[發明專利]管狀生物醫療裝置電池

在審

• 申請號: 201710817239.1
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107946595A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: S.M.戴維斯;F.A.弗里特施;M.E.穆特胡;R.B.普格;A.托納
• 申請（專利權）人: 莊臣及莊臣視力保護公司
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M2/08;H01M10/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 彭昶,黃希貴

相關專利申請的交叉引用

本專利申請要求2016年9月12日提交的美國臨時專利申請62/393,281 的權益。

背景技術

1.技術領域

描述了改進電池的生物相容性方面的設計和方法，特別是通過形成由 固體結構制成的管狀形式。在一些示例中，生物相容性電池的使用領域可 以包括需要能量的任何生物相容性裝置或產品。

2.相關領域描述

近來，醫療裝置的數量開始快速增長并且其功能不斷完善。這些醫療 裝置可包括例如植入式起搏器、用于監測和/或測試生物功能的電子藥丸、 具有有源部件的外科裝置、接觸鏡片、輸注泵和神經刺激器。前述許多醫 療裝置的功能增加和性能增強已經理論化并得以發展。然而，為了實現在 理論上所說的增加的功能，這些裝置中的許多現在都需要自備式通電機 構，該機構與這些裝置的尺寸和形狀要求以及新的通電組件的能量要求相 容。

一些醫療裝置可包括諸如半導體器件的電子部件，這些部件執行多種 功能并且可以結合到許多生物相容性和/或植入式裝置中。然而，此類半導 體部件需要能量，因此，通電元件也應該優選地被包括在此類生物相容性 裝置中。生物相容性裝置的形貌和相對較小的尺寸可為各種功能的限定產 生挑戰性的環境。在許多示例中，可能重要的是，提供安全、可靠、緊湊 和高性價比的機構為生物相容性裝置內的半導體組件供電。因此，需要形 成用于植入生物相容性裝置內或之上的生物相容性通電元件，在生物相容 性裝置中的這些毫米或更小尺寸的通電元件結構在保持生物相容性的同時 也提供了通電元件的增強的功能。

用于為裝置供電的一種此類通電元件可能是電池。當在生物醫療型應 用中使用電池時，可能重要的是，電池的結構和設計能夠適應生物相容性 的各方面。因此，存在對形成用于具有重大改進容納方面的生物相容性通 電元件的生物相容性電池的新型示例的需要。

發明內容

因此，本發明公開了用于在生物相容性通電元件中使用的與改進的容 納有關的策略和設計。

一個一般的方面包括生物醫療裝置，該生物醫療裝置包括電活性部 件、生物相容性電池和第一封裝層。該方面的生物相容性電池包括管狀結 構，其內部容積形成空腔。第一封裝層包封至少電活性部件和生物相容性 電池。在一些示例中，第一封裝層用于限定接觸鏡片的裙邊，通過與使用 者的眼睛表面相互作用的生物相容性水凝膠層圍繞電活性鏡片的內部部 件。在一些示例中，電解質溶液的性質提供了生物醫療裝置的生物相容性 的改進。例如，電解質溶液的組合可能具有比典型電池組合物低的電解質 濃度。在其他示例中，電解質的組合物可以模擬生物醫療裝置所處的生物 環境，諸如在非限制性示例中的淚液的組合物。在一些示例中，生物相容 性電池還包括鍍覆金屬外部涂層，其中該鍍覆金屬外部涂層包括采用無電 解電鍍來鍍覆的部分，并且其中鍍覆金屬外部涂層的厚度足夠厚以作為阻 止水分進出生化通電元件的屏障。無電解電鍍可以包括用以在鍍覆金屬外 部涂層中沉積一層銅的銅基化學方法。在一些示例中，生物相容性電池可 以存在這樣一部分，其中阻擋材料防止鍍覆金屬外部涂層在陽極接觸件和 陰極接觸件中的一個或多個的區域中形成。

根據一個方面，本發明涉及生物醫療裝置。該生物醫療裝置包括電活 性部件；電池，其包括陽極集流體、陰極集流體、陽極和陰極；封裝陽極 和陰極的管，其具有用于陽極集流體的第一穿透部、用于陰極集流體的第 二穿透部、在管和陽極集流體之間的第一密封件，以及在管和陰極集流體 之間的第二密封件；和第一生物相容性封裝層，其中第一生物相容性封裝 層包封至少所述電活性部件和所述電池。

根據另一方面，本發明涉及電池。該電池包括陽極集流體，其中陽極 集流體是在第一端部上封閉的第一金屬管；陽極，其中陽極化學物質容納 在第一金屬管內；陰極集流體，其中陰極集流體是在第二端部上封閉的第 二金屬管；陰極，其中陰極化學物質容納在第二金屬管內；陶瓷管，其具 有與第一金屬管密封地交接的第一密封表面和與第二金屬管密封地交接的 第二密封表面；以及位于第一密封表面和第一金屬管之間的間隙中的密封 材料。