Batterien für medizinische Anwendungen

Auszug

Der elektrochemische und elektrische Charakter von muskulären und biologischen Reaktionen ist seit mehr als 2 Jahrhunderten bekannt. Die Arbeiten von Luigi Galvani im 18. Jh., der durch elektrische Experimente von 2 metallischen Elektroden im Kontakt mit Froschschenkeln Muskelzuckungen hervorrief und somit die „animalische Elektrizität“ entdeckte, bildeten die Grundlage zur Entwicklung praktisch nutzbarer elektrochemischer Zellen, die im Volksmund „Batterien“ genannt werden, durch Alessandro Volta. Volta erkannte, dass der Grund der Froschschenkelmuskelkontraktionen in der durch 2 unterschiedliche Metalle generierten Spannung lag und konstruierte aus diesen Überlegungen heraus 1792 die erste Batteriezelle, bestehend aus einer Zink- und einer Kupferplatte, die in eine Salzlösung, den Elektrolyten, eintauchten. Diese Pionierarbeiten führten zu vielen Batterieanwendungen in „Consumer“-Elektronik-, Automobil- und Stromspeicherbereich bis in die heutige Zeit. Lange Zeit waren dies insbesondere schwere sowie großformatige Zellen und Module, die für einen implantablen oder portablen medizinischen Einsatz schlicht zu groß oder nicht performant genug waren. Mit der Weiterentwicklung und zunehmenden Miniaturisierung der elektronischen Komponenten in den 1960er Jahren und der gleichzeitig startenden Entwicklung von Hochenergiebatterien konnten kleinformatige, zuverlässige und somit auch implantierbare Geräte zu Kontrolle und Messung der humanphysiologischen Aktivitäten produziert werden [1]. …