中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著生物醫(yī)學(xué)技術(shù)和科技的快速發(fā)展,,便攜式醫(yī)療監(jiān)測(cè)電子產(chǎn)品和大型醫(yī)療器械在日常生活和醫(yī)療臨床中應(yīng)用越來(lái)越普遍,,醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)一場(chǎng)治療方法的范式轉(zhuǎn)移。因此,,許多醫(yī)療器械電池,、醫(yī)療設(shè)備電池,醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備電池,,醫(yī)用便攜式電池,,醫(yī)療設(shè)備專(zhuān)用鋰電池等應(yīng)運(yùn)而生。作為醫(yī)療器械儲(chǔ)能用電池,,它也許影響醫(yī)療儀器的運(yùn)用,,儀器電池功用嚴(yán)峻時(shí)會(huì)將醫(yī)療設(shè)備電池?cái)嚯姡貢?huì)影響患者生命危險(xiǎn),。
(圖片來(lái)源:億緯鋰能微信端)
醫(yī)用電池分類(lèi)及應(yīng)用
在各類(lèi)醫(yī)療設(shè)備中使用的醫(yī)用電池根據(jù)電池應(yīng)用次數(shù)可分為一次電池(只能
放電一次)和二次電池(可反復(fù)充電循環(huán)使用)。
(1)一次性電池
在一次放電結(jié)束后即可丟棄,,不能重復(fù)使用的電池稱(chēng)為一次性電池,,這種單向式
放電的反應(yīng)無(wú)法通過(guò)外電路充電操作使容量恢復(fù),這種電池包括有各類(lèi)干電池,、堿性電池和一次性鋰離子電池三大類(lèi),。
1)鋅-錳干電池(或稱(chēng)碳鋅電池)
鋅錳電池是生活中接觸最多的電池,以金屬鋅作為負(fù)極,,碳棒和活性物質(zhì)二氧化錳作為正極,,電解質(zhì)是由氯化銨、氯化鋅和淀粉等組成的,,常被使用于電壓在1.5V的耗電量小且對(duì)容量需求不高的產(chǎn)品中,。
在醫(yī)療設(shè)備中,鋅錳電池常在各類(lèi)儀器的遙控器、心電記錄背包,、電壓監(jiān)測(cè)背包等小型設(shè)備中使用,。但是其存在溫度適應(yīng)范圍窄,功率較低,,電壓不穩(wěn)定等方面的問(wèn)題,,使得鋅錳電池在要求高電量設(shè)備和溫度過(guò)高或過(guò)低的環(huán)境中廣泛應(yīng)用。
2)一次性鋰離子電池
由于鋰的標(biāo)準(zhǔn)電極電位小于零,,因此作為電極組成的電池具有更高的容量,,質(zhì)量輕,電池電壓平臺(tái)為0-2V較高于鋅錳電池,,且放電平穩(wěn),,工作溫度范圍寬,在低溫環(huán)境中放電性能穩(wěn)定,,便于長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ),。
一次性鋰電池在醫(yī)療器械中常常用于需要穩(wěn)定工作電壓的產(chǎn)品中,如各類(lèi)測(cè)量?jī)x器(測(cè)溫槍?zhuān)�,,備用電源,、照相系統(tǒng)等設(shè)備中。
3)堿性電池
堿性電池是電解質(zhì)為堿性的電池,,額定電壓為1.5V,,電池以純度更高的二氧化錳和膠態(tài)鋅粉作為正負(fù)兩極,增加了反應(yīng)表面積和儲(chǔ)存電量,,而且溫度適應(yīng)范圍寬,,因此在使用過(guò)程中性能得到較大提高。
堿性電池是目前在醫(yī)療設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一次性電池,。
(2)二次電池
二次電池又稱(chēng)之為充電電池或蓄電池,,是指在電池放電結(jié)束后可通過(guò)充電的方式
使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池。二次電池廣泛應(yīng)用于醫(yī)療儀器中,,如除顫儀,、監(jiān)護(hù)儀、便攜式B超,、麻醉機(jī),、心電圖機(jī)及其它便攜式醫(yī)療設(shè)備。
常見(jiàn)的二次電池有:鉛酸電池,,鎳鎘電池,,鎳氫電池,鋰離子電池,、鋰聚合物電池,、堿性充電電池等,。
1)鉛酸電池
鉛酸電池是典型的二次電池。它采用鉛作負(fù)極,,二氧化鉛作正極,,電解質(zhì)通常采用27%-39%的硫酸溶液。額定電壓高,,電動(dòng)勢(shì)大,,操作溫度范圍廣,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,技術(shù)成熟且安全可靠等優(yōu)點(diǎn),,在經(jīng)過(guò)全放電之后,電池要在24小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行充電處理,,保持充足電狀態(tài),。
鉛酸電池在除顫儀、UPS,、急救儀等醫(yī)療設(shè)備中用到,。
2)鎳鎘電池
鎳鎘電池循環(huán)電壓平臺(tái)低(1.2V),循環(huán)次數(shù)多達(dá)2000-4000次,,在大電流密度下放電,,容量保持穩(wěn)定,且適用溫度范圍廣等特點(diǎn),。但是在充放電過(guò)程中,,鎳鎘電池記憶效應(yīng)明顯,可逆性不完全,,使得容量在循環(huán)過(guò)程中不斷下降直至沒(méi)有容量,。
鎳鎘電池在醫(yī)療設(shè)備中使用較少,主要在電動(dòng)工具和瞬間耗電量高的應(yīng)用環(huán)境中使用,。
3)鎳氫電池
與鎳鎘電池相比,,二者具有相同的結(jié)構(gòu),只是采用的負(fù)極材料不同,,鎳氫電池負(fù)
極材料是氫化物,。鎳氫電池能量密度是鎳鎘電池的1.5-2倍,電池額定電壓為1.2-1.3V,,具有可快速充放電,容量可逆性高,,低溫性能好等特點(diǎn),,缺點(diǎn)是在高溫環(huán)境中穩(wěn)定性差,自放電率高,。
鎳氫電池主要應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備的電動(dòng)工具,、筆記本電腦,、數(shù)碼相機(jī)和備用電源等。
4)鋰離子電池
傳統(tǒng)的鋰離子電池的負(fù)極材料采用石墨或是碳黑,,正極為鋰與鎳,、鈷、錳和錫金屬的合金化合物作正極,,與鎳鎘,、鎳氫電池相比具有更高的能量密度和比較平穩(wěn)的電壓平臺(tái),且完全沒(méi)有記憶效應(yīng),。
新型鋰離子電池是采用銻基,、錫基、鈷基和碳納米管等為鋰離子負(fù)極材料,,比石墨為負(fù)極的電池容量更高,,可逆度更強(qiáng)。
鋰電池在充放電時(shí)無(wú)污染,,自放電小,,是目前各類(lèi)便攜式醫(yī)療設(shè)備中常使用的電池。但是鋰電池存在放電過(guò)程中易短路,,且過(guò)充或過(guò)放等都會(huì)引起爆炸,,所以在使用中需要格外注意。全新的鋰離子電池需要通過(guò)2-3次的完全充放電來(lái)徹底激活電池的可逆效應(yīng),,進(jìn)而來(lái)提高醫(yī)用鋰離子電池的性能,。
5)鋰聚合物電池
鋰聚合物電池,顧名思義是在鋰離子電池的基礎(chǔ)上電解質(zhì)為高分子聚合物,。高分子聚合物電解液又叫做膠態(tài)電解質(zhì),,是介于液態(tài)和固態(tài)間的物質(zhì)形態(tài),因此鋰離子聚合物電池不僅具有液態(tài)鋰離子電池的優(yōu)良性能,,也具有固態(tài)鋰離子電池可以制成任意形狀和尺寸的超薄型電池的優(yōu)點(diǎn),,進(jìn)而其適用范圍廣,發(fā)展前景好,,使用于各類(lèi)醫(yī)療設(shè)備中,。
國(guó)內(nèi)醫(yī)用電池的發(fā)展現(xiàn)狀
相比消費(fèi)電子,醫(yī)療電池在能量密度,、壽命,、尺寸和形狀適應(yīng)性、可靠性,、安全性及特殊環(huán)境適應(yīng)性方面有著更嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn),,而植入式醫(yī)療器械所使用的電池,則要求更高,。由于成本高,、周期長(zhǎng),、回報(bào)慢等因素,之前國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有自主研發(fā),,體內(nèi)應(yīng)用醫(yī)療電池市場(chǎng)長(zhǎng)期被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù),。
今年6月,億緯鋰能宣布成立醫(yī)療電池事業(yè)部,,目前已推出醫(yī)療電池解決方案包括兩大領(lǐng)域——“體外應(yīng)用-醫(yī)療電池全面解決方案和“體內(nèi)應(yīng)用-醫(yī)療電池全面解決方案”,,涉及AED除顫儀電池、呼吸機(jī)電池,、持續(xù)性血糖儀電池,、膠囊內(nèi)窺鏡電池、腦起搏器電池,、超薄可充電神經(jīng)刺激器電池,、微型植入式電池。億緯鋰能從材料端到電芯端全面測(cè)試,,采用醫(yī)療級(jí)電池材料設(shè)計(jì),,最高級(jí)氣密性等級(jí),100%通過(guò)CT測(cè)試,。業(yè)內(nèi)人士稱(chēng),,億緯鋰能布局醫(yī)療電池,“不僅可通過(guò)醫(yī)療產(chǎn)品的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)倒逼提升技術(shù)研發(fā)能力,,也可進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力,。”
億緯鋰能并不是第一家進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域的電子消費(fèi)企業(yè),,今年比亞迪申請(qǐng)注冊(cè)了“遠(yuǎn)燈醫(yī)療”“月呀·醫(yī)美”商標(biāo),,國(guó)際分類(lèi)均為醫(yī)療器械。此外,,去年6月份比亞迪還發(fā)布了一份關(guān)于超聲骨刀的新專(zhuān)利,。比亞迪電子官網(wǎng)顯示,醫(yī)療健康已成為其四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一,,與汽車(chē)智能系統(tǒng)并列,。國(guó)產(chǎn)替代方案的出現(xiàn),有望打破進(jìn)口產(chǎn)品壟斷體內(nèi)應(yīng)用醫(yī)療電池市場(chǎng)的現(xiàn)狀,。
小結(jié):
隨著鋰離子電池研發(fā)技術(shù)的成熟及便攜式醫(yī)療儀器對(duì)移動(dòng)式工作要求的提升,,鋰離子電池以其高電壓、高能量,、長(zhǎng)壽命等絕對(duì)優(yōu)勢(shì)逐步占領(lǐng)醫(yī)療儀器行業(yè)的主導(dǎo)地位,。醫(yī)療電子產(chǎn)品制造商在醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)充分加以利用,以達(dá)到降低成本,、提高設(shè)備性能的目的,。醫(yī)用電池為消費(fèi)者、醫(yī)護(hù)人員和病人在診斷和救治方面提供了極大的便利,。
參考來(lái)源:
1,、張卓雅.醫(yī)用鋰離子電池碳銻負(fù)極材料的構(gòu)建和性能研究
2、王蘇湘,,彭馭風(fēng)等.醫(yī)用電子設(shè)備傳統(tǒng)電池升級(jí)為鋰離子電池的可行性研究
3,、CameroSino微信端:醫(yī)療儀器使用鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)有哪些?
4、數(shù)據(jù)君微信端:醫(yī)工融合成新風(fēng)口,,鋰電巨頭億緯鋰能成立醫(yī)療電池事業(yè)部
5,、高工鋰電:瞄準(zhǔn)健康場(chǎng)景 億緯鋰能成立醫(yī)療電池事業(yè)部
6、中國(guó)證券報(bào):搶灘醫(yī)療賽道,!千億鋰電龍頭出招
7,、李燕,王軍驊.醫(yī)療設(shè)備中的電池分類(lèi)和管理
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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