将图8B所示的过程进行多次，W确保阴极凹坑的涂布，并增加所得特征结构的 厚度。接下来，在图8C中，可干燥水凝胶分隔物前体混合物，W便使材料从水凝胶分隔物前 体混合物蒸发，所述材料通常可为各种类型的溶剂或稀释剂；然后，可将所分配和施加的材 料固化。在一些实例中，将图8B和图8C中示出的过程组合来进行重复也可为可行的。在 一些实例中，水凝胶分隔物前体混合物可通过暴露于热来固化，而在其他实例中则可通过 暴露于光子能量来进行固化。在其他实例中，固化可设及暴露于光子能量和热两者。可存 在固化水凝胶分隔物前体混合物的多种方式。
[0177] 固化的结果可为使水凝胶分隔物前体材料形成到阴极凹坑壁W及接近阳极或阴 极特征结构的表面区域，所述特征结构在本实例中可为阳极特征结构。将该材料粘附到腔 的侧壁可用于分隔物的隔离功能。固化的结果可为形成脱水聚合的前体混合物浓缩物822， 可仅将其视为电池的分隔物。接着参见图8D，阴极浆料830可沉积在层状构造剥离层802 的表面上。接下来，在图8E中，可将阴极浆料830刮压到阴极凹坑中W及脱水聚合的前体 混合物浓缩物822上。可将阴极浆料移动到其在腔中的所需位置，同时在很大程度上将其 从层状构造剥离层802清理干净。可将图8E的过程进行数次，W确保阴极浆料830涂布在 脱水聚合的前体混合物浓缩物822的顶部。接下来，在图8F中，可将阴极浆料干燥，W在脱 水聚合的前体混合物浓缩物822顶部上形成隔离的阴极填充物832,从而将阴极凹坑的剩 余部分填满。
[0178] 接着参见图8G，可将电解质制剂840添加到隔离的阴极填充物832上，并且使隔离 的阴极填充物832与脱水聚合的前体混合物浓缩物822水合。接下来，在图細中，可通过 移除剩余的层状构造剥离层802并将阴极连接锥816按压就位来将该阴极连接锥816粘附 到剩余的层状构造粘合剂层804。所得放置可使水合阴极填充物842被覆盖，并且建立到阴 极填充物842的电接触，作为阴极集流体和连接方式。
[0179] 图9A至9C可示出图7D中所示的所得层合组件的另选实例。在图9A中，可获得 阳极连接锥710,并且在一侧施加有保护掩蔽层712。可按照类似于先前附图中描述的方式 将阳极连接锥710锻上连贯的金属层714,例如锋。接着参见图9B，可不使用如图8E所示 的刮压方法来施加水凝胶分隔物910。可通过多种方式来施加水凝胶分隔物前体混合物，例 如可通过物理粘附来粘附混合物的预制膜，或者，可通过旋涂工艺来分配该水凝胶分隔物 前体混合物的稀释混合物，然后将其调整到所需厚度。另选地，可通过喷涂或任何其他的等 效处理来施加材料。
[0180] 接下来，在图9C中，示出了可进行处理W形成可用作围绕分隔物区域的容纳构造 的一段水凝胶分隔物。该处理可形成限制材料流动或扩散的区域，所述材料为诸如所形成 的电池元件内部结构外的电解质。因此可形成各种类型的此类阻挡特征结构920。在一些 实例中，阻挡特征结构可与分隔物层的高度交联区域对应，而在一些实例中可通过阻挡特 征结构920的所需区域对光子能量的增加的暴露来形成阻挡特征结构。在其他实例中，可 在材料固化前将其添加到水凝胶分隔物材料中，W在固化变成阻挡特征结构920时形成区 域差异化部分。在其他实例中，可在固化前或固化后通过多种技术来移除水凝胶分隔物材 料的区域，所述多种技术包括例如对采用掩蔽来限定区域范围的层进行化学蚀刻。移除材 料的区域本身可形成阻挡特征结构，或者，可将材料添加回空隙来形成阻挡特征结构。可通 过若干方法进行不透水段的处理来形成空隙，所述方法包括图像输出处理、增加交联、重光 定量化eavy photodosing)、回填，或者省略水凝胶粘附。在一些实例中，示出为由图9C的 处理所得类型的层状构造或组件可形成为不具有阻挡特征结构920。 阳18。聚合由術元件分隔物
[0182] 在一些电池设计中，可出于多种原因而不使用分立的分隔物诸如先前部分所述， 诸如成本、材料的可用性、材料的质量，或一些作为非限制性实例的材料选项的处理复杂 性。在运种情况下，例如已在图8A至图細的过程中示出的诱铸分隔物或现场成型分隔物 可提供所需的优点。尽管淀粉或糊料分隔物已成功商用于AA和其他形式的勒克朗谢电池 或碳锋电池中，但此类分隔物可在某种程度上不适合用于层状微电池的某些实例。需要特 别注意的是，在本发明的电池中使用的任何分隔物的几何形状应均匀且一致。可能需要精 确控制分隔物的体积，W有助于随后准确加入已知的阴极体积并随后实现一致的放电容量 和电池性能。
[0183] 用于实现均匀的、机械上坚固的现场成型分隔物的方法可W是使用可紫外光固化 的水凝胶制剂。多种水可透过的水凝胶制剂在各个行业例如接触镜片行业可W是已知的。 接触镜片行业中常见的水凝胶的实例可为聚（甲基丙締酸径乙醋）交联的凝胶，或简称为 pHEMA。对于本发明的多种应用，pHEMA可具有许多用于勒克朗谢电池和锋碳电池的有吸引 力的性质。在水合状态下，pHEMA通常可保持大约30-40%的水含量，同时保持大约I(K)PSi 或更大的弹性模量。此外，本领域的技术人员可通过加入附加的亲水性单体（例如甲基丙 締酸）或聚合物（例如聚乙締化咯烧酬）组分来调整交联水凝胶的模量和水含量性质。运 样，可按配方调整水含量，或更具体地说，水凝胶的离子渗透性。
[0184] 在一些实例中特别有利的是，可诱铸且可聚合的水凝胶制剂可包含一种或多种有 利于加工的稀释剂。可选择具有挥发性的稀释剂，使得可诱铸的混合物可被刮压到腔中，然 后允许干燥足够的时间来除去挥发性溶剂组分。干燥后，可通过暴露于适当波长的光化福 射来引发本体光聚合，诸如对于选定的光引发剂诸如CG 819使用420nm的蓝色紫外光。挥 发性稀释剂可有助于提供所需的应用粘度，W便促进在腔中诱铸可聚合材料的均匀层。挥 发性稀释剂，特别是在制剂中加入了强极性单体的情况下，也可W提供有利的表面张力降 低效应。对于实现在腔中诱铸可聚合材料均匀层而言很重要的另一个方面可为应用粘度。 常见的小摩尔质量活性单体通常不具有非常高的粘度，其粘度通常可为仅几个厘泊。为了 给可诱铸且可聚合的分隔物材料提供有益的粘度控制，可选择已知与可聚合材料相容的高 摩尔质量聚合物组分加入制剂。可适合加入示例性制剂的高摩尔质量聚合物的实例可包括 聚乙締化咯烧酬和聚环氧乙烧。
[0185] 在一些实例中，如前所述，可将可诱铸、可聚合的分隔物有利地应用于设计的腔 中。在另选的实例中，在聚合时可能没有腔。相反，可将可诱铸、可聚合的分隔物制剂涂覆 在含有电极的基底上，例如图案化的锻锋黄铜，随后使用光掩模暴露于光化福射，W便在目 标区域选择性地聚合分隔物材料。然后可通过将未反应的分隔物材料暴露于适当的清洗溶 剂来去除所述材料。在运些实例中，可将分隔物材料指定为可光图案化的分隔物。
[0186] 生物相容性装置可W为例如植入式电子装置诸如起搏器和微能量收集器、监测和 /或测试生物功能的电子药丸、具有活性组件的外科装置、眼科装置、微型累、除颤器、支架 等。
[0187] 已描述了具体实例W示出包括分隔物的生物相容性通电元件的形成、形成方法和 形成装置的示范实施例。运些实例用于所述举例说明，而无意W任何方式限制权利要求书 的范围。因此，说明书旨在涵盖对于本领域技术人员可能显而易见的全部实例。
【主权项】
1. 一种形成生物相容性通电元件的方法，所述方法包括： 接收第一绝缘材料的第一基底膜； 在所述第一基底膜中切出腔以形成阴极隔离层，其中所述腔的边缘限定所述腔的侧 壁； 接收阳极膜； 将所述阴极隔离层的第一表面粘附到所述阳极膜的第一表面； 通过所述阴极隔离层中的所述腔将分隔物沉积到所述生物相容性通电元件中； 接收阴极浆料；以及 将所述阴极浆料放置到所述阴极隔离层中的所述腔中，其中所述阴极隔离层中的所述 腔的侧壁与所沉积的分隔物的表面容纳所述阴极浆料。2. 根据权利要求1所述的方法，还包括： 接收阴极接触膜；以及 将所述阴极隔离层的第二表面粘附到所述阴极接触膜的第一表面的至少一部分。3. 根据权利要求2所述的方法，还包括： 接收包括其中一层是金属防潮层的膜叠堆的第一封装膜；以及 将所述第一封装膜粘附到所述阴极接触膜的第二表面的至少一部分。4. 根据权利要求3所述的方法，还包括： 接收包括其中一个膜层是金属防潮层的膜叠堆的第二封装膜；以及 将所述第二封装膜粘附到所述阳极膜的第二表面的至少一部分。5. 根据权利要求4所述的方法，还包括： 将所述生物相容性通电元件粘附到生物医疗装置的一部分，其中所述阴极浆料至少部 分地由所述阴极隔离层中的所述腔的侧壁、所述第一封装膜以及所述第二封装膜容纳。6. 根据权利要求2所述的方法，其中所述生物相容性通电元件被添加到生物医疗装置 的插入件，其中所述生物相容性通电元件被密封在所述插入件内，其中所述阴极浆料至少 部分地由所述阴极隔离层中的所述腔的侧壁和所述插入件容纳。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述生物医疗装置是接触镜片。8. 根据权利要求1所述的方法，还包括在所述分隔物上添加电解质制剂。9. 根据权利要求8所述的方法，其中在所述分隔物上添加所述电解质制剂在放置所述 阴极浆料之前执行。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述阴极浆料包含二氧化锰。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述二氧化锰包括电解二氧化锰。12. 根据权利要求11所述的方法，还包括处理所述阴极浆料以移除大颗粒。13. 根据权利要求12所述的方法，其中粒度小于大约70微米。14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述粒度小于大约25微米。15. 根据权利要求12所述的方法，其中移除大颗粒的所述处理包括球磨。16. 根据权利要求12所述的方法，其中移除大颗粒的所述处理包括喷射研磨。17. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基底膜是聚对苯二甲酸乙二酯。18. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一基底膜中切出所述腔利用激光。19. 根据权利要求1所述的方法，其中所述粘附方法包括激活压敏粘合剂。20. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述阴极隔离层中切出多个腔，并且所述分隔 物被沉积到所述多个腔中的至少两个腔中。21. 据权利要求1所述的方法，还包括： 在将所述阳极的第一表面粘附到所述阴极隔离层的第一表面之前，在所述阳极膜上电 镀锌层，其中所述电镀的锌层的表面随后成为所述阳极膜的第一表面。22. 根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括： 使所述生物相容性通电元件与电子电路电接触；以及 使所述电子电路与生物医疗装置的电活性元件电接触。23. 根据权利要求22所述的方法，还包括通过接合由权利要求22得到的所述装置的两 端来将由权利要求22得到的所述装置弯曲以形成锥形件。24. -种形成生物相容性通电元件的方法，所述方法包括： 接收第一绝缘材料的第一基底膜； 在所述第一基底膜中切出腔以形成阴极隔离层，其中所述腔的边缘限定所述腔的侧 壁； 接收阳极膜； 将分隔物沉积到所述阳极膜的第一表面上； 将所述阴极隔离层的第一表面粘附到所沉积的分隔物的第一表面； 接收阴极浆料；以及 将所述阴极浆料放置到所述阴极隔离层中的所述腔中，其中所述阴极隔离层中的所述 腔的侧壁与所沉积的分隔物的第一表面容纳所述阴极浆料。25. 根据权利要求24所述的方法，还包括： 接收阴极接触膜；以及 将所述阴极隔离层的第二表面粘附到所述阴极接触膜的第一表面的至少一部分。26. 根据权利要求25所述的方法，还包括： 接收包括其中一层是金属防潮层的膜叠堆的第一封装膜；以及 将所述第一封装膜粘附到所述阴极接触膜的第二表面的至少一部分。27. 根据权利要求26所述的方法，还包括： 接收包括其中一个膜层是金属防潮层的膜叠堆的第二封装膜；以及 将所述第二封装膜粘附到所述阳极膜的第二表面的至少一部分。28. 根据权利要求27所述的方法，还包括： 将所述生物相容性通电元件粘附到生物医疗装置的一部分，其中所述阴极浆料至少部 分地由所述阴极隔离层中的所述腔的侧壁、所述第一封装膜以及所述第二封装膜容纳。29. 根据权利要求25所述的方法，其中所述生物相容性通电元件被添加到生物医疗装 置的插入件，其中所述生物相容性通电元件被密封在所述插入件内，其中所述阴极浆料至 少部分地由所述阴极隔离层中的所述腔的侧壁和所述插入件容纳。30. 根据权利要求29所述的方法，其中所述生物医疗装置是接触镜片。
【专利摘要】本发明题为形成用于生物医疗装置的包括层合物和沉积的分隔物的生物相容性通电元件的方法。本发明描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实例中，形成该生物相容性通电元件的方法和设备涉及形成包括活性阴极化学物质的腔并且涉及在电池的层合结构中沉积分隔物。阴极的活性元件和阳极的活性元件用生物相容性材料的层合叠堆密封。在一些实例中，该方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。
【IPC分类】H01M6/04, H01M10/0525, G02C7/04
【公开号】CN105390712
【申请号】CN201510520533
【发明人】D.B.奥特斯, R.B.普格, J.D.里亚尔, A.托纳, F.A.弗里特施, S.马哈德范
【申请人】庄臣及庄臣视力保护公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月21日
【公告号】CA2900275A1, EP2988358A1, US20160056494