无电密封层生物医学装置的生物相容性可再充电通电元件的制作方法

本专利申请为2015年6月26日提交的美国专利申请no.14/746,178的部分继续申请，该美国专利申请继而要求2014年8月21日提交的美国临时专利申请no.62/040,178的权益。该专利申请的内容是可信的并且据此以引用方式并入。
背景技术：
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技术领域：
本文描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实施方案中，形成生物相容性通电元件的方法和设备包括形成通电元件的分隔物元件。包括阳极、阴极和电解质的有源元件可以电化学方式连接，并且可与所形成的分隔物元件相互作用。有源元件可以配置成这样的方式，即电池可在多个使用步骤中放电和再充电。在一些实施方案中，这些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。2.相关领域的讨论近来，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圆丸、具有有源组件的外科装置、隐形镜片、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组件的能量要求相容。一些医疗装置可包括诸如半导体器件的部件，这些部件执行多种功能并且可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。生物相容性装置的形貌和相对较小的尺寸为各种功能的限定产生了新的且具有挑战性的环境。在许多实施例中，重要的是，提供安全、可靠、紧凑和高性价比的机构为生物相容性装置内的半导体组件供电。因此，需要形成用于植入生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件的新型实施方案，其中电池元件的结构为通电元件的化学成分提供增强的容纳性，以及改善对包含于通电元件中的化学成分的量的控制。技术实现要素：因此，公开了形成生物相容性通电元件的方法和设备，这些方法和设备提供制造优点同时产生可显著地包含电池化学的结构。同样，结构设计还可提供对存在于电池元件内的通电元件的量的固有控制。一个一般方面包括一种生物相容性通电元件，该生物相容性通电元件还可包括间隙隔层(gapspacerlayer)。该生物相容性通电元件还可包括位于间隙隔层中的至少第一孔。该生物相容性通电元件还可包括阴极隔层，其中该阴极隔层附接到该间隙隔层。该生物相容性通电元件还可包括位于该阴极隔层中的至少第二孔，其中该第二孔与该第一孔对准，并且其中该第二孔小于该第一孔，使得当该第一孔和该第二孔对准时，存在在该第一孔中暴露的阴极隔层的脊。该生物相容性通电元件还可包括分隔物层(separatorlayer)，其中该分隔物层放置在该间隙隔层中的第一孔内，并且粘附到阴极隔层的脊。该生物相容性通电元件还可包括该第二孔的侧面与该分隔物层的第一表面之间的腔，其中该腔填充有阴极化学物质。该生物相容性通电元件还可包括涂覆有阳极化学物质的第一集流体(currentcollector)。该生物相容性通电元件还可包括第二集流体，其中该第二集流体与该阴极化学物质处于电连接。该生物相容性通电元件还可包括含电解质化学物质的电解质。该生物相容性通电元件还包括镀金属外部涂层，其中该镀金属外部涂层包括包括用无电镀进行镀敷的部分，并且其中该镀金属外部涂层的厚度足够厚，以充当水分从生物化学通电元件进入和流出的阻隔件。无电镀可包括铜基化学物质，以将铜层沉积在镀金属外部涂层中。在一些示例中，可存在生物相容性通电元件的一部分，其中阻挡材料防止镀金属外部涂层在阳极接触件和阴极接触件中的一个或多个的区域中形成。具体实施可包括以下特征中的一个或多个：其中阴极化学物质、阳极化学物质和电解质化学物质与通电元件的多个充电和放电循环一致的生物相容性通电元件。生物相容性通电元件还可包括其中阴极化学物质包含锂盐的示例。生物相容性通电元件可包括磷酸铁锂。生物相容性通电元件还可包括嵌入的金属原子。生物相容性通电元件还可包括嵌入的锂原子。生物相容性通电元件还可包括铅、镍、锂、钴、锌、钠、钒、银或硅中的一种或多种。生物相容性通电元件还可包括羧甲基纤维素钠。生物相容性通电元件还可包括其中阴极化学物质包含人造石墨和炭黑中的一种或多种的示例。生物相容性通电元件还可包括其中阴极化学物质包含丁苯橡胶中的一种或多种的示例。生物相容性通电元件还可包括六氟磷酸锂。生物相容性通电元件可包括其中生物相容性通电元件电连接到生物医学装置内的电活性元件的示例。生物相容性通电元件还可包括其中生物医学装置是眼科装置的示例。在一些示例中，眼科装置可为接触镜片。生物相容性通电元件还可包括其中电解质包含六氟磷酸锂的示例。生物相容性通电元件还可包括其中分隔物前体混合物包含聚(偏二氟乙烯)、聚(二甲基硅氧烷)、n-n二甲基乙酰胺中的一种或多种的示例。另外的示例还可包括甘油。生物相容性通电元件可包括在生物医学装置内。一个一般方面包括可纳入眼科装置中的生物相容性通电元件，其中眼科装置为接触镜片。生物相容性通电元件还可包括一种包括下述各项的生物相容性通电元件：阴极间隔层；位于该阴极隔层中的至少第一孔；涂覆有阳极化学物质的第一集流体，其中第一集流体附接到阴极隔层的第一表面，并且其中在第一孔的侧面与涂覆有阳极化学物质的第一集流体的第一表面之间形成第一腔；分隔物层，其中该分隔物层在分隔物前体混合物被分配到腔中之后在第一腔内形成；该第一孔的侧面与该分隔物层的第一表面之间的第二腔，其中该第二腔填充有阴极化学物质；第二集流体，其中该第二集流体与该阴极化学物质处于电连接；以及电解质。具体实施可包括生物相容性通电元件，其中阴极化学物质、阳极化学物质和电解质化学物质与通电元件的多个充电和放电循环一致。附图说明图1a至图1d示出了与接触镜片的示例性应用一致的生物相容性通电元件的示例性方面。图2示出了示例性电池设计的单个电池的示例性尺寸和形状。图3a示出了具有示例性阳极和阴极连接部的第一独立式包装的生物相容性通电元件。图3b示出了具有示例性阳极和阴极连接部的第二独立式包装的生物相容性通电元件。图4a至图4n示出了形成用于生物医学装置的生物相容性通电元件的示例性方法步骤。图5示出了示例性的完全成形的生物相容性通电元件。图6a至图6f示出了用于生物相容性通电元件的结构形成的示例性方法步骤。图7a至图7f示出了使用另选的电镀方法形成生物相容性通电元件的结构的示例性方法步骤。图8a至图8h示出了形成用于生物医学装置的具有水凝胶分隔物的生物相容性通电元件的示例性方法步骤。图9a至图9c示出了利用另选的分隔物处理实施方案形成生物相容性通电元件的结构的示例性方法步骤。图10a示出了具有镀层的完全成形的生物相容性通电元件的侧剖视图。图10b示出了具有镀层的完全成形的生物相容性通电元件的顶视图。具体实施方式本专利申请中公开了形成三维生物相容性通电元件的方法和设备。通电元件内的分隔物元件可用新型方法形成，并且可包括新型材料。在以下部分中，描述了各种实施方案的详细说明。文中描述的优选实施方案和替代实施方案均仅为示例性实施方案，各种修改和更改对于本领域的技术人员而言可为显而易见的。因此，示例性实施方案不限制本申请的范围。将三维生物相容性通电元件设计成使用于活生物体的机体中或其附近。术语在下文的说明和权利要求书中，可用到各种术语，它们将应用以下定义：如本文所用，“阳极”是指电流通过其流进极化的电气装置的电极。电流的方向通常与电子流的方向相反。换句话讲，电子从阳极流进例如电路中。如本文所用的“粘结剂”是指能够表现出对机械变形的弹性反应并且与其他通电元件组件化学相容的聚合物。例如，粘结剂可包括电活性材料、电解质、聚合物等。本文所用的“生物相容性”是指在具体的应用中以合适的宿主响应执行的材料或装置。例如，生物相容性装置对生物系统不具有毒性或有害作用。如本文所用，“阴极”是指电流通过其流出极化的电气装置的电极。电流的方向通常与电子流的方向相反。因此，电子流进极化的电气装置的阴极并流出(例如)所连接的电路。如本文所用，“涂层”是指材料以薄的形式的沉积物。在一些用途中，该术语将指代基本上覆盖基底表面的薄沉积物，该沉积物在基底表面上形成。在其他更特殊的用途中，该术语可用于描述在表面的更小区中的小且薄的沉积物。如本文所用的“电极”可指能量源中的有效质量。例如，它可包括阳极和阴极中的一者或两者。如本文所用，“通电的”是指能够提供电流或能够在其内储存电能的状态。如本文所用，“能量”是指使物理系统做功的能力。通电元件的许多用途可涉及能够执行电动作的能力。如本文所用，“能量源”或“通电元件”或“通电装置”是指能够提供能量或将逻辑或电气装置置于通电状态的任何装置或层。通电元件可包括电池。电池可由碱性类型的电池化学物质形成，并且可为固态电池或湿电池。如本文所用，“填料”是指不与酸性电解质或碱性电解质反应的一种或多种通电元件分隔物。一般来讲，填料可包括基本上水不溶性的材料，诸如炭黑；煤粉；石墨；金属氧化物和氢氧化物，诸如硅、铝、钙、镁、钡、钛、铁、锌和锡的金属氧化物和氢氧化物；金属碳酸盐，诸如钙和镁的金属碳酸盐；矿物质，诸如云母、蒙脱石、高岭土、绿坡缕石、和滑石粉；人造沸石和天然沸石，诸如卜特兰水泥；沉淀的金属硅酸盐，诸如硅酸钙；中空或实心聚合物或玻璃微球、薄片和纤维；等等。如本文所用，“膜”是指可充当覆盖件或涂层的薄层材料；在层合结构中，膜通常接近具有顶部表面和底部表面以及主体的平面层；其中该主体通常比该范围的层薄得多。如本文所用，“功能化的”是指使层或装置能够执行包括例如通电、激活和/或控制的功能。如本文所用，“模具”是指可以用于由未固化的制剂形成三维物体的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括两个模具部件，这两个模具部件彼此相对时限定三维物体的结构。如本文所用，“功率”是指每单位时间内做的功或传递的能量。如本文所用，“可再充电”或“可再通电”是指能够被恢复到以较高性能进行工作的能力。多种用途可涉及具有能够使电流以某一速率在特定的恢复时间周期内流动的恢复能力。如本文所用，“再通电”或“再充电”是指恢复到具有更大做功能力的状态。多种用途可涉及使装置恢复到使电流以某一速率在特定的恢复时间周期内流动的能力。如本文所用的并有时称为“从模具释放”的“释放”意指三维物体与模具完全分离，或者只是松散地附接到模具，使得可通过轻轻晃动而移除。如本文所用，“堆叠的”是指将至少两个部件层紧邻彼此放置，使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二层的第一表面。在一些实施例中，涂层不论是用于粘附还是用于其他功能均可留在通过所述涂层彼此接触的这两层之间。如本文所用，“迹线”是指能够将电路部件连接在一起的通电元件部件。例如，当基底为印刷电路板时，电路迹线可包括铜或金，并且在柔性电路中通常可为铜、金或印刷膜。一种特殊类型的“迹线”为集流体。集流体是具有电化学相容性的迹线，这使得集流体适用于在电解质的存在下将电子传导到阳极或阴极以及从阳极或阴极传导电子。本文展示的方法和设备涉及形成用于包括在扁平或三维生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件。一种特定类型的通电元件可为以层形式制造的电池。层还可被归类为层合物层。以这种方式形成的电池可被归类为层状电池。根据本公开，还可存在关于如何组装和配置电池的其它示例，并且其中一些可在以下部分中描述。然而，对于许多这些示例，存在可独立进行描述的电池的所选参数和特性。在下述部分中，将重点描述一些特性和参数。具有生物相容性通电元件的示例性生物医学装置构造可结合本公开的通电元件、电池的生物医疗装置的示例可以是电活性调焦接触镜片。参见图1a，此类接触镜片插入件的示例可被示为接触镜片插入件100。在接触镜片插入件100中，可存在电活性元件120，该电活性元件可响应于控制电压来适应聚焦特性变化。用于提供这些控制电压信号以及用于提供其它功能诸如控制对用于外部控制信号的环境的感测的电路105可由生物相容性电池元件110供电。如图1a所示，电池元件110可作为多个主要件存在，在这种情况下存在三件，并且可包括电池化学元件的各种构型，如所讨论的那样。电池元件110可具有各种互连特征结构，以将如在互连器区域114下方可示出的件接合在一起。电池元件110可连接至电路元件，该电路元件可具有自身的基底111，互连特征结构125可位于该基底上。可为集成电路形式的电路105可电连接和物理连接至基底111及其互连特征结构125。参见图1b，接触镜片150的剖面浮雕(crosssectionalrelief)可包括接触镜片插入件100及其所讨论的成分。接触镜片插入件100可被封装到接触镜片水凝胶155的裙边中，裙边可形成封装插入件并为使用者的眼睛提供与接触镜片150的舒适接触界面。参考本公开的概念，电池元件可以二维形式形成，如图1c的另一个示例所示。在该图示中，可存在电池单元的两个主要区，即电池部件165和第二电池部件的区域以及电池化学元件160的区域。该扁平元件可连接至电路元件163，在图1c的示例中电路元件163可包括两个主要电路区域167。电路元件163可在电接触件161和物理接触件162处连接至电池元件。如本公开中所描述的，该扁平结构可弯曲成三维锥形结构。在此过程中，第二电接触件166和第二物理接触件164可用于连接三维结构并使其保持物理稳定。参见图1d，可找到该三维锥形结构180的图示。也可找到物理接触件和电接触件181，并且该图示可视为所得结构的三维视图。该结构可包括模块化电气和电池部件，该部件将与镜片插入件一起结合到生物相容性装置中。分段式电池方案参见图2，针对用于接触镜片类型示例的示例性电池元件描述了不同类型的分段式电池方案的示例。分段部件可相对地为圆形271、正方形272或矩形。在矩形示例中，矩形可为小矩形形状273、较大矩形形状274或大矩形形状275。扁平电池元件的定制形状在生物相容性电池的一些示例中，电池可成形为扁平元件。参见图3a，电池元件的矩形轮廓310的示例可被示出为具有阳极连接部311和阴极连接部312。参见图3b，电池元件的圆形轮廓330的示例可被示出为具有阳极连接部331和阴极连接部332。在扁平成形电池的一些示例中，电池形状的轮廓可在尺寸上和几何上被构造成适配在定制产品中。除具有矩形或圆形轮廓的示例外，还可形成定制的“自由形式”或者“自由形状”轮廓，这可允许优化电池构型以适配在给定的产品内。在可变光学件的示例性生物医学装置中，扁平轮廓的“自由形式”示例可为弧形形式。自由形式可具有以下几何结构，当它形成三维形状时，其可采用适配在接触镜片的限制范围内的锥形、环形裙边的形式。显然，在医疗装置具有限制性2d或3d形状要求的情况下，可形成类似的有利几何形状。电池的生物相容性方面例如，根据本公开的电池可具有与安全性和生物相容性相关的重要方面。在一些示例中，用于生物医学装置的电池必须满足上述以及超出典型应用场景的要求。在一些示例中，可在设计方面考虑到与应力事件相关。例如，用户在插入或取出镜片期间打碎镜片的情况下可需要考虑电子接触镜片的安全性。又如，可能在设计方面考虑用户眼睛被异物袭击的可能性。可在开发设计参数和约束条件时考虑到的应力条件的其它示例可涉及作为非限制性示例用户在具有挑战性的环境如水下环境或高海拔环境中佩戴镜片的可能性。此类装置的安全性可受下述各项的影响，即形成该装置的材料、制造该装置采用的那些材料的量、以及使装置与体上或体内周围环境分开而施用的封装。在一个示例中，起搏器可为一种典型类型的生物医学装置，其可包括电池并且可植入用户体内较长时间段。因此，在一些示例中，此类起搏器通常可利用焊接的、气密的钛壳体进行封装，或在其他示例中利用多个封装层进行封装。新兴的动力生物医学装置可对封装尤其是电池封装带来新的挑战。这些新型装置可比现有的生物医学装置小得多，例如，电子接触镜片或药丸摄影机可显著小于起搏器。在此类示例中，可显著降低可用于封装的体积和面积。微电池的电气要求设计考虑的另一个领域可涉及装置针对电池装置的电气要求。为了用作医疗装置装置的功率源，当在非连接或非外部供电模式中工作时，可能需要适当的电池来满足系统的全面电气要求。非连接或非外部供电的生物医学装置的新兴领域可包括，例如，视力矫正接触镜片、健康监测装置、药丸摄像机、以及新型装置。集成电路(ic)技术的最新进展可允许在极低的电流水平下例如，仅为皮安级的待机电流和仅为微安级的工作电流下进行有意义的电气操作。ic的进展也可允许非常小的装置。用于生物医学应用的微电池可需要满足许多同步的挑战性的需求。例如，微电池可需要具有将合适的工作电压递送至相结合的电路的能力。该工作电压可受若干因素的影响，包括：ic工艺“节点”、电路到其他装置的输出电压、以及具体的电流消耗目标(这也可与期望的装置寿命相关)。至于ic工艺，节点通常可通过晶体管的最小特征尺寸进行区分，诸如其“所谓的”晶体管沟道。该物理特征结构连同ic制造的其它参数诸如栅极氧化物厚度可与针对在给定工艺节点中制造的场效应晶体管(fet)的开启电压或阈值电压所得的评级标准相关联。例如，在最小特征尺寸为0.5微米的节点中，通常发现fet的开启电压为5.0v。然而在最小特征尺寸为90nm的情况下，fet的开启电压可为1.2v、1.8v和2.5v。ic铸造厂可提供数字区块的标准单元，例如，已经表征并额定用于特定的电压范围的逆变器和触发器。设计者基于若干因素选择ic工艺节点，包括数字装置的密度、模拟/数字混合信号装置、泄漏电流、布线层、以及特殊装置诸如高电压场效应晶体管的可用性。考虑到可从微电池获取功率的电气部件的这些参数方面，特别是就可用电压和电流来说，微电池功率源与所选的工艺节点及ic设计的要求相匹配可能是重要的。在一些示例中，由微电池供电的电路可连接至另一装置。在非限制性示例中，微电池供电的电路可连接至致动器或换能器。取决于应用，这些可包括发光二极管(led)、传感器、微电子机械系统(mems)泵或许多其他此类装置。在一些示例中，此类连接的装置可能需要比通用ic工艺节点更高的操作电压条件，例如，可变焦距镜片可能需要35v来激活。因此，当设计此类系统时，电池提供的工作电压可为关键的考虑因素。在这类考虑因素的一些示例中，镜片驱动器从1v的电池产生35v电压的效率可明显低于它从2v的电池产生35v电压的效率。还考虑到微电池的工作参数，另外的要求诸如模具尺寸可明显不同。通常可用开路电压、负载电压和截止电压来评定单个电池单元。开路电压是由具有无限负载电阻的电池单元产生的电势。负载电压是在合适的通常也是指定的负载阻抗跨电池终端放置时电池所产生的电势。截止电压通常是电池的大部分已放电时的电压。截止电压可表示电压或放电程度，低于该电压或放电程度时电池应当停止放电以避免有害影响，诸如过度放气。截止电压不仅受电池本身的影响，通常还可受电池所连接电路的影响，例如电子电路的最低工作电压。在一个示例中，碱性电池可具有1.6v的开路电压，在1.0v至1.5v的范围内的负载电压以及1.0v的截止电压。给定微电池单元设计的电压可取决于采用的电池化学物质的其他因素。因此，不同的电池化学物质可具有不同的电池电压。电池可串联连接以增加电压；然而，这种组合可权衡尺寸、内电阻以及电池复杂性。电池也可以并联构型组合，以减小电阻并且增大容量；然而，此类组合可权衡尺寸和储存寿命。电池容量可为电池在一段时间内递送电流或做功的能力。电池容量可通常以单位诸如微安-小时表示。可在1小时内递送1微安电流的电池具有1微安-小时的容量。容量通常可通过增加电池装置内的反应物的质量(并且从而是体积)来增加；然而，应当理解，生物医学装置可显著受限于可用体积。电池容量也可受电极和电解质材料的影响。取决于电池所连接的电路的要求，电池可需要一定的值范围内的源电流。在启动使用之前的储存过程期间，大约皮安至纳安级的泄漏电流可能流过电路、互联器及绝缘体。在启动操作期间，电路可消耗流到样品传感器、运行计时器的静态电流，并执行此类低电耗功能。静态电流消耗可为大约纳安至毫安级。电路还可具有甚至更高的峰值电流需求，例如当写入闪存存储器或通过射频(rf)通信时。该峰值电流可扩大至几十毫安或更大。微电池装置的电阻和阻抗对于设计考虑也可为重要的。储存寿命通常是指电池在存放时能够持续带电并仍保持可用工作参数的时长。由于若干原因，储存寿命对于生物医学装置可尤为重要。电子装置可取代非动力装置，如例如引入电子接触镜片的情况。由于消费者、供应链、和其他要求，这些现有市场空间中的产品可能已建立了储存寿命要求，例如三年。通常情况下，期望新产品不改变此类规格。也可根据包括微电池的装置的配送方法、库存方法和使用方法来设定储存寿命要求。因此，用于生物医学装置的微电池可具有例如可以年数来测量的特定的储存寿命要求。在一些实施方案中，三维生物相容性通电元件可为可再充电的。例如，还可以在三维表面上制作感应线圈。然后感应线圈可通过射频(“rf”)卡(fob)通电。感应线圈可连接到三维生物相容性通电元件，以在向感应线圈施加rf时对通电元件再充电。在另一个示例中，还可在三维表面上制作光伏，并连接到三维生物相容性通电元件。当暴露于光或光子时，光伏将产生电子以对通电元件再充电。在一些示例中，电池可用于为电气系统提供电能。在这些示例中，电池可电连接至电气系统的电路。电路与电池之间的连接部可归类为互连器。由于若干因素，对于生物医学微电池而言这些互连器可变得越来越具有挑战性。在一些示例中，动力生物医学装置可非常小，从而使得用于互连器的面积和体积很小。尺寸和面积的限制可影响互连器的电阻与可靠性。在其他方面，电池可包含可在高温下沸腾的液体电解质。该限制可直接与使用焊料互连器的需求相竞争，焊料互连器可例如需要相对较高的温度诸如250摄氏度来进行熔融。虽然在一些示例中，包括电解质的电池化学物质和用于形成基于焊料的互连器的热源可在空间上彼此隔离，在新出现的生物医学装置的情况下，小尺寸可阻止电解质和焊点分离足够的距离以减少热传导。互连器互连器可允许电流流入与外部电路连接的电池中以及从其流出。此类互连器可与电池内部和外部的环境交互，并可横跨这些环境之间的边界或密封件。这些互连器可被视为迹线，其与外部电路连接，穿过电池密封件，然后连接至电池内部的集流体。同样地，这些互连器可具有若干要求。在电池外部，互连器可类似于典型的印刷电路迹线。它们可焊接到或以其它方式连接到其它迹线。在电池是与包括集成电路的电路板分开的单独物理元件的示例中，电池互连器可允许连接到外部电路。可通过焊料、导电胶带、导电油墨或导电环氧树脂、或其他方式形成此连接。互连器迹线可能需要在电池外部环境中存在，例如，在氧气存在的条件下不腐蚀。由于互连器穿过电池密封件，所以互连器与密封件共存并允许密封是尤为重要的。除了在密封件与电池包装件之间可能需要的粘附之外，在密封件与互连器之间也可能需要粘附。在电池内部存在电解质及其他材料的情况下，可能需要保持密封完整性。通常可为金属的互连器可被称为电池封装中的故障点。电势和/或电流的流动可增加电解质沿着互连器“蠕变”的趋势。因此，互连器可能需要进行工程改造以保持密封完整性。在电池内部，互连器可与集流体交互或可实际上形成集流体。就这一点而言，互连器可能需要满足如本文所述的集流体的要求，或可能需要形成与此类集流体的电连接。一类候选的互连器和集流体是金属箔。此类箔在25微米或更薄的厚度下可用，这使得它们适合用于极薄的电池中。还可寻求具有低表面粗糙度及低污染的此类箔，这两个因素对于电池性能可为重要的。箔可包括锌、镍、黄铜、铜、钛、其他金属以及各种合金。电解质电解质为电池的组分，其有利于在电极的化学材料之间进行化学反应。典型的电解质可对电极具有电化学活性，例如，从而允许发生氧化和还原反应。在一些示例中，这种重要的电化学活性可能会给形成生物相容性装置带来挑战。例如，氢氧化钾(koh)可为通常在碱性电池中使用的电解质。但是该物质在高浓度下具有高ph，并且可与各种活组织发生不良的相互作用。在另一方面，在一些示例中，可采用电化学活性可为较低的电解质；然而，这些材料通常可导致降低的电性能，诸如降低的电池电压和增加的电池电阻。因此，生物医学微电池的设计和工程改造的一个关键方面可为电解质。期望的是电解质具有足够活性来满足电气要求，同时在体内或身体上使用时相对安全。可使用各种测试方案测定电池部件特别是电解质对活细胞的安全性。这些结果与电池封装的测试相结合可允许可满足需求的电池系统的工程设计。例如，当开发动力式接触镜片时，可在人角膜细胞模型上测试电池电解质。这些测试可包括关于电解质浓度、暴露时间和添加剂的实验。此类测试的结果可指示细胞代谢以及其他生理学方面。测试还可包括对动物和人类的体内测试。用于本发明的电解质可包括质量浓度为大约0.1％至25％的氯化锌、乙酸锌、乙酸铵和氯化铵。特定的浓度可取决于电化学活性、电池性能、储存寿命、密封完整性和生物相容性。在一些示例中，可在电池系统的组合物中使用几类添加剂。可将添加剂混合到电解质基物中以改变其特性。例如，胶凝剂诸如琼脂可降低电解质从封装渗出的能力，从而提高安全性。抗蚀剂例如可被添加到电解质以通过降低锌阳极被不期望地溶解到电解质中来延长储存寿命。腐蚀抑制剂可包括qs-44和醋酸铟作为非限制性示例。这些抑制剂可对电池的安全特性带来有利或不利的影响。润湿剂或表面活性剂例如可被添加以允许电解质润湿分隔物或被填充到电池封装件中。同样，这些润湿剂对安全性可为有利的或不利的。根据应当使用的表面活性剂实现期望的润湿或其它性质的最低浓度，向电解质添加表面活性剂可增加电池的电阻抗。示例性表面活性剂可包括浓度为0.01％至2％的x-100、qs44和3b2。电解质制剂的一个示例可为：20％氯化锌、500ppmqs-44、200ppm作为醋酸铟提供的铟+3离子，并且用水平衡。还出现了可明显提高生物医学微电池的安全特性的新型电解质。例如，一类固体电解质可固有地抗泄漏，同时还提供合适的电性能。使用“盐水”电解质的电池通常用作船用储备电池。鱼雷、浮标和应急灯可使用此类电池。储备电池是活性材料、电极和电解质在使用前相互分开的电池。由于这种分离，电池的自放电大大减少，并且储存寿命显著延长。盐水电池可由多种电极材料设计而来，包括锌、镁、铝、铜、锡、二氧化锰和氧化银。电解质可以是实际的海水，例如，在接触时从海洋灌入电池的水，或可为特制的盐水制剂。这种类型的电池尤其可用于接触镜片。盐水电解质可具有相比于传统的电解质诸如氢氧化钾和氯化锌更优异的生物相容性。接触镜片被储存在“润湿溶液”中，所述“润湿溶液”通常为氯化钠或许与其他盐和缓冲剂的混合物。该溶液已被表示为与锌阳极和二氧化锰阴极组合的电池电解质。其他的电解质和电极组合也是可行的。使用“盐水”电池的接触镜片可包含基于氯化钠、润湿溶液的电解质，或者甚至类似于泪液的特制电解质。此类电池可例如利用润湿溶液激活，保持对眼睛的开口，并且在暴露于人泪液的情况下持续工作。除了或代替通过使用更类似于泪液的电解质或实际上使用泪液而实现的生物相容性的可能益处之外，储备电池还可用于满足接触镜片产品的储存寿命需求。典型接触镜片的规定储存寿命是3年或者更长。对于具有小和薄的封装件的电池而言，这是具有挑战性的要求。用于接触镜片中的储备电池可具有类似于图3中所示的设计，但在制造时不应当添加电解质。电解质可被存储在接触镜片内的安瓿中并且连接到电池，或者围绕电池的盐水可用作电解质。在接触镜片和电池封装件中，阀或端口可被设计成使电解质与电极分离，直到用户激活镜片。在激活时，可能通过简单地捏住隐形眼镜的边缘(类似于激活荧光棒)，允许电解质流入电池中并且在电极之间形成离子通道。这可涉及电解质的一次性转移，或者可暴露电池以供电解质持续扩散。一些电池系统可在化学反应期间使用或消耗电解质。因此，可需要将一定体积的电解质设计到封装系统中。该电解质可“驻留”在各种位置，包括分隔物或贮存器中。在一些示例中，电池系统的设计可包括可用于限制电池系统的放电容量的一个或多个部件。例如，可能需要设计阳极、阴极或电解质材料以及材料的量，使得它们中的一者首先在电池系统的反应过程中耗尽。在此类示例中，阳极、阴极或电解质中一者的耗尽可降低有问题的放电的可能性并且在较低放电电压下不产生副作用。这些有问题的反应可产生例如可能不利于安全性及其他因素的过多的气体或副产物。模块化的电池部件在一些示例中，可根据本公开的一些方面和示例来形成模块化的电池部件。在这些示例中，模块化电池组件可为与生物医学装置的其他部分分开的部件。在眼科接触镜片装置的示例中，此类设计可包括与介质插入件的其余部分分开的模块化电池。可存在形成模块化电池部件的许多优点。例如，在接触镜片的示例中，模块化电池部件可以在单独的、非集成的工艺中形成，这可缓解处理刚性的、三维成型的光学塑料部件的需要。此外，制造的来源可更加灵活，并且可与生物医学装置中的其他部件的制造以更并行的模式进行。此外，模块化电池部件的制造可脱离三维成形装置的特性。例如，在需要最终为三维形式的应用中，可将模块化的电池系统制成扁平或大致二维的透视图，然后成形为适当的三维形状。由于电池部件可在组装之前进行分类，所以模块化电池部件可独立于生物医学装置的其余部分进行测试，并产生损耗。所得的模块化电池部件可用于各种介质插入件构造中，所述介质插入件构造不具有可形成电池部件的适当刚性区域；并且，在另一个示例中，对于原本应当采用的制造技术，使用模块化电池部件可有利于采用不同的选择，诸如基于幅材的技术(卷对卷)、基于片材的技术(片材对片材)、印刷、平版印刷和“刮刀”加工。在模块化电池的一些示例中，此类装置的分立容纳方面可导致附加的材料被添加到整个生物医学装置构造。当可用空间参数需要最小化的溶液厚度或体积时，此类影响可设定模块化电池溶液的使用限制。电池形状要求可至少部分地由待使用该电池的应用决定。传统的电池形状因数可为圆柱形形状或矩形棱柱形状，它们由金属制得，并且可适用于长时间需要大量电能的产品。这些应用可足够大，使得它们可包括形状因数大的电池。在另一个示例中，平面固态电池可以是通常在不可挠曲的硅或玻璃上形成的薄的矩形棱柱形状。在一些示例中，这些平面固态电池可使用硅晶片加工技术形成。在另一种类型的电池形状因数中，可用薄箔或塑料来容纳电池化学物质形成小袋构造的小功率柔性电池。这些电池可制成扁平的，并且可设计成在弯曲至适度的平面外曲率时起作用。在本发明中电池可用于可变光学镜片的电池应用的一些示例中，其形状因数可需要电池部件具有三维曲率，其中曲率半径可为大约8.4mm。此类曲率的性质可被视为相对陡峭，并且作为参考可近似于在人指尖上发现的曲率类型。相对陡峭的曲率性质给制造带来了挑战。在本公开的一些示例中，模块化电池部件可被设计成使得其可以扁平、二维的方式来制造，然后形成相对高曲率的三维形式。电池模块厚度在设计用于生物医学应用的电池部件时，可在各种参数中进行权衡，以平衡技术、安全性及功能的需求。电池部件的厚度可为重要的限制性参数。例如，在光学镜片应用中，装置可被用户舒适佩戴的能力关键取决于整个生物医学装置的厚度。因此，将电池设计得更薄是关键、有利的方面。在一些示例中，电池厚度可由顶片和底片、隔离片的组合厚度以及粘合剂层厚度确定。实际制造方面可使膜厚度的某些参数达到可用片材原料的标准值。此外，膜可具有最小厚度值，所述最小厚度值可基于涉及化学相容性、不透湿性/不透气性、表面光洁度以及与可沉积在膜层上的涂层的相容性的技术考虑来指定。在一些示例中，精加工电池部件的期望或目标厚度可为小于220μm的部件厚度。在这些示例中，该期望厚度可由示例性眼科镜片装置的三维几何结构决定，其中该电池部件可需要适配在由满足终端用户舒适度、生物相容性以及可接受约束条件的水凝胶镜片形状限定的可用体积内。该体积及其对电池部件厚度需求的影响可根据装置总厚度规格以及涉及装置宽度、锥角和内径的装置规格而变化。所得电池部件设计的另一个重要设计考虑可涉及相对于可由该设计产生的所得化学能，在给定电池部件设计中活性电池化学物质与材料的可用体积。然后该所得化学能可针对功能性生物医学装置的电气需求对其目标寿命和工作条件进行平衡。电池模块柔性与电池设计和使用基于电池的能量源的相关装置的设计有关的另一方面是电池部件的柔性。柔性电池形式可赋予许多优点。例如，柔性电池模块可有助于前面提及的以二维扁平形式制造电池形式的能力。该形式的柔性可允许二维电池随后形成为适当的三维形状，以适配在生物医学装置诸如接触镜片中。在可由电池模块中的柔性赋予的有益效果的另一个示例中，如果电池和之后的装置为柔性的，则存在装置使用方面的优势。在示例中，接触镜片形式的生物医学装置可有利于基于介质插入件的接触镜片的插入/移除，这可更接近标准的、非填充型水凝胶接触镜片的插入/移除。挠曲的次数对电池的工程改造可为重要的。例如，可仅从平面形式到适于接触镜片的形状挠曲一次的电池可与能够进行多次挠曲的电池具有明显不同的设计。电池的挠曲不仅仅是能够机械性地进行挠曲。例如，电极可物理上能够在不破裂的情况下挠曲，但电极的机械和电化学特性可能因挠曲而改变。挠曲引起的变化可立刻显现，例如阻抗的改变，或者挠曲也可引起仅在长期储存寿命测试中显现的变化。电池模块宽度可存在可利用本公开的生物相容性通电元件或电池的多种应用。一般来讲，电池宽度要求可在很大程度上取决于其所施加的应用。在示例性情况下，接触镜片电池系统对模块化电池部件的宽度可具有限制的规格要求。在具有由电池部件供电的可变光学功能的眼科装置的一些示例中，装置的可变光学部分可占据直径约7.0mm的球形中心区。示例性电池元件可视为三维物体，它作为环状的锥形裙边围绕中心光学件适配并形成到截短的锥形环中。如果刚性插入件的所需最大直径为8.50mm的直径，并可标出与某一直径球体(例如直径为大约8.40mm)相切，然后该几何构造可确定所允许的电池宽度是多少。可存在可用于计算所得几何结构的所需规格的几何模型，所述几何结构在一些示例中可被称为压入环带扇形的锥形截头。扁平电池的宽度可由电池元件的两个特征结构即有源电池部件宽度和密封件宽度决定。在涉及眼科装置的一些示例中，每个面的目标厚度可介于0.100mm和0.500mm之间，并且有源电池部件的目标宽度可为大致0.800mm。其他生物医学装置可有不同的设计约束，但用于柔性扁平电池元件的原理可以相似方式应用。腔作为电池部件设计中的设计元素在一些示例中，可采用使活性电池化学物质区域分段的方式来设计电池元件。将有源电池部件分成离散区段有很多优势。在非限制性示例中，分立和较小元件的制造可促进这些元件的生产。包括许多较小元件的电池元件的功能可得到改善。可将各种缺陷分割开，并且在一些情况下可隔离非功能性元件以减少功能损失。这在可发生电池电解质损失的示例中可为相关的。各个部件的隔离可能会存在缺陷,该缺陷导致电解质从电池的关键区域泄漏出来从而将功能损失限制于整个电池元件的小区段，而通过该缺陷产生的电解质损失可针对被配置为单个电池单元的电池空出一块显著较大的区域。虽然从整体角度来看较小的电池可使活性电池化学物质体积降低，但是围绕每个较小电池的材料网可导致整体结构的加强。电池元件内部密封件在生物医学装置中使用的电池元件的一些示例中，电池的化学作用涉及水溶液化学，其中水或水分是控制的重要成分。因此，将密封机构结合到延缓或防止水分离开或进入电池主体中的密封机构可为重要的。可设计防潮层来使内部水分水平保持在设计的水平，在一定公差范围内。在一些示例中，防潮层可划分为两个区段或部件；即封装件和密封件。封装件可指壳体的主材料。在一些示例中，包装件可包含块体材料。水蒸气传输速率(wvtr)可为一项性能指标，结合iso、astm标准控制测试程序，包括测试期间的环境条件操作水平。理想的是，良好电池包装件的wvtr可为“零”。wvtr接近0的示例性材料可为玻璃或金属箔。另一方面，塑料对水分可为固有多孔的，并且不同类型的塑料可显著不同。工程化材料、层合物或共挤出物可通常为常用包装件材料的混合物。密封件可为两个包装件表面之间的界面。密封表面的连接使壳体连同包装件变得完整。在许多示例中，密封件设计的性质可因为在采用iso或astm标准进行测量时由于样品尺寸或表面积与这些测试过程不兼容而存在困难，所以难以对密封件的wvtr进行表征。在一些示例中，测试密封件完整性的实际方法可为针对一些限定条件进行的实际密封件设计的功能性测试。密封件性能可根据密封件材料、密封件厚度、密封件长度、密封件宽度以及对包装件基底的密封件粘附性或紧密性而不同。在一些示例中，密封件可通过焊接法形成，这可涉及热处理、激光处理、溶剂处理、摩擦处理、超声波处理或电弧处理。在其他示例中，密封件可通过使用粘合密封剂形成，诸如胶、环氧树脂、丙烯酸类树脂、天然橡胶和人造橡胶。可通过使用垫圈型材料来推导出其它示例，所述垫圈型材料可由软木、天然和人造橡胶、聚四氟乙烯(ptfe)、聚丙烯、和有机硅等多种非限制性示例形成。在一些示例中，可将根据本发明的电池设计成具有指定的工作寿命。工作寿命可通过测定水分渗透的实际量来估算，水分渗透的实际量可用特殊电池系统获得，然后估算这种水分泄漏可何时造成电池寿命结束状况。例如，如果电池保存在潮湿的环境中，那么电池内部和外部的局部压力差将被最小化，从而导致水分损失速率减小，因此电池的寿命可延长。保存在特别干燥和热的环境中的相同示例性电池可因为水分损失的强大驱动作用而具有显著降低的预期寿命。电池元件分隔物本发明所述类型的电池可利用分隔物材料，所述分隔物可将阳极和阳极集流体部分与阴极和阴极集流体部分在物理上和电学上分开。分隔物可为水可透过的和溶解的电解质组分可透过的隔膜；然而，其通常可为非导电的。尽管很多可商购获得的分隔物材料可为本领域中的技术人员所熟知的，但是本公开的新形状因数可对分隔物的选择、加工和处理提出独特的约束条件。由于本发明的设计可具有超薄型材，所以选择可被限于通常可获得的最薄的分隔物材料。例如，约25微米厚的分隔物可为期望的。可具有优势的一些示例可为约12微米厚。可存在许多可接受的市售分隔物，包括微纤维化的微孔聚乙烯单层和/或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯(pp/pe/pp)三层分隔物隔膜诸如由卡尔格德公司(北卡罗来纳州夏洛特)celgard(charlotte,nc)生产的那些。分隔物材料的可取示例可为具有12微米厚度的celgardm824pp/pe/pp三层膜。可用于本发明的示例的分隔物材料的另选示例可包括分隔物膜，该分隔物膜包括再生纤维素(例如，塞璐玢)。尽管pp/pe/pp三层分隔物膜可由于其聚烯烃特性而具有有利的厚度和机械性能，但它们也可存在必须克服的一些缺点，以便使它们在本公开的示例中可用。pp/pe/pp三层分隔物材料的卷存料或片存料可具有许多皱褶或其他形式的误差，这些误差可不利于适用于本文所述电池的微米级公差。此外，聚烯烃分隔物可能需要被切割至超精公差以用于包括在本设计中，因此这可能意味着将激光切割作为形成具有严格公差的所需形状的分立集流体的优选方法。由于这些分隔物的聚烯烃特性，可用于微制造的特定切割激光器可采用不会切割聚烯烃的激光波长，例如355nm。聚烯烃不明显地吸收激光能量，并且因此为不可烧蚀的。最后，聚烯烃分隔物对用于本文所述的电池中的含水电解质可不为固有可润湿的。然而，可存在克服聚烯烃型隔膜的这些固有局限性的方法。为了向高精度切割激光器提供微孔分隔物隔膜以用于将部件切割成弧区段或其他有利的分隔物设计，所述隔膜可能需要为平坦且无褶皱的。如果不满足这两个条件，那么所述分隔物隔膜可无法被完全切割，因为切割光束可能由于入射激光能量的散焦或以其他方式散射而受抑制。另外，如果所述分隔物隔膜不平坦并且无褶皱，分隔物隔膜的形状精度和几何公差可无法完全实现。例如，当前示例的分隔物的容许公差相对于特征长度和/或半径可优选地为+0微米和-20微米。可有利地存在+0微米和-10微米的更严格公差，以及进一步的+0微米和-5微米的公差。可通过将分隔物库存材料临时层合到具有合适低挥发性液体的浮法玻璃载体来将材料制成平坦且无褶皱的。由于分隔物隔膜的脆弱性和由于从粘合剂层剥离分隔物隔膜可需要的处理时间量，低挥发性液体可优选于临时粘合剂。此外，在一些示例中，已观察到使用液体比使用粘合剂更容易在浮法玻璃上获得平坦且无褶皱的分隔物隔膜。在层合之前，分隔物隔膜被制成不含颗粒。这可通过超声清洗分隔物隔膜以分离任何表面粘附颗粒来实现。在一些示例中，分隔物隔膜的处理可在诸如层流罩或至少10000级的洁净室的合适的低粒子环境中进行。此外，浮法玻璃基底可通过用合适的溶剂冲洗、超声波清洗和/或用洁净室擦拭巾擦拭而制成不含颗粒。尽管多种低挥发性液体可用于将微孔聚烯烃隔膜层合到浮法玻璃载体的机械目的，但是可对所述液体施加具体要求以有利于随后激光切割出分立的分隔物形状。一个要求可为液体具有足够低的表面张力以吸入到分隔物材料的孔中，这可以通过目测检查轻松确认。在一些示例中，当液体填满所述材料的微孔时，分隔物材料从白色转变为半透明的外观。期望的是选择对将暴露在所述分隔物的制备和切割操作中的工人为温和且“安全”的液体。期望的是选择蒸汽压可足够低的液体，使得在处理的时间范围(大约1天)内不发生明显的蒸发。最后，在一些示例中，液体可具有足够的溶解力来溶解有利的紫外线吸收剂，这可促进激光切割操作。在一个示例中，已观察到阿伏苯宗紫外线吸收剂溶于苯甲酸苄酯溶剂中形成的12％(w/w)溶液可满足上述要求，并且可使其自身有助于以高精度和低公差来激光切割聚烯烃分隔物，而无需过多的切割激光束道数。在一些示例中，分隔物可使用该方法利用8w355nm纳秒二极管泵浦固体激光器切割，其中激光可具有如下设置：低功率衰减(例如3％的功率)，1到10mm/s的中等速度，以及仅1到3道激光束。尽管此紫外线吸收油性组合物已经被证明是有效的层合和切割加工助剂，但是本领域的技术人员也可设想其他油性制剂并且其使用不受限制。在一些示例中，分隔物可在固定到浮法玻璃上时进行切割。将分隔物固定到浮法玻璃载体上进行激光切割的一个优势可为，可从一个分隔物存料片切割出密度非常高的分隔物；非常类似于可密集地排列在硅晶片上的半导体模具。这种方法可提供半导体加工中所固有的规模经济和并行处理优势。此外，可最小化废弃分隔物膜的生成。一旦分隔物已被切割，可通过一系列采用可混溶剂的萃取步骤来去除油性加工助剂流体，在一些示例中可用高挥发性溶剂诸如异丙醇来进行最后的萃取。分立的分隔物一旦被萃取便可无限期地储存在任何合适的低粒子环境中。如前面提到的，聚烯烃分隔物隔膜可固有地为疏水的，并且可需要制成对用于本发明的电池中的含水表面活性剂为可润湿的。一种使分隔物隔膜可润湿的方法可为氧等离子体处理。例如，分隔物可在各种功率设定和氧气流量的100％氧等离子体中处理1到5分钟。虽然这种方法可暂时改善可润湿性，但众所周知的是等离子体表面改性提供暂态效应，该暂态效应可无法持续足以供电解质溶液充分润湿的时间。另一种改善分隔物隔膜可润湿性的方法可为通过在隔膜上掺入合适的表面活性剂来处理表面。在一些情况下，表面活性剂可与分隔物隔膜的孔内剩余的亲水性聚合物涂层结合使用。另一种使通过氧化等离子体处理赋予的亲水性更加持久的方法是利用合适的亲水性有机硅烷进行后续处理。这样，氧等离子体可用于在微孔分隔物的整个表面区域上激活功能基团并赋予功能基团。然后有机硅烷可共价结合和/或非共价附着到经等离子体处理的表面。在使用有机硅烷的示例中，微孔分隔物的固有孔隙率可不明显地改变，单层表面覆盖率也可为可能和可取的。结合聚合物涂层掺入表面活性剂的现有技术方法可需要严格控制施加到隔膜上的涂层的实际量，并且随后可经受过程可变性。在极端情况下，分隔物的孔可变得被封闭，从而在电化学电池操作期间不利地影响分隔物的实用性。可用于本公开的示例性有机硅烷可为(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷。其他亲水性有机硅烷可为本领域技术人员所熟知的并且可不受限制地使用。用于制备可被含水电解质润湿的分隔物膜的另一方法可为在电解质制剂中掺入合适的表面活性剂。在用于制备可润湿性分隔物隔膜的表面活性剂选择中的一个考虑可为，表面活性剂可具有的对电化学电池内的一个或多个电极活性的影响，例如通过增加电池的电阻抗。在一些情况下，特别是就含水电解质中的锌阳极而言，表面活性剂可具有有利的抗腐蚀性质。众所周知，锌可与水经过缓慢的反应释放出氢气，而这是不期望的。本领域的技术人员已知多种表面活性剂可将所述反应的速率限制到有利的水平。在其他情况下，表面活性剂可与锌电极表面强烈地相互作用而使电池性能可能受阻。因此，在选择适当的表面活性剂类型和负载水平时需要十分小心，以确保可获得分隔物可润湿性，而不有害地影响电池的电化学性能。在一些情况下，可使用多种表面活性剂，一种用于赋予分隔物隔膜可润湿性，并且另一种用于促进对锌阳极的抗腐蚀性质。在一个示例中，没有对分隔物膜进行亲水处理，并且一种或多种表面活性剂以足以实现分隔物隔膜的可润湿性的量被添加到电解质制剂中。通过直接将分立分隔物放置到设计的腔、凹坑或组件内的结构中可将其集成到层状微电池中。有利地，该凹坑可由具有切口的隔件形成，该切口可以是分隔物形状的几何偏移。此外，该凹坑可具有凸缘和台阶，在组装期间，该分隔物搁置在该凸缘和台阶上。所述凸缘或台阶可任选地包括保持分立分隔物的压敏粘合剂。有利地，压敏粘合剂可与示例性层状微电池的其它元件的构造和叠堆中所用的压敏粘合剂相同。压敏粘合剂在一些示例中，包括本发明的层状微电池的多个部件可通过同样用作密封剂的压敏粘合剂(psa)保持到一起。尽管可存在大量可商购获得的压敏粘合剂制剂，但是此类制剂几乎总是包括使它们不适合在生物相容性层状微电池内使用的组分。压敏粘合剂中不期望的组分的示例可包括：低分子量可过滤组分、抗氧化剂例如bht和/或mehq、增塑油、杂质、包含例如不饱和化学键的氧化不稳定部分、残留溶剂和/或单体、聚合引发剂片段、极性增粘剂等。在另一方面，合适的psa可表现出以下特性。它们能够被施用于层状部件以获得大约2到20微米的薄层。同样，它们可含有最小量优选零的非期望的或非生物相容性组分。另外，它们可具有足够的粘附性和内聚性，以便将层状电池的部件粘结在一起。并且，在电池内提供电解质的强力密封的同时，它们能够流入本构造的装置中固有的微米级特征结构中。在合适的psa的一些示例中，psa可对水蒸气具有低渗透性，以甚至在电池长时间经受极端湿度的情况下，维持电池内所需的含水电解质组合物。psa可对电解质组分诸如酸、表面活性剂和盐具有良好的耐化学性。它们对水浸的效应可为惰性的。合适的psa可具有低氧气透过性，以使直接氧化速率最小化，该直接氧化可为锌阳极的一种自放电形式。并且，它们可有利于对氢气的有限透过性，氢气可在含水电解质中从锌阳极缓慢释放。有限的氢气透过性这一性质可避免内部压力积聚。考虑到这些要求，聚异丁烯(pib)可为一种可商购获得的材料，其可被配制为满足许多(如果不是全部的话)期望要求的psa组合物中。此外，pib可为一种具有极低吸水性和低透氧性的优异的阻隔密封剂。可用于本发明示例中的pib的示例可为basf公司的b15。b15可溶解在诸如甲苯、十二烷、溶剂油等的碳氢化合物溶剂中。一种示例性psa组合物可包括溶于溶剂混合物中的30％b15(w/w)，所述溶剂混合物包括70％(w/w)甲苯和30％十二烷。在一些示例中，基于pib的psa的粘附特性和流变特性可通过共混不同分子量等级的pib来确定。通常的方法可为使用大部分摩尔质量低的pib，例如b10来实现润湿、粘性和粘附性，并且使用少部分摩尔质量高的pib来影响韧性和抗流动性。因此，可在本发明的范围内设想并实施任何数量的pib摩尔质量等级的共混。此外，只要可满足上述要求，便可将增粘剂添加到psa制剂。基于它们的本质，增粘剂对psa制剂赋予极性特性，因此它们可需要谨慎使用，以便不会不利地影响psa的阻隔性能。此外，增粘剂在一些情况下可为氧化不稳定的并且可包括可滤去psa的抗氧化剂。因为这些原因，在用于生物相容性层状微电池的psa中使用的示例性增粘剂可包括所有或大部分氢化烃树脂增粘剂，诸如得自eastmanchemicalcorporation的regalrez系列增粘剂。生物相容性电池模块中的附加封装件和基底因素可存在多种包装和基底因素以决定生物相容性层状微电池中使用的包装设计的所需特性。例如，封装可能有利地主要基于箔和/或膜，其中这些封装层可尽可能薄，例如10微米至50微米。此外，封装可在储存寿命期间提供针对水分获取或损失的足够的扩散阻隔。在许多可取的示例中，封装件可对氧气侵入提供足够的扩散阻隔，以限制锌阳极通过直接氧化而降解。在一些示例中，封装件可提供有限的供氢气透过的路径，使得氢气可由于锌直接还原水而释放。并且，封装件可有利地充分容纳以及分离电池的内容物，使得暴露给用户的电势可最小化。在本公开中，封装件构造可包括以下类型的功能组件；即顶部和底部封装层、psa层、隔层、互连区域、填充端口和二次封装件。在一些示例中，顶部和底部封装层可包括金属箔或聚合物膜。顶部和底部封装层可包括包含多个聚合物和/或阻隔层的多层膜构造。此类膜构造可称为共挤出阻隔层合膜。本发明的具体实用新型的市售共挤出阻隔层合膜的示例可为3mscotchpak1109背衬，该背衬由pet载体网、气相沉积铝阻隔层和聚乙烯层组成，包括33微米的总平均膜厚度。许多其他类似的多层阻隔膜可为可用的并且可用于本发明的另选示例中。在包括psa的设计构造中，封装层表面粗糙度可尤其重要，因为psa还可能需要密封相对的封装层面。表面粗糙度可由用于生产箔和膜制备的制造过程产生，例如，采用轧制、挤出、压印和/或压延等的过程。如果表面太粗糙，当所需psa厚度可为大约表面粗糙度ra时，psa可能不能以均一厚度施加。此外，如果相对面具有的粗糙度可为大约psa层的厚度，则psa不能抵靠相对面充分密封。在本公开中，表面粗糙度ra小于10微米的封装材料可以是可接受的示例。在一些示例中，表面粗糙度值可为5微米或更小。并且，在另外的示例中，表面粗糙度可为1微米或更小。表面粗糙度值可通过多种方法测量，包括但不限于诸如白光干涉法、触针式轮廓仪等测量技术。在表面计量学领域可存在许多示例，表面粗糙度可通过许多另选参数来描述，并且本文所讨论的平均表面粗糙度(ra)值可旨在代表上述制造过程中固有的特征结构类型。集流体和电极在锌-碳电池和leclanché(勒克朗谢)电池的一些示例中，阴极集流体可为烧结碳棒。这种类型的材料对于本公开的薄电化学电池而言可能面临技术障碍。在一些示例中，印刷的碳墨可用在薄电化学电池中以替代用于阴极集流体的烧结碳棒，并且在这些示例中，所得的装置可在不显著损害所得的电化学电池的情况下形成。通常，所述碳墨可直接施加到可包括聚合物膜或在一些情况下可包括金属箔的封装材料。在其中封装膜可为金属箔的示例中，碳墨可能需要保护下面的金属箔免受电解质的化学降解和/或腐蚀。此外，在这些示例中，碳墨集流体可能需要提供从电化学电池内部到电化学电池外部的导电性，这意味着围绕碳墨或穿过碳墨进行密封。由于碳墨的多孔性，在没有巨大挑战的情况下这不是能轻易实现的。碳墨还可应用于具有有限且相对小厚度例如10微米至20微米的层。在其中总内部包装件厚度可仅为约100至150微米的薄电化学电池设计中，碳墨层的厚度可占据电化学电池的总内部体积的相当大一部分，从而不利地影响电池单元的电气性能。此外，整个电池，特别是集流体的薄特性可意指集流体的小横截面积。由于迹线的电阻随迹线长度而增加并随横截面积而减少，所以可直接在集流体厚度和电阻之间进行权衡。碳墨的本体电阻率可不足以满足薄电池的电阻要求。同样还考虑了填充有银或其他导电金属的油墨，以降低电阻和/或厚度，但是它们可引入新挑战，诸如与新型电解质不相容。鉴于这些因素，在一些示例中，可能需要通过将薄金属箔用作集流体来实现本公开的高效且高性能的薄电化学电池，或者可能需要将薄金属膜施加到下面的聚合物封装层来充当集流体。此类金属箔可具有显著更低的电阻率，因此允许它们以比印刷碳墨小得多的厚度满足电阻要求。在一些示例中，顶部和/或底部封装层中的一者或多者可用作溅镀集流体金属或金属叠堆的基底。例如，通过使用可用作阴极集流体的一个或多个金属化层的物理气相沉积(pvd)，可使3mscotchpak1109背衬金属化。可用作阴极集流体的示例性金属叠堆可为ti-w(钛-钨)粘附层和ti(钛)导体层。可用作阳极集流体的示例性金属叠堆可为ti-w粘附层、au(金)导体层和in(铟)沉积层。pvd层的厚度总共可优选地小于500nm。如果使用多个金属层，则电化学性和阻隔性可能需要与电池相容。例如，铜可被电镀到晶种层的顶部上以生长出厚的导体层。可在铜上镀敷附加层。然而，铜可与某些电解质，特别是在锌的存在下，电化学不相容。因此，如果铜用作电池中的层，则它可能需要与电池电解质充分隔离。另选地，铜可被排除或被其他金属替代。在一些其它示例中，顶部和/或底部封装箔还可用作集流体。例如，25微米的黄铜箔可用作锌阳极的阳极集流体。黄铜箔可任选地在电镀锌之前电镀铟。在优选的实施方案中，阴极集流体封装箔可包含钛箔、哈氏合金c-276箔、铬箔和/或钽箔。在某些设计中，可对一个或多个封装箔进行精冲、压印、蚀刻、纹理处理、激光加工、或以其它方式加工，以为成品电池单元封装提供所需的形状、表面粗糙度和/或几何结构。阳极和阳极抗蚀剂本发明的层状电池的阳极可优先地包含锌。在传统的锌碳电池中，锌阳极可采用壳的物理形式，在该壳中可容纳电化学电池的内容物。对于本公开的电池而言，锌可为一个示例，但也可存在实现超小电池设计所需的其它物理形式的锌。电镀锌在许多行业中可具有使用示例，例如，用于金属零部件的保护性涂层或美观涂层。在一些示例中，电镀锌可用于形成本发明的电池中所用的薄且适形的阳极。此外，电镀锌可根据设计意图被图案化成似乎无限多的构型。图案化电镀锌的一种简单方式可为使用光掩模或物理掩模处理。镀掩模可通过各种方法制成。一种方法可通过使用光掩模来进行。在这些示例中，可将光致抗蚀剂施加到导电基底，所述基底上可随后被镀锌。所需的镀图案然后可通过光掩模被投射到光致抗蚀剂，从而导致光致抗蚀剂的所选区域的固化。可利用合适的溶剂和清洁技术来去除未固化的光致抗蚀剂。结果可为导电材料的可接收电镀锌处理的图案化区域。虽然该方法可为待镀敷的锌的形状或设计提供有益效果，但该途径可能需要使用可用的可光图案化材料，这些材料可具有对于总体电池单元包装件构造受限的特性。因此，可能需要用于使锌图案化的新颖和新型方法来实现本公开的薄微电池的一些设计。图案化锌阳极的一种另选方式可为采用物理掩模应用。可通过在具有所需阻隔和/或封装特性的膜中切割所需的孔来制作物理掩模。另外，膜可具有施加到其一侧或两侧上的压敏粘合剂。最后，膜可具有施加到一侧或两侧的粘合剂上的保护性剥离衬底。该剥离衬垫可起到如下双重作用：在孔切割期间保护粘合剂以及在电化学电池组装的具体加工步骤期间，特别是如下文所述的阴极填充步骤期间保护粘合剂。在一些示例中，锌掩模可包括约100微米厚的pet膜，可在所述pet膜的两侧施加约10-20微米层厚的压敏粘合剂。两个psa层可被具有低表面能表面处理的pet剥离膜覆盖，并且可具有50微米的近似厚度。在这些示例中，多层锌掩模可包括psa和pet膜。如本文所述的pet膜和pet/psa锌掩模构造可有利地用精密纳秒激光微加工设备诸如oxfordlaserse-series(e系列牛津激光器)激光微加工工作站处理，以在掩模中形成超精密孔从而有利于镀敷。大体上，一旦已制成锌掩模，便可移除剥离衬件的一侧，并且可将具有孔的掩模层合至阳极集流体和/或阳极侧封装膜/箔。这样，psa在孔的内边缘处形成密封，从而在电镀期间促进对锌的清洁和精确掩蔽。可放置锌掩模，然后可对一种或多种金属材料进行电镀。在一些示例中，锌可被直接电镀到电化学相容的阳极集流体箔诸如黄铜上。在其中阳极侧封装包括其上已施加有晶种金属材料的聚合物膜或多层聚合物膜的另选设计示例中，锌和/或用于沉积锌的镀敷解决方案可不与下层的晶种金属材料在化学上相容。缺乏相容性的表现可包括膜开裂、腐蚀和/或在与电池电解质接触时加剧的h2释放。在这种情况下，可将附加的金属施加到晶种金属，以在系统中实现更好的整体化学相容性。尤其适用于电化学电池构造的一种金属可为铟。铟可作为电池级锌中的合金剂而被广泛使用，其主要功能是在电解质的存在下为锌提供抗腐蚀性。在一些示例中，铟可被成功地沉积在各种晶种金属化材料诸如ti-w和au上。所述晶种金属化层上所得的1-3微米铟膜可为低应力和低粘附性的。这样，阳极侧封装膜以及具有铟顶层的附接的集流体可为适形且耐用的。在一些示例中，可将锌沉积在经过铟处理的表面上，所得的沉积物可能非常不均一且为结节状的。这种效应可出现在较低电流密度设置中，例如20安每平方英尺(asf)。如在显微镜下所观察到的，可观察到锌的结节形成在下面的平滑铟沉积层上。在某些电化学电池设计中，锌阳极层的竖直空间裕量可至多达约5-10微米最大值，但在一些示例中，较低电流密度可用于锌镀敷，并且所得的结节状生长物可生长得高于最大的阳极竖直裕量。结节状锌生长杆状物可来自铟的高的超电势与铟氧化物层的存在的组合。在一些示例中，较高电流密度dc镀敷可克服锌在铟表面上的相对较大的结节状生长模式。例如，100asf镀敷条件可产生结节状锌，但是与20asf的镀敷条件相比，锌结节的尺寸可明显减小。此外，在100asf镀敷的情况下结节数量可大大增加。当满足约5-10微米的垂直空间裕量时，所得的锌膜可最终聚结成大体均匀的层，仅有一些残留的结节状生长特征结构。电化学电池中包含铟的另一个有益效果可为减少h2的形成，这可为发生在包含锌的水性电化学电池中的缓慢过程。可将铟有利地施加到一个或多个阳极集流体上，所述阳极本身作为共镀合金部件或作为电镀锌上的表面涂层。对于后一种情况，铟表面涂层可有利地通过电解质添加剂诸如三氯化铟或醋酸铟原位施加。当此类添加剂可以小浓度添加到电解质中时，铟可自发地镀敷到暴露的锌表面以及暴露的阳极集流体部分上。商业一次电池中常用的锌和类似阳极通常以片材、棒材和糊剂形式出现。微型生物相容性电池的阳极可具有类似形式例如薄箔，或可如前所述进行镀敷。此阳极的特性可与现有电池中的阳极明显不同，这是因为机械加工和镀敷过程所造成的污染物或表面光洁度的差异。因此，电极和电解质可需要进行特殊的工程改造以满足容量、阻抗和储存寿命要求。例如，可能需要特殊的镀敷工艺参数、镀槽组合物、表面处理以及电解质组合物来优化电极性能。阴极混合物可存在与本公开的概念一致的许多阴极化学混合物。在一些示例中，阴极混合物(其可为用于形成电池阴极的化学制剂的术语)可作为糊料或浆料施加，并且可包含二氧化锰、某些形式的导电碳诸如炭黑或石墨，以及其它任选组分。在一些示例中，这些任选组分可包括以下中的一种或多种：粘结剂、电解质盐、抗蚀剂、水或其它溶剂、表面活性剂、流变改性剂，以及其它导电性添加剂诸如导电聚合物。一旦配制并适当混合，阴极混合物就可具有所需的流变特性，该流变特性允许它被分配到分隔物和/或阴极集流体的所需部分上，或者以类似的方式刮压通过筛网或模板。在一些示例中，阴极混合物可在稍后电池组装步骤之前加以干燥，而在其它示例中，阴极可包含一些或所有电解质组分，并且可仅部分地干燥至选定的水分含量。可用于阴极混合物中的二氧化锰优选地可为电解二氧化锰(emd)，因为这种类型的二氧化锰相对于其它形式诸如天然二氧化锰或化学二氧化锰提供有益的附加能量容量。此外，本发明的电池中可用的emd可需要具有可有利于形成可沉积或可印制阴极混合物糊料/浆料的粒度和粒度分布。特别地，可加工该emd，以去除相对于其它特征结构而言应当认为是大的显著大的颗粒组分，这些其它特征结构诸如电池内部尺寸、分隔物厚度、分配顶端直径、模板开口尺寸或筛网尺寸。在一些示例中，emd可具有7微米的平均粒度，具有可包含最多约70微米颗粒的大颗粒内容物。在另选的示例中，该emd可被过筛，进一步研磨或以其他方式分离或加工，以将大颗粒内容物限制到低于特定阈值，例如25微米或更小。可用于减小emd的粒度的一种方法可为可获得亚微米颗粒的喷射研磨。可用于减小大粒度的其它方法可包括在使用之前进行阴极混合物糊料的球磨或3辊研磨。阴极混合物糊料的关键方面可为聚合物粘合剂。该粘结剂可在阴极混合物糊料中提供若干功能。粘结剂的主要功能可为在emd颗粒与碳颗粒之间形成足够的颗粒间电网络。粘结剂的第二功能可为促进与阴极集流体的电接触。粘结剂的第三功能可为影响阴极混合物糊料的流变特性以有利地分配和/或用模板印/筛选。另外，粘结剂的第四功能可为增强阴极内的电解质吸收和分布。粘结剂聚合物的选择以及将使用的特定量对于本公开的电化学电池中的阴极的有益功能可为关键的。如果粘结剂聚合物在将使用的电解质中溶解度很高，那么该粘结剂的主要功能(电连续性)可受到极大影响，最终导致电池丧失功能。相反，如果粘结剂聚合物在将使用的电解质中不可溶，那么emd的部分可与电解质离子绝缘，从而导致电池性能下降，诸如容量减小、开路电压降低和/或内电阻增大。最后，选择粘结剂聚合物和待使用的量可以是可能需要通过仔细实验来确定的谨慎平衡法，在一些示例中使用“实验设计”方法。可用于本公开的粘结剂聚合物的示例包括聚乙烯吡咯烷酮、聚异丁烯、橡胶三嵌段共聚物(包括苯乙烯末端嵌段，诸如由科腾聚合物公司(kratonpolymers)制造的那些嵌段共聚物)、丁苯乳胶嵌段共聚物、聚丙烯酸、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等。阴极还可包括其它候选材料中的二氧化银或羟基氧化镍。此类材料相对于二氧化锰可提供增大的容量和在放电期间更少的负载电压减小，两者均为电池中所需的性质。基于这些阴极的电池可具有存在于行业和文献中的当前示例。采用二氧化银阴极的新型微电池可包括生物相容性电解质，例如由氯化锌和/或氯化铵构成而不是由氢氧化钾构成的电解质。电池架构和制造电池架构和制造技术可为紧密相关的。如本说明书先前部分所述，电池具有以下元件：阴极、阳极、分隔物、电解质、阴极集流体、阳极集流体和封装件。巧妙设计可尝试容易地组合这些元件来制造子组件。在其它示例中，优化的设计可具有双重用途组件，诸如使用金属封装件兼作集流体。从相对体积和厚度的角度来看，这些元件除了阴极以外可几乎全部为相同体积。在一些示例中，由于阴极和阳极二者在机械密度、能量密度、放电效率、材料纯度以及粘结剂、填充物和导电剂的存在方面的显著差异，所以电化学系统可需要阴极体积为阳极体积的约二(2)到十(10)倍。在这些示例中，各种部件的相对尺度可近似以下元件厚度：阳极集流体＝1μm；阴极集流体＝1μm；电解质＝间隙液体(有效的是0μm)；分隔物＝如所需的薄或厚，其中所规划的最大厚度可为大约15μm；阳极＝5μm；并且阴极＝50μm。对于这些元件的示例，需要提供足够保护以在使用环境中保持电池化学物的封装件可具有大约50μm的规划最大厚度。在可根本不同于大的棱形构造诸如圆柱形或矩形并且可不同于基于晶片的固态构造的一些示例中，此类示例可使用制成各种构型的网或片而呈“袋”状构造，其中电池元件布置在此构造内。此容纳构造可具有两个膜或弯曲在另一侧上的一个膜，其任一构型可形成两个大致平坦的表面，然后可在周边上密封以形成容器。此薄但宽的形状因数可使电池元件本身薄且宽。此外，这些示例可能适用于涂布、凹版印刷、丝网印刷、喷涂或其他类似的制造技术。在这些具有薄但宽的形状因数的“袋状”电池示例中，可存在内部部件诸如阳极、分隔物和阴极的多种布置。在由两个膜形成的闭合区域内，这些基本元件可为在相同平面上并列的“共平面”，或者在相对平面上面对面的“共面”。在共平面布置中，阳极、分隔物和阴极可沉积在相同表面上。在共面布置中，阳极可沉积在表面1上，阴极可沉积在表面2上，分隔物可置于二者之间，或沉积在其中一侧上，或作为自身的分隔物元件插入。另一类型的示例可被分类为层合组件，这可涉及使用网或片形式的膜来逐层构建电池。可使用粘合剂将片材彼此粘结，所述粘合剂诸如压敏粘合剂、热活化粘合剂或基于化学反应的粘合剂。在一些示例中，片可通过焊接技术诸如热焊接、超声波焊接等粘结。片可使自身适用于标准行业惯例，如卷对卷(r2r)或片对片组装。如前文所述，阴极的内部体积可能需要基本上大于电池中的其它活性元件。电池构造的大部分可需要形成该阴极材料的空间，并支撑其在电池挠曲期间的迁移。电池构造中可占厚度预算大部分的另一部分是分隔物材料。在一些示例中，片形式的分隔物可为层合处理提供有利的解决方案。在其他示例中，可通过将水凝胶材料分配到层中来充当分隔物而形成分隔物。在这些层合的电池组件示例中，成形产品可具有阳极片，所述阳极片可为封装层和阳极集流体以及阳极层基底的组合。成形产品还可具有任选的分隔物隔件片、阴极隔件片和阴极片。阴极片可为封装层与阴极集流体层的组合。电极与集流体之间的紧密接触对于减小阻抗和增大放电容量而言是至关重要的。如果电极的部分不与集流体接触，则阻抗可由于随后通过电极导通(与集流体相比通常导电性较小)而增加，或电极的一部分可变成完全断开。在纽扣电池和圆柱形电池中，通过机械力夹紧壳、将糊料压入壳中或通过类似方式来实现紧密性。在商业电池中使用波状垫圈或类似的弹簧以保持电池内的力；然而，这些应当增加到微型电池的总体厚度。在典型的贴片电池中，分隔物可浸泡在电解质中、置于电极之间、并通过外部封装件向下挤压。在层状共面电池中，存在增加电极紧密性的若干方法。可将阳极直接镀敷到集流体上，而不使用糊料。该方法固有地获得高水平的紧密性和导电性。然而，阴极通常为糊料。虽然阴极糊料中存在的粘结剂材料可提供粘附力和内聚力，但仍需要机械压力以确保阴极糊料与阴极集流体保持接触。当封装件被挠曲并且电池老化和放电时，例如，当水分通过薄的和小的密封件离开封装件时，这可为尤其重要的。可通过在阳极与阴极之间引入适形分隔物和/或电解质来在层状共面电池中实现对阴极的压缩。例如，凝胶电解质或水凝胶分隔物可压缩在组件上并且不会如液体电解质那样轻易地耗尽电池。一旦电池被密封，电解质和/或分隔物可随后抵靠阴极推回。在组装层状叠堆之后可进行压印步骤，从而向叠堆中引入压缩。示例性生物相容性通电元件处理示意图–放置的分隔物参见图4a至图4n，示出了可涉及处理生物相容性通电元件的步骤的示例。一些示例性处理步骤可见于各附图中。在图4a中，可示出pet阴极隔件401和pet间隙隔件404的组合。可通过施加可具有例如大致3密耳厚的pet403的膜来形成pet阴极隔件401。在pet层的任一侧上可存在psa层，或者可覆盖有可为大致1密耳厚的聚偏二氟乙烯(pvdf)剥离层402。pet间隙隔件404可由可为大致3密耳厚的pvdf层409形成。可存在可为大致0.5密耳厚的封盖pet层405。在一些示例中，位于pvdf层409和封盖pet层405之间的可为psa层。接着参见图4b，可通过激光切割处理在pet间隙隔层404中切出孔406。接下来在图4c中，可将切割后的pet间隙隔层404层合408至pet阴极隔层401。接着参见图4d，可通过激光切割处理切出阴极隔件孔410。该切割步骤的对准可与之前pet间隙隔层404中切割的特征结构对准。在图4e中，用于最终分隔物层的celgard层412可粘结至载体411。接着参见图4f，celgard材料可被切割成尺寸介于之前两个激光切割孔的尺寸之间，并且大约为pet间隙隔件孔406的尺寸，从而形成预切割分隔物420。接着参见图4g，拾放工具421可用于拾取celgard的分立件并将其放置到生长装置上的其所需位置中。在图4h中，放置的celgard件422被紧固到适当位置，然后可移除pvdf剥离层423。接着参见图4i，生长装置结构可被粘结到阳极425的膜。阳极425可由其上已电沉积有锌阳极膜的阳极集流体膜组成。接着参见图4j，阴极浆料430可被放置到所形成的间隙中。在一些示例中，可使用刮刀431将阴极混合物分布在整个工件上，并在此过程中填充形成的电池装置的间隙。填充后，可将剩余的pvdf剥离层432移除，从而可得到图4k所示的结构。在图4l中，整体结构可经受干燥处理，该处理可使阴极浆料440也收缩到pet层顶部的高度。接着参见图4m，可将其上可能早已具有阴极集流体膜的阴极膜层450粘结到生长结构。在最后的图4n示意图中，可执行激光切割过程来移除侧区域460并产生电池元件470。可存在对在本公开的意图内可用的材料和厚度目标的多种更改、删除和改变。在图5中可详细地示出示例性处理的结果。在示例中，可定义以下参考特征结构。阴极化学物质510可定位成与阴极和阴极集流体520接触。压敏粘合剂层530可将阴极集流体520保持并密封到pet隔层540。在pet隔层540的另一侧可为另一psa层550，该psa层将pet隔层540密封并粘附到pet间隙层560。另一psa层565可将pet间隙层560密封并粘附到阳极和阳极集流体层。可将镀锌层570镀敷到阳极集流体580上。分隔物层590可位于该结构内，以执行如本公开中已定义的相关功能。在一些示例中，可在该装置的处理过程中加入电解质，在其它示例中，该分隔物可能早已包含电解质。生物相容性通电元件示例性处理示意图–沉积的分隔物在图6a至图6f中，示出了可涉及生物相容性通电元件处理的步骤的示例。一些示例性处理步骤可见于各附图中。对在本公开的意图内可用的材料和厚度目标可存在多种更改、删除和改变。图6a至图6f可示出用于通电元件的生物相容性层状结构。在图6a中，可示出层状构造600。层状结构可由两个层状构造剥离层602和602a组成，每端具有一层；位于层状构造剥离层602和602a之间的两个层状构造粘合剂层604和604a；和位于两个层状构造粘合剂层604和604a之间的层状构造芯606。可制作或购买层状构造剥离层602和602a以及粘合剂层604和604a，诸如可商购获得的具有主衬垫层的压敏粘合剂转印带。层状构造粘合剂层604和604a可为厚度大约1-3毫米的pvdf层，并且覆盖层状构造芯606。层状构造芯606可包含热塑性聚合物树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二酯(pet)，该树脂例如可为大约3毫米厚。接着参见图6b，可通过激光切割处理在层状构造中切出用于阴极凹坑608的孔。这可形成阴极隔层。接下来，在图6c中，可从层状构造移除底部层状构造剥离层602a，从而暴露层状构造粘合剂层604a。然后可使用层状构造粘合剂层604a粘附阳极连接箔610，以覆盖阴极凹坑608的底部开口。接着参见图6d，可通过粘附掩蔽层612来保护暴露的底层上的阳极连接箔610。掩蔽层612可为可商购获得的具有主衬垫的psa转印带。接下来，在图6e中，可将阳极连接箔610电镀上连贯的金属614，例如锌，该金属涂布阳极连接箔610的位于阴极凹坑的内部的暴露部分。接着参见图6f，在电镀后将阳极集电掩蔽层612从阳极连接箔610的底部移除。在一些示例中，待在稍后部分中讨论，可将除金属之外的材料(诸如石墨的沉积物、嵌入金属或半导体层的石墨)涂覆到腔中。图7a至图7f可示出进行图6a至图6f所示的方法步骤的另选处理模式。图7a至图7b示出如图6a至图6b所示的类似过程。层状结构可包括：两个层状构造剥离层702和702a，每端具有一层；位于层状构造剥离层702和702a之间的两个层状构造粘合剂层704和704a；和位于两个层状构造粘合剂层704和704a之间的层状构造芯706。可制作或购买层状构造剥离层以及粘合剂层，诸如可商购获得的具有主衬垫层的压敏粘合剂转印带。层状构造粘合剂层可为厚度大约1-3毫米的聚偏二氟乙烯(pvdf)层，并覆盖层状构造芯706。层状构造芯706可包含热塑性聚合物树脂，诸如聚对苯二甲酸乙二酯，该树脂例如可为大约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，可获得阳极连接箔710，在其一侧施加有保护掩蔽层712。接下来，在图7d中，可将阳极连接箔710电镀上连贯的金属层714，例如锌。接着参见图7e，可通过将图7b的构造粘附到图7d的电镀层714来组合图7b和图7d的层状构造，以形成图7e所示的新的层状构造。可将图7b的剥离层702a移除，以便暴露图7b的粘合剂层704a，以用于粘附到图7d的电镀层714上。接下来参见图7f，可将阳极保护掩蔽层712从阳极连接箔710的底部移除。图8a至图8h示出了通电元件向生物相容性层状结构的示例性具体实施，所述层状结构在本文中有时称为层状组件或层合组件，例如，类似于图6a至图6f和图7a至图7f中所示的那些。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。在一些示例中，如图所示，可将水凝胶分隔物前体混合物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，同时将该混合物从剥离层802清除。术语“刮压”一般可以是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移动并进入它们所在的腔中。可使用类似行话“刮刀”式装置或者平整化装置的设备来进行刮压过程，所述平整化装置诸如可由多种材料制成的刀刃、刀锋等，所述材料的化学性质可与将要移动的材料一致。可将图8b所示的过程进行若干次，以确保涂布阴极凹坑，并增加所得特征结构的厚度。接下来，在图8c中，可将水凝胶分隔物前体混合物干燥以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。在一些示例中，将图8b和图8c中示出的过程两者进行重复也可为可行的。在一些示例中，可通过暴露于热来固化水凝胶分隔物前体混合物，在其他示例中，可通过暴露于光子能量来进行所述固化。在其他示例中，该固化可涉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。固化的结果可为将水凝胶分隔物前体材料形成到阴极凹坑的壁以及接近阳极或阴极特征结构的表面区域，在本示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分离功能。固化的结果可为形成脱水聚合的前体混合物浓缩物822，其可被简单地视为电池的分隔物。接着参见图8d，阴极浆料830可沉积到层状构造剥离层802的表面上。接下来，在图8e中，可将阴极浆料830刮压到阴极凹坑中以及刮压到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。可将图8e的过程进行若干次，以确保阴极浆料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，可允许阴极浆料干燥，以在脱水聚合的前体混合物浓缩物822的顶部上形成隔离的阴极填充物832，从而填充阴极凹坑的剩余部分。接着参见图8g，电解质制剂840可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8h中，可通过移除剩余的层状构造剥离层802并将阴极连接箔816按压在适当位置来将该阴极连接箔816粘附到剩余的层状构造粘合剂层804。所得放置可导致覆盖水合阴极填充物842，以及建立与阴极填充物842的电接触，作为阴极集流体和连接方式。图9a至9c可示出图7d中所示的所得层合组件的另选示例。在图9a中，可获得阳极连接箔710并且在一侧施加有保护掩蔽层712。阳极连接箔710可以如之前附图中所述类似的方式镀有连贯的金属层714，例如锌。接着参见图9b，可施加水凝胶分隔物910，而无需使用图8e所示的刮压方法。可通过各种方式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成形膜，并且另选地，可通过旋涂工艺来分配水凝胶分隔物前体混合物的稀释混合物，然后调整到所需厚度。另选地，可通过喷涂或任何其他的等效处理来施加材料。接下来，在图9c处，处理被描述为产生水凝胶分隔物的区段，其可充当围绕分隔物区域的围堵件。处理可产生限制材料(诸如在所形成的电池元件的内部结构的外部的电解质)流动或扩散的区域。因此，可形成各种类型的此类阻挡特征结构920。阻挡特征结构在一些示例中可对应于分隔物层的高度交联区域，如在一些示例中可通过在阻挡特结构征920的期望区域中增加对光子能量的暴露来形成。在其他示例中，在水凝胶分隔物材料固化前将材料添加到该水凝胶分隔物材料，以形成区域性差别的部分，该部分一经固化就变成阻挡特征结构920。在另外的示例中，可在固化之间或之后通过各种技术将水凝胶分隔物材料的区域移除，技术包括例如化学蚀刻具有掩膜的层以限定区域范围。移除的材料的区域可独立地形成阻挡特征结构，或者另选地可将材料返回添加到孔隙中以形成阻挡特征结构。可通过若干方法进行不可透过部分的处理，这些方法包括但不限于图像输出处理、增加交联、重度光定量、回填，或者省略水凝胶附着以产生孔隙。在一些示例中，作为图9c中的处理结果而描绘的类型的层状构造或组件可形成为不具有阻挡特征结构920。聚合电池元件分隔物在一些电池设计中，可能由于多种原因而不使用分立的分隔物(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示例的材料选项的处理复杂性。在此类情况下，在图8a至图8h的过程中示出的就地浇铸或就地形成的分隔物例如可提供期望的有益效果。尽管淀粉或糊料分隔物已成功商用于aa和其它形式的leclanché(勒克朗谢)电池或碳锌电池中，但此类分隔物可能在某种程度上不适合用于层状微电池的某些示例。可能需要特别注意用于本公开电池中的任何分隔物的几何结构的均匀性和一致性。可能需要精确控制分隔物体积，以有助于随后准确结合到已知的阴极体积中并随后实现一致的放电容量和电池性能。实现均一的、机械稳固形式的就地形成的隔离物的方法可为使用可紫外线固化的水凝胶制剂。多种水不可透过的水凝胶制剂在各个行业例如接触镜片行业可为已知的。接触镜片行业中常见的水凝胶的示例可为聚(甲基丙烯酸羟乙酯)交联的凝胶，或简称为phema。对于本公开的多种应用，phema可具有用于leclanché(勒克朗谢)电池和锌碳电池的许多有吸引力的性质。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100psi或更大的弹性模量。此外，本领域的技术人员可通过引入附加的亲水性单体(例如甲基丙烯酸)或聚合物(例如聚乙烯吡咯烷酮)组分来调整交联水凝胶的模量和水含量性质。这样，可通过配置来调整水含量，或更具体地，调整水凝胶的离子渗透性。在一些示例中，特别有利的是，可浇铸且可聚合的水凝胶制剂可包含有助于加工的一种或多种稀释剂。稀释剂可被选择成为挥发性的，使得可浇铸的混合物可被刮压到腔中，然后允许足够的干燥时间来去除挥发性溶剂组分。干燥后，可通过暴露于适当波长的光化辐射来引发本体光聚合，诸如对于选定的光引发剂诸如cgi819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，以便有助于在腔中浇铸均匀的可聚合材料层。挥发性稀释剂，特别是强极性单体被加入制剂中的情况下，也可提供有利的表面张力降低效应。对实现在腔中浇铸均匀的可聚合材料层而言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，其粘度通常可仅为几个厘泊。为了给可浇铸且可聚合的分隔物材料提供有益的粘度控制，可选择已知与所述可聚合材料相容的高摩尔质量聚合物组分加入制剂中。可适合加入示例性制剂中的高摩尔质量聚合物的示例可包括聚乙烯吡咯烷酮和聚环氧乙烷。在一些示例中，如前所述，可浇铸、可聚合的分隔物可有利地被施加到设计的腔中。在另选的示例中，在聚合时可没有腔。相反，可浇铸、可聚合的分隔物制剂可被涂覆到含有电极的基底上，例如图案化的镀锌黄铜，并且随后使用光掩模暴露于光化辐射，以在目标区域中选择性地聚合分隔物材料。然后可通过暴露于适当的清洗溶剂来移除未反应的分隔物材料。在这些示例中，分隔物材料可被指定为可光图案化的分隔物。一次电池示例在处理具有沉积的分隔物的生物相容性通电元件的一些示例中，可形成一次电池。典型的一次电池可通过其单次使用特性来表征。在与层状处理一致的示例中，可形成具有如下表中列出的以下特性和元件的电池。元件材料阴极集流体钛箔阴极电极(浆料)含有电解二氧化锰和碳的浆料分隔物水凝胶阳极电极电沉积锌阳极集流体黄铜箔层合物具有粘合剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯芯电解质zncl2/nh4cl基物可存在许多可与本发明一致的阴极化学物质。作为非限制性示例，制剂可包含石墨混合物中的电解二氧化锰。在一个示例中，粉末混合物可通过以80％jmemd与20％ks6重量比将经喷射研磨的电解二氧化锰(jmemd)和如可购自特密高公司(timcal)的ks6石墨(timcalks6初级人造石墨)混合来形成。混合可通过多种方式进行。例如，jmemd和ks6可通过研磨两种粉末持续大约数分钟至数小时的一段时间来混合。在一些示例中，所得粉末混合物可与甲苯溶液中的10％聚异丁烯(pib)混合。10％pib溶液可由大致10重量份pibb50至90重量份甲苯制剂中的聚异丁烯等级b50与甲苯混合形成。10％pib可与另外量的甲苯和与jmemd/k6粉末混合以配制用于阴极处理的浆料。这些材料的该混合物可从大约1.5份pibb50/甲苯溶液开始。为此，可加入大约2.3份甲苯。混合物可用4.9份jmemd/ks6粉末完成。这可能得到为大约1.7％pib、45％jmemd、11％ks6以及其余为甲苯的混合物。可接着进行混合直到形成具有糊状稠度的均匀浆料。系统中溶剂(示例中的甲苯)的量可有差别以影响形成的浆料的特性，并且在其它示例中，浆料中pibb50的相对量可与示例有差别。继续参考一次电池示例，水凝胶分隔物可以本公开中讨论的方式由前体混合物形成。在一个示例中，前体混合物可通过将甲基丙烯酸羟乙酯(hema)与乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)和与聚乙烯吡咯烷酮(pvp)混合而形成。加入到混合物中的可以有其它组分，诸如光引发剂。示例性光引发剂可以是苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦，其可以包括819的商业制剂获得，其在本文中还可称为“cgi819”。还可存在多种溶剂，这些溶剂可以变化的量使用以达到混合物的所需流变特性。在非限制性示例中，可将2-丙醇用作适当的溶剂。关于生物相容性通电装置元件(诸如阴极和阴极浆料)的许多一般性讨论具有与一次电池元件相关的示例，并且这些不同元件的变型和示例可预期包括用于本说明书的一次电池元件的其它示例。在一些示例中，锌阳极可通过将锌电沉积在阳极集流体材料上而形成。在其它示例中，如已经讨论的，电沉积可通过层合结构发生到仅阳极集流体材料的暴露部分。可存在多种沉积阳极材料的方式，例如层合或金属包层；并且，其它电池系统可采用除锌之外的其它化学物质，诸如银作为非限制性示例。电池可包括各种类型的电解质制剂。氢氧化物的碱性溶液可包括在电解质中。然而，在生物相容性电池的一些示例中，可利用较少碱性电解质制剂。用于本发明的电解质可包括大约0.1％至30％的质量浓度的氯化锌、乙酸锌、乙酸铵、氯化铵和类似盐。此外，可将表面活性剂加入到电解质制剂中，以例如改善润湿或降低腐蚀。示例性表面活性剂可包括浓度为0.01％至2％的tritontmx-100、tritontmqs44和dowfaxtm3b2。例如，可将tritontmx-100加入到氯化锌、氯化铵溶液中。电解质制剂的一个示例可为：20％氯化锌、500ppmqs-44、作为醋酸铟提供的200ppm的铟+3离子，并且用水平衡。二次电池示例已经在本公开中描述的结构和制造工艺通常可用于生产二次电池或可再充电电池。可存在与二次电池元件相关的多个考虑，这些考虑可不同于对主要元件所做的考虑。电池元件的再充电过程可导致电池组件的溶胀和收缩，并且因此在一些实施方案中可调节特征结构和容纳层的尺寸以及电池的组成。当电极离子在充电循环期间、并且随后在放电循环期间围绕装置移动时，使用用于电解质的胶凝聚合物层可允许开始进行一些溶胀和收缩方面的层。在二次电池中，阳极和阴极层可取决于装置是否正在充电或放电而切换指定，并且可被认为是第一电极和第二电极。因此，关于电池单元是否正在充电，使得它可被认为是电解电池，或者其是否正在放电，使得它可被认为是原电池，参考阳极和阴极可能是有用的。因此，当被称为原电池的阴极时，第一电极结构应当起到自发地接受来自外部连接电路的电子的作用。同样，电解池的阴极在物理上是从外部充电元件接收电子的二次电池中的第二电极。虽然在一些示例中，利用锌和二氧化锰电极的电池类别可用作二次电池，但在二次电池中存在许多更常见的示例。在普通类别的二次电池中，锂离子可包括储存化学物质的能量。可存在多种方式以在锂离子电池中形成电极。在根据本发明的装置的类型中，可存在许多可能存在于原电池的阳极中的嵌入锂化合物。例如，阴极浆料可包括锂镍锰钴氧化物、锂锰氧化物和磷酸铁锂等。第二电极可以是原电池的阳极，并且在一些示例中，可由石墨或它形式的碳形成或涂覆。在其它示例中，可使用各种形式的沉积硅。以相对于一次电池讨论的锌电镀的类似方式，硅可电镀在基底上的区域中或平坦层中。电镀硅可形成到集流体金属接触层上，该集流体金属接触层可在一些示例中具有铂、钛或硅薄层的表面涂层。作为非限制性示例，电极材料的镀敷可在包含sicl4、sihcl3、sibr4、si(ch2ch3)4或si(oocch3)4的非水性介质中发生。在其它示例中，可以类似于图7d所示的方式将石墨或硅层溅射沉积到集流体表面以形成第二集流体区域。电极可以与层合处理相关的先前讨论一致的方式形成在金属片上。这些电极和金属片可形成基底层，即在形成腔的层合物层下面。另外，在已经形成阴极并且电池已经填充有电解质之后，可使用其它集流体来覆盖层合结构。为了形成电解质溶液，锂盐通常可溶解于非水溶剂体系中。因此，这些非水溶剂体系可以不同方式与各种粘合剂层相互作用，并且由于电池装置中的密封件的完整性可能是重要的，因此取决于非水溶剂的使用，可能需要改变粘合剂体系的选择。聚合物电解质的胶凝形式在掺入聚合物电解质的锂聚合物装置中是已知的。可对这些类型的二次电池执行从腔的液体前体填充开始的分隔物的形成方法，其中聚合分隔物可由诸如pvdf或聚(丙烯腈)的聚合物形成。在一些示例中，可能利用水凝胶形成前体，其中聚合物用与锂电池一致的常规盐胶凝化。例如，在非限制性示例中，作为非限制性示例，分隔物前体可与六氟磷酸锂在非水溶剂诸如碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中混合。所得胶凝层可用过量的溶剂形成，以允许如已描述的与水凝胶前体加工相关的收缩。在具体的非限制性示例中，如已在层合处理的先前讨论中所述，可形成基于腔的层合结构，其中底层可以是其上已附接石墨或硅层的集流体。如已描述的，附接到集流体的层合物层可具有形成于其中的腔。在非限制性示例中，浇铸溶液可通过以下方式形成：将大约二比一比率的聚(偏二氟乙烯)(pvdf)和聚(二甲基硅氧烷)(pdms)混合到包含n-n二甲基乙酰胺(dmac)和甘油的溶剂混合物中。dmac与甘油的比率可有差别并且可影响所得分隔物层的特性诸如孔隙率。过量的溶剂混合物可用于允许所得的层收缩在腔体中以形成薄分隔物层。在一些示例中，尤其是对于高含量溶剂，可改变用于层合结构的粘合剂系统以优化与dmac-甘油溶剂体系的一致性。在将浇铸溶液刮压处理到限定的腔中之后，所得结构可在室温或高温下干燥一段时间。分配浇铸溶液的其它方式可与本文所述的工艺相一致。然后，可将结构在室温水浴中浸没20-40小时，以允许甘油析出分隔物层并得到具有所需孔隙率的层。然后可将所得结构在真空环境中干燥历经20-40小时。在一些示例中，所得分隔物层可用暴露于电解质溶液进行处理。在非限制性示例中，可在碳酸亚乙酯(ec)/碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲乙酯(emc)的大致1/1/1混合物中形成1摩尔六氟磷酸锂溶液并将其分配到腔中。在一些其它示例中，暴露于电解质可在阴极形成到腔中之后发生。在不同类型的示例中，层合结构可以参考图4a至图4n中所概述的方式构建。可将分隔物(诸如celgard的膜)切割成间隙隔层中的特征结构的尺寸，并且然后将其置于层合结构中，而不是放入腔中。在用“阴极浆料”进一步加工之前，还可用暴露于电解质处理放置的分隔物。现在，所得结构可准备好接受阴极浆料的处理。可使用包含不同类型的锂化合物的许多阴极浆料；然而，除锂之外的其它化学类型也是可能的。在非限制性示例中，可使用基于磷酸铁锂(lifepo4)的浆料。在一些示例中，磷酸铁锂浆料可通过以下形成：首先将羧甲基纤维素钠混合在去离子水中；然后可向所得混合物中加入包含磷酸铁锂和导电试剂(诸如人造石墨和炭黑)的粉末，并充分混合；接下来，可通过加入丁苯橡胶并充分混合形成进一步精制的浆料；然后可以如已在本公开中描述的方式，诸如通过使用刮压处理将浆料加工到腔结构中，例如通过添加或移除溶剂或通过调节加入的丁苯橡胶的相对量，可调节浆料的流变特性以优化基于刮压的锉削处理的完整性；然后可将所得填充结构在真空环境中干燥20-40小时。在一些示例中，所得阴极和分隔物层可用暴露于电解质溶液进行处理。在非限制性示例中，可在碳酸亚乙酯(ec)/碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲乙酯(emc)的大致1/1/1混合物中形成1摩尔六氟磷酸锂溶液并将其分配到腔中。在一些示例中，可在压力处理或真空处理的帮助下将电解质加入到阴极中以增强电解质混合物扩散到层中。在从层合结构移除剥离层之后，可将第二集流体体层附接到层合结构。粘附的集流体可接触沉积的浆料并且在金属集流体与电解质注入阴极之间提供电接触，从而导致电池结构。无电镀金属层密封电池结构介绍作为非限制性示例，金属镀敷在许多应用中具有很大的实用性，用于珠宝或金属器具中的美观目的，向工业机械或者器具或材料的表面增加耐腐蚀性，或甚至向表面增加导电性。在生物相容性通电元件中，围绕电池主体的镀敷可用于形成对材料进入或退出的密封阻隔。可存在许多方法在电池结构上镀敷金属层，但基本前提可涉及将金属材料的涂层或层沉积在电池外表面的表面上。金属镀敷可用多种类型的金属完成，包括铜、镍、铂、铑和许多其它金属。金属镀敷的结果可为金属沉积在多种类型的其它材料上，包括但不限于其它金属、半导体或塑料。金属镀敷方法的典型示例可包括电镀和无电镀；这两者均涉及用金属层涂覆材料。然而，电镀可涉及在待涂覆的材料上引起的电荷，而无电镀可能不涉及电力，并且可涉及沉积金属的化学反应。电镀可能涉及许多步骤以实现所需的光洁度、沉积材料的一致厚度以及成功涂层所需的其它品质。在一些示例中，可首先对工件进行彻底预处理，以确保有效镀敷。作为非限制性示例，预处理步骤可包括但不限于抛光、掩蔽、蚀刻、洗涤、蒸汽清洁、冲洗、超声波清洗或电清洁。在一些示例中，预处理可从待涂覆的工件的表面去除油、油脂或其它污染物。在成功预处理之后，待镀敷的对象可放置在含有待沉积的离子形式的金属的溶液浴中。通常，电镀方法可涉及向溶液浴引入正电荷，并且将负电荷施加到待镀敷的对象。电荷的这种差异可引起溶液浴中的金属颗粒与镀敷对象之间的吸引电力。该吸引力可化学改性离子状态，并将金属颗粒从溶液浴粘结到对象，从而涂覆其表面。取决于待镀敷的材料和溶液浴的组成，应当优选地保持某些条件以确保有效的镀敷，这些条件包括但不限于溶液浴的电压和ph、溶液中的金属浓度、镀敷持续时间和环境温度。调节这些条件可改变镀敷的各个方面，包括但不限于所得金属表面的光洁度、沉积金属的颜色、沉积速度或沉积金属的厚度。其它环境条件，诸如溶液浴中的气泡或污染物，也可影响所得的光洁度；作为非限制性示例，这些缺陷可通过搅拌溶液浴或将碳处理施加到溶液浴来解决。在一些示例中，可为重要的是减少生物相容性通电元件上的镀敷表面缺陷的所有原因，因为此类缺陷可能降低密封的有效性。各种形式的后处理对于确保电镀的成功也是必要的，这些后处理包括但不限于冲洗、蒸汽清洁、加热干燥或其它方法。无电镀可能涉及许多步骤以实现所需的光洁度、沉积材料的一致厚度以及成功涂层所需的其它品质。如关于电镀已经讨论的，无电镀可具有与生物相容性通电元件的涂覆和密封相关的相同要求。首先，可彻底预处理待涂覆的工件，以确保有效镀敷。预处理步骤可包括但不限于清洁。清洁可有助于去除待涂覆对象的任何先前加工步骤中剩余的污染物和/或碎屑，以及待涂覆工件表面的油、油脂或其它污染物。清洁可用酸或其它类型的清洁溶液来实现；在选择适当的清洁溶液时，可为重要的是考虑待去除哪些材料或碎屑、在清洁期间保持清洁工件(以及因此溶液)的温度、清洁溶液的所需浓度、清洁剂可能需要多少机械功(搅拌等)以及其它可能的方面。作为非限制性示例，预处理步骤还可包括将待镀敷对象蚀刻、掩蔽、冲洗、干燥并且浸没在活化剂预浸溶液以及活化剂溶液中。作为非限制性示例，蚀刻可涉及使用化学和/或机械手段将轮廓蚀刻到待镀敷的工作对象中，这将用作镀敷的指定位置。预浸溶液可含有与活化剂溶液中共同的离子，这将为实际镀敷准备工件；该预浸溶液通常可被设计成施加到工件，并且在将其添加到活化剂溶液中之前不冲洗掉。与伴随的活化剂溶液相比，预浸溶液对金属离子污染可能较不敏感。使用预浸溶液可存在许多优点，包括非限制性意义上的较低成本的结果，并且可使活化剂溶液免受金属离子污染，以帮助该过程更有效产生更高质量的结果。在预浸后，可将活化剂溶液施加到工件。活化剂可含有在溶液中由其它离子保持在还原状态的某些离子；在实践中，可将还原的离子机械地保持到粘结表面，该粘结表面充当将有利于无电镀的化学反应催化剂。虽然工件表面上足够的活化剂溶液层对于催化无电镀工艺是重要的，但重要的是注意，太厚的活化剂溶液层可能充当对镀金属的适当粘附性的阻隔，并且应当避免。预处理步骤还可包括后活化步骤或加速步骤，因为其通常也可被调用。在实际的无电镀步骤之前，该步骤可用于使在预浸步骤中从活化剂溶液沉积的活化物质尽可能“活化”。该步骤可允许活化物质在实际镀敷步骤中更容易地与无电镀溶液相互作用；这不仅可减少无电镀反应的引发时间，还可使污染无电镀溶液的活化物质的电位最小化，从而提高镀敷结果的质量。如果省去该后活化步骤，则沉积在工件上的活化剂溶液可能含有少量粘附物质，这可能导致无电镀溶液的污染，并可能延长无电沉积反应的引发。在一些示例中，后活化溶液可为酸性的，并且可起到去除由于活化剂与后活化剂之间的冲洗步骤而可能在工作对象表面上形成的金属氧化物的作用；虽然这对工作对象来说是有益的，但其可能会污染后活化剂，并且在溶液浴变得过度浓缩这些金属或其它污染物之后可能需要补充溶液浴。在预处理之后，可将工作对象浸没在化学浴中，该化学浴含有以下可能的成分作为非限制性示例：金属盐(沉积所需的金属)、还原剂、碱性氢氧化物、螯合剂、稳定剂、增白剂和任选的润湿剂。还原剂和氢氧根离子可提供用于沉积包含在溶液浴中的金属所必需的还原力。沉积反应可由催化物质引发，这些催化物质可能已在活化剂步骤期间施加到工作对象的表面。典型的无电镀浴槽选择可取决于若干因素，包括但不限于温度、所需的镀敷速度、所需的镀敷厚度和金属浓度(以及因此在单个浴中对多个工作对象进行镀敷反应的可重复性，尽管该可重复性可被认为还取决于许多其它因素)。通过无电镀提高包装阻隔强度和机械强度在一些示例中，层合电池组封装中的侧缝可能产生具有潜在较差阻隔特性的区域，从而使得水分和气体物质能够传输进入和流出电池。封装在层合物中的常规电池(“袋电池”)可能在所有侧上具有宽得多的接缝。例如，袋电池的侧密封可能大于微电池的整个宽度(每侧2-4mm，相对于微电池的约1mm宽度)。更宽的接缝(其可能无法纳入小型微电池中)可由于宽度而充当有效的水分和气体阻隔。因此，如本文所讨论的层合结构中的情况，对于具有非常窄的接缝的阻隔强度可能需要替代解决方案。在一些示例中，解决方案可涉及使用无电镀外覆具有适形阻隔层的微电池。可存在一系列可用于产生适形气密阻隔涂层的技术。外覆小型化电池可能带来特殊的挑战。电池电解质中水分的存在与封装的不完美阻隔特性结合可能意味着可存在水分持续流出通过封装到达电池表面。该流出可能起到污染表面的作用。此外，不完美的封装可能使得水分能够流出。此外，塑料封装的熔点可能施加限制，其可能限制任何涂覆方法可能采用的温度(对于作为示例的聚丙烯，为大致160℃)。由于水分持续流向表面，因此需要清洁表面进行沉积的真空技术诸如溅镀沉积和热蒸发对于外覆微电池而言可能是较差的。并且，由于相同的原因，原子层沉积可能是不适合的。诸如溶胶凝胶涂层和化学气相沉积的其它技术可能需要暴露于可能损坏电池的温度。在一些示例中，用于提高阻隔有效性和机械强度的理想溶液可涉及无电镀作为用于形成适形阻隔涂层的技术。本文已经讨论了无电镀的原理。无电镀可将适形的金属层沉积到导电涂层或非导电涂层上。已经开发了用于将金属诸如镍、铜和锡沉积到塑料表面上的无电镀浴。然后可使用采用多种金属(包括镍、铜、锡、金、银、镉和铑)的无电镀或电镀进一步镀敷无电镀金属。在一些情况下，由于成本、腐蚀和/或机械问题，可能期望使用包含多于一个电镀层的分层结构。涂层可制成任意厚度，并且除了充当阻隔件之外，还可机械地增强电池。这种机械增强可迫使氢气离开电池各侧，从而减少或消除由于锌腐蚀期间氢气产生引起的膨胀。为了避免由于镀敷而在电池端子之间产生短路，在镀敷过程中可需要使用非导电材料来掩蔽一个或两个端子。在一些示例中，可使用无电镀来形成层，其中可使用无电镀和/或电镀在其上形成大致1密耳(25微米)的适形铜涂层。在镀敷过程中，可使用镀胶带掩蔽这些电池的两个端子，以避免镀敷处理过程中的电池短路。接下来可将胶带从端子移除，并且然后电池可在50％相对湿度下在室温下老化。镀敷生物相容性电池在一个示例中，可使用无电沉积之后进行电镀来密封完全成形的层合结构二次电池。在非限制性示例中，二次电池可包括由钛箔制成的阴极集流体、由磷酸铁锂形成的阴极电极化学物质。二次电池还可包括与六氟磷酸锂、基于石墨或硅的阳极电极化学物质和金属箔阳极集流体混合的基于聚合物的分隔物。电池可具有在碳酸亚乙酯(ec)/碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲乙酯(emc)的大致1/1/1混合物中的1摩尔六氟磷酸锂溶液。各种部件的组成可存在许多变化。各种部件可形成在层合结构中，其中层合材料可为可初始地用粘合剂粘结的聚对苯二甲酸乙二醇酯。在一些示例中，可用超声波密封或激光熔融将对苯二甲酸盐层合物层的边缘熔合。可清洁对苯二甲酸盐表面并用酸洗涤预浸处理以去除污染物诸如残留浆料。其它洗涤和清洁可包括rca型清洁剂、sc1和sc2型过氧化物基清洁剂、氢氟酸、硫酸以及酸的组合。加速剂或敏化剂可包括专利制剂，诸如来自仟思公司(transenecompany)的“c型”溶液。接下来可使用活化剂来处理表面。作为非限制性示例，可使用来自仟思公司(transenecompany)的“d型”溶液。参见图10a，该处理的结果被示出为图5的完全成形的生物相容性通电元件上的层1010。接下来，在铜的该示例中，预处理表面可浸入用于无电镀的浴中。现在已经过预处理和活化的电池主体可在大致40℃的高温下浸入仟思公司(transenecompany)的“a型和b型”无电铜浴溶液的混合物中一段时间，以形成多个微米的沉积。所得沉积示出为层1020。在一些示例中，表面可在酸中后洗涤以稳定表面。在一些示例中，使用铜浴电镀可在无电层上沉积较厚的沉积层，可能为10微米或更多微米厚的铜。所得铜层示出为层1030。在一些示例中，铑的电镀处理可在电镀铜层之后作为层1040。铑可稳定和保护铜表面；因此在一些示例中，可添加薄层作为顶部表面。如果将整个电池元件镀敷在铜层中，则电池的两个接触件应当短路，并且电池应当丧失功能。因此，电池接触件中的一个或两个可在镀敷之前被保护以防止在接触件周围形成并隔离接触件。参见图10b，在镀敷之前的层合结构电池的示例性顶视图在具有阳极连接331和阴极连接332的图3b的电池上示出。保护性膜(例如，镀胶带)可放置在阳极接触件1050和阴极接触件1060周围。电池的剩余表面1070可涂覆有无电镀层和电镀层，如图10a所示。接触区域可具有层合结构的非镀敷表面的事实对于密封电池可能不是问题。在一些示例中，接触件可被制成足够长，使得在接触件附近存在相对大的密封。在不同的意义上，二次电池的操作可能导致产生诸如氢气的气体。围绕接触件中的一个或多个存在未被良好密封的区域可为有利的，因为其可形成可允许产生的气体缓慢地耗散穿过的路径。生物相容性电活性装置生物相容性电活性装置可为例如植入式电子装置诸如起搏器和微能量收集器、用于监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、眼科装置、微型泵、除颤器、支架等。已描述了具体的示例来举例说明包括分隔物的生物相容性通电元件的形成、形成方法和形成设备的实施方案。这些示例用于所述举例说明，而不旨在以任何方式限制权利要求书的范围。因此，本说明书旨在涵盖对于本领域的技术人员来说可显而易见的所有实施方案。当前第1页12