اخبار محصول
نحوه انتخاب باتری لیتیومی مناسب برای دستگاههای پوشیدنی پزشکی
۲۹-۰۵-۲۰۲۶
دستگاههای پوشیدنی پزشکی (مانند دستگاههای سنجش قند خون، پچهای هوشمند ECG، دستگاههای سنجش تنفس قابل حمل و غیره) به تدریج به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند.
این دستگاهها نزدیک به بدن پوشیده میشوند و دادههای سلامت مانند قند خون، فشار خون، ضربان قلب، اکسیژن خون و دمای بدن را در لحظه جمعآوری کرده و سیگنالها را به اطلاعات دیجیتال قابل اجرا تبدیل میکنند.
با این حال، انتخابِ باتری برای دستیابی به قابلیت اطمینان سبک، راحت، بادوام و ایمن برای دستگاهها بسیار مهم است.
۱. باتری لیتیومی برای پوشیدنیهای پزشکی چیست؟
درجه پزشکی باتری لیتیوم برای دستگاههای پوشیدنی، یک سلول لیتیوم-یونی فوقالعاده نازک، انعطافپذیر یا میکرو است که مطابق با استانداردهای ایمنی پزشکی است. این سلول برای کارکرد طولانیمدت، کممصرف و قابل استفاده روی بدن طراحی شده است و عمدتاً از پلیمرهای نرم، سلولهای فوقالعاده نازک با شکل سفارشی یا با سازگاری بالا با BMS درجه پزشکی استفاده میکند. این سلول باید زیستسازگاری، نشت کم، پایداری بالا، مقاومت در برابر ارتعاش و تحمل دما را برآورده کند و با گواهینامههایی از جمله IEC 60601، IEC 62133، UN38.3 و ISO 13485 مطابقت داشته باشد.
امروزه اکثر پوشیدنیهای پزشکی از لیتیوم پلیمر باتریهای (LiPo) به دلیل چگالی انرژی بالا، فرم فاکتورهای بسیار نازک و قابل تنظیم و عملکرد ایمنی قوی - ایدهآل برای نیازهای دوگانه باریکی و زمان کارکرد طولانی. باتریهای LiPo معمولاً به یک BMS هوشمند برای نظارت بر ولتاژ، جریان و دما در زمان واقعی مجهز هستند تا عملکرد ایمن را در تمام سناریوهای استفاده تضمین کنند.
۲. اهمیت انتخاب باتری لیتیومی مناسب
در حوزه پزشکی، باتریهای لیتیومی ارتباط مستقیمی با ایمنی بیمار، انطباق با الزامات دستگاه، کیفیت دادهها و هزینههای بلندمدت دارند.
۱. تضمین ایمنی بیمار
باتریهای دارای گواهینامه UL، IEC 62133، UN38.3 محافظت کامل در برابر شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، اتصال کوتاه و فرار حرارتی را ارائه میدهند و از نشت، آتشسوزی و سایر خطرات برای دستگاههای متصل به بدن جلوگیری میکنند.
باتریهای دارای گواهینامه UL، IEC 62133، UN38.3 محافظت کامل در برابر شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، اتصال کوتاه و فرار حرارتی را ارائه میدهند و از نشت، آتشسوزی و سایر خطرات برای دستگاههای متصل به بدن جلوگیری میکنند.
۲. الزامات انطباق پزشکی را رعایت کنید
IEC 62133 یک استاندارد آزمایش ایمنی شناخته شده جهانی برای باتریهای قابل شارژ و پیشنیازی برای دستگاههای پزشکی است تا گواهینامه IEC 60601-1 را به طور کلی دریافت کنند. تنها با انتخاب باتریهای سازگار میتوانیم به راحتی صلاحیتهای دسترسی به بازار را به دست آوریم و روند عرضه محصول را تسریع کنیم.
IEC 62133 یک استاندارد آزمایش ایمنی شناخته شده جهانی برای باتریهای قابل شارژ و پیشنیازی برای دستگاههای پزشکی است تا گواهینامه IEC 60601-1 را به طور کلی دریافت کنند. تنها با انتخاب باتریهای سازگار میتوانیم به راحتی صلاحیتهای دسترسی به بازار را به دست آوریم و روند عرضه محصول را تسریع کنیم.
۳. اطمینان از دادههای نظارتی پایدار و قابل اعتماد
دستگاههای پوشیدنی پزشکی برای جمعآوری دادههای فیزیولوژیکی کلیدی مانند قند خون و الکتروکاردیوگرام به عملکرد مداوم و طولانیمدت نیاز دارند. یک باتری با عملکرد پایدار میتواند خروجی ولتاژ روان را فراهم کند، از انحراف دادهها ناشی از نوسانات منبع تغذیه جلوگیری کند و دقت نتایج تشخیصی را تضمین کند.
دستگاههای پوشیدنی پزشکی برای جمعآوری دادههای فیزیولوژیکی کلیدی مانند قند خون و الکتروکاردیوگرام به عملکرد مداوم و طولانیمدت نیاز دارند. یک باتری با عملکرد پایدار میتواند خروجی ولتاژ روان را فراهم کند، از انحراف دادهها ناشی از نوسانات منبع تغذیه جلوگیری کند و دقت نتایج تشخیصی را تضمین کند.
۴. کاهش هزینههای استفاده طولانیمدت
باتریهای لیتیومی با کیفیت بالا، چرخه عمر طولانیتری (≥ ۵۰۰ بار) دارند و نیاز به تعویض مکرر باتری را کاهش میدهند. برای بیمارانی که نیاز به نظارت طولانی مدت دارند، این امر نه تنها هزینههای شخصی و سیستم مراقبتهای بهداشتی را کاهش میدهد، بلکه راحتی استفاده از دستگاه را نیز بهبود میبخشد.
باتریهای لیتیومی با کیفیت بالا، چرخه عمر طولانیتری (≥ ۵۰۰ بار) دارند و نیاز به تعویض مکرر باتری را کاهش میدهند. برای بیمارانی که نیاز به نظارت طولانی مدت دارند، این امر نه تنها هزینههای شخصی و سیستم مراقبتهای بهداشتی را کاهش میدهد، بلکه راحتی استفاده از دستگاه را نیز بهبود میبخشد.
۳. چگونه باتری لیتیومی مناسب برای پوشیدنیهای پزشکی را انتخاب کنیم؟
۱. اطمینان از انطباق با گواهینامه ایمنی
ایمنی اولویت اصلی برای منابع تغذیه تجهیزات پزشکی است. گواهینامههای اجباری عبارتند از:
ایمنی اولویت اصلی برای منابع تغذیه تجهیزات پزشکی است. گواهینامههای اجباری عبارتند از:
۲. شیمی و نوع سلول مناسب را انتخاب کنید
دستگاههای پوشیدنی پزشکی سه الزام اصلی برای باتریها دارند: سبک، ایمن و سفارشی.
دستگاههای پوشیدنی پزشکی سه الزام اصلی برای باتریها دارند: سبک، ایمن و سفارشی.
باتری لیتیوم پلیمری
این باتری از ژل یا الکترولیت جامد با ایمنی بالاتر استفاده میکند و میتواند به شکلهای بسیار نازک، گرد، قوسی و سایر اشکال سفارشی ساخته شود و از انواع طراحیهای منحصر به فرد تجهیزات با سطح منحنی پشتیبانی میکند. چگالی انرژی میتواند به 300-400 وات ساعت بر کیلوگرم برسد، عمر چرخه میتواند به 1500-2000 بار برسد و میزان تخلیه خودکار ماهانه کمتر از 1٪ است. این باتری برای دستگاههای پزشکی پوشیدنی که نیاز به استفاده مداوم طولانی مدت و الزامات بالا برای راحتی در پوشیدن دارند، بسیار مناسب است.
باتریهای لیتیوم یونی (استوانه ای/مربعی)
عمر چرخهای حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ بار، چگالی انرژی ۱۵۰ تا ۲۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم، هزینه کمتر، اما ضخامت بیشتر (≥ ۱۸ میلیمتر) و شکل ثابت است و برای دستگاههای پزشکی قابل کاشت یا دستگاههای قابل حمل بزرگ، نسبت به دستگاههای پوشیدنی تنگ، مناسبتر است.
عمر چرخهای حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ بار، چگالی انرژی ۱۵۰ تا ۲۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم، هزینه کمتر، اما ضخامت بیشتر (≥ ۱۸ میلیمتر) و شکل ثابت است و برای دستگاههای پزشکی قابل کاشت یا دستگاههای قابل حمل بزرگ، نسبت به دستگاههای پوشیدنی تنگ، مناسبتر است.
باتری لیتیوم آهن فسفات (LFP)
ایمنی بسیار بالا و چرخه عمر عالی، اما چگالی انرژی نسبتاً پایین (120-160 وات ساعت بر کیلوگرم)، مناسب برای سناریوهایی که به چگالی انرژی بالا نیاز ندارند اما ایمنی بسیار مهم است، مانند منبع تغذیه پشتیبان تجهیزات اضطراری.
ایمنی بسیار بالا و چرخه عمر عالی، اما چگالی انرژی نسبتاً پایین (120-160 وات ساعت بر کیلوگرم)، مناسب برای سناریوهایی که به چگالی انرژی بالا نیاز ندارند اما ایمنی بسیار مهم است، مانند منبع تغذیه پشتیبان تجهیزات اضطراری.
به طور کلی، برای دستگاههای پوشیدنی پزشکی، باتریهای لیتیوم پلیمری به دلیل مزایای جامع خود از جمله سبک بودن، انعطافپذیری، شکل قابل تنظیم، عملکرد ایمنی قوی و چرخه عمر بالا، همچنان انتخاب اصلی هستند.
۳. ارزیابی BMS با درجه پزشکی
سیستم مدیریت باتری (BMS) هسته اصلی ایمنی و پایداری است.
سیستم مدیریت باتری (BMS) هسته اصلی ایمنی و پایداری است.
یک BMS با مشخصات زیر انتخاب کنید:
نظارت دقیق SOC: خطا ≤ 3%
حفاظت سه سطحی: قطع خودکار برای شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد
نظارت بر دما در زمان واقعی: دمای سلولهای باتری را کنترل کنید، در صورت بروز هرگونه ناهنجاری، بار یا توان را به طور خودکار کاهش دهید
خروجی ولتاژ پایدار: نوسان ولتاژ ≤ ± ۲٪، تضمین میکند که سیگنالهای حسگر پزشکی مختل نمیشوند
ثبت دادهها و قابلیت ردیابی: سلولهای قابل سریالسازی برای تحلیل خرابی.
۴. ارزیابی سازگاری با محیط
دستگاههای پوشیدنی پزشکی ممکن است در شرایط آب و هوایی مختلف مورد استفاده قرار گیرند و سازگاری محیطی باتریها را نمیتوان نادیده گرفت.
دستگاههای پوشیدنی پزشکی ممکن است در شرایط آب و هوایی مختلف مورد استفاده قرار گیرند و سازگاری محیطی باتریها را نمیتوان نادیده گرفت.
(1) محدوده دمای کاری: باید حداقل از -20 ℃ تا 60 ℃ را پوشش دهد، و سناریوهای شدید (مانند تجهیزات اضطراری میدانی) باید از راهاندازی در دمای پایین در -40 ℃ پشتیبانی کنند.
(2) عمر چرخه: ≥ 500 چرخه، نرخ حفظ ظرفیت ≥ 80٪؛ توصیه میشود برای تجهیزات نظارت مداوم، محصولاتی با عمر چرخه بالاتر انتخاب شوند تا تعویض مکرر کاهش یابد.
(3) رتبهبندی ضد آب و ضد گرد و غبار: حداقل IP67، ضد عرق و ضد آب، مناسب برای استفاده روزانه و استفاده در فضای باز
۴. نتیجهگیری
انتخاب باتری لیتیومی مناسب برای ایمنی بیمار، دقت دادهها و رعایت مقررات برای دستگاههای پوشیدنی پزشکی بسیار مهم است. فقط باتریهای درجه پزشکی، متناسب با فرم، با دوام بالا و قابل اعتماد میتوانند از عملکرد پایدار و بلندمدت پشتیبانی کرده و نظارت دقیق و ایمنی کاربر را تضمین کنند.