[发明专利]用于制造在生物相容性电池中使用的生物相容性阴极浆料的方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2014年8月21日提交的美国临时申请62/040178的权益。

背景技术

1.技术领域

本发明描述了用于制造在生物相容性电池中使用的生物相容性阴极浆料的方法。在一些实例中，该方法涉及制造电导体，电流通过该电导体进入或离开真空或流体。在一些实例中，用于制造在生物相容性电池中使用的生物相容性阴极浆料的方法的使用领域可包括需要能量的任何生物相容性装置或产品。

2.相关领域描述

近来，医疗装置的数量开始快速增长并且其功能不断完善。这些医疗装置可包括例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、接触镜片、输注泵和神经刺激器。前述许多医疗装置的功能增加和性能增强已经理论化并得以发展。然而，为了实现在理论上所说的增加的功能，这些装置中的许多现在都需要自备式通电机构，该机构与这些装置的尺寸和形状要求以及新的通电部件的能量要求相容。

一些医疗装置可包括诸如半导体器件的电气部件，这些部件执行多种功能并且可以结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而，此类半导体部件需要能量，因此，通电元件也应该优选地被包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的外形和相对较小的尺寸可为各种功能的限定产生挑战性的环境。在许多实例中，重要的是提供安全、可靠、紧凑和高性价比的装置来为生物相容性装置内的半导体部件供电。因此，需要形成用于植入生物相容性装置内或之上的生物相容性通电元件，在生物相容性装置中的这些毫米或更小尺寸的通电元件结构在保持生物相容性的同时也提供了增强的功能。

用于给装置供电的一个此类通电元件可为电池。电池中常用的可包含各种类型的化学基储能材料的元件是电池阴极。电池的功能可关键取决于结构的设计、材料以及与形成电池阴极相关的工艺。此外，在一些实例中，电池阴极材料的容纳度可为生物相容性的一个重要方面。

阴极浆料可为生物相容性电池的组分。阴极浆料的选择可对生物相容性电池的整合、制造、物流、可靠性和产量具有影响。浆料技术已经随浆料产业的苛刻要求而同步发展。阴极浆料制造可能要求如下领域的专门技术：颗粒合成；分散、混合和过滤；电化学、胶体科学和表面化学；流体动力学；和数值分析。操作专业性对于供应商夜以继日完美无瑕地制造阴极浆料以及递送该阴极浆料以用于高产量制造而言可能是有用的。此外，在设计电池元件和用来使电池元件成为眼科装置的生物相容性能量源的制造系统时，眼科和眼科装置中的专业性对于使用阴极浆料形成的生物相容性装置的安全特性而言可能是重要的。因此，需要制造在生物相容性通电元件中使用的小生物相容性阴极的新实例。

发明内容

本发明的一个总体方面包括用于制造在生物相容性电池中使用的阴极浆料的方法。该方法可包括如下步骤：将一种或多种液相预混合物与一种或多种固相预混合物混合成阴极浆料混合物。然后，获得层状结构，其中该层状结构具有被移除以形成腔的体积。接着，过滤该阴极浆料混合物。最后，将该阴极浆料混合物分配到层状结构的腔中，以形成在生物相容性电池中使用的生物相容性阴极。

具体实施可包括下述特征中的一种或多种特征。该方法包括检查该固相预混合物和该液相预混合物的质量。该方法还可包括在过滤阴极浆料混合物之后，储存和再循环该阴极浆料混合物。该方法还可包括干燥该阴极浆料混合物。该液相预混合物可包括一种或多种试剂，其中至少一种试剂是液相试剂。该方法还可包括过滤该液相试剂。一种液相试剂可包括溶剂。该溶剂可包括甲苯。

该固相预混合物可包括一种或多种固相试剂。该方法还可包括将该固相试剂筛分成均一粒度。该方法还可包括固相试剂，该固相试剂包括亲水性粘结剂。该方法还可包括一种固相预混合物，该固相预混合物包含过渡金属氧化物。该过渡金属氧化物包括二氧化锰。该方法还可包括一种固相试剂，该固相试剂包括碳同素异形体。碳同素异形体可包括石墨。石墨可包括炭黑。该方法还可包括一种固相试剂，该固相试剂包括亲水性粘结剂。亲水性粘结剂可包括聚异丁烯(PIB)。亲水性粘结剂可包括氟碳固体。氟碳固体可包括聚四氟乙烯(PTFE)。该方法还可包括生物医疗装置，该生物医疗装置是接触镜片。