Вы полагаетесь на аккумуляторные решения, обеспечивающие стабильное питание каждого портативного аппарата ИВЛ в вашем учреждении. Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы отличаются высокой надёжностью, а герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы остаются традиционным выбором для критически важного оборудования. Безопасность пациентов зависит от строгих международных стандартов аккумуляторов, таких как IEC 62133 и UL 1642/2054:
Тип батареи | Соответствующий стандарт |
|---|---|
Перезаряжаемые батарейки | IEC 62133 |
Неперезаряжаемые литиевые батареи | МЭК 60086-4 |
Устройства, продаваемые в Северной Америке | УЛ 1642/2054 |
Аккумуляторные батареи с возможностью горячей замены помогают поддерживать бесперебойную работу жизненно важных технологий для аппаратов ИВЛ в мобильных условиях.
Основные выводы
Выбирайте литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы для портативных аппаратов ИВЛ. Они обеспечивают высокую плотность энергии, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы, обеспечивая надежную работу.
Всегда проверяйте соответствие аккумулятора таким стандартам безопасности, как IEC 62133 и UL 1642/2054. Этот шаг критически важен для безопасности пациента и надёжности устройства.
Используйте аккумуляторные блоки с возможностью горячей замены. Эта функция обеспечивает бесперебойную работу при замене аккумуляторов, повышая качество оказания медицинской помощи в клинических и неотложных ситуациях.
Часть 1: Обзор решений для аккумуляторов
1.1 Литий-ионные и литий-полимерные
Вам нужны аккумуляторные решения, обеспечивающие высокую плотность энергии, длительный срок службы и надежные функции безопасности для каждого портативного аппарата ИВЛ. Литий-ионная и литиевый полимер батареи стали отраслевым стандартом для основным медицинским, робототехника и Охранные системы Благодаря своей лёгкой конструкции и надёжной работе. Эти химические соединения, включая NMC (никель-марганец-кобальт), LCO (оксид лития-кобальта) и твёрдотельный литий-полимер, обеспечивают значительные преимущества для аппаратов ИВЛ.
Особенность | Литий-ионный | Литий-полимерная |
|---|---|---|
Плотность энергии | 150-250 Втч / кг | 300-400 Втч / кг |
Жизненный цикл | 500-1000 циклов | 1500-2000 циклов |
Особенности безопасности | Меньшая безопасность из-за жидкого электролита | Повышенная безопасность благодаря твердотельному электролиту |
Вы получаете выгоду от высокой плотности энергии литий-полимерные батареи, что позволяет создавать компактные, долговечные батареи, обеспечивающие работу аппаратов ИВЛ в течение длительного времени. Литий-ионные аккумуляторы Обеспечивают баланс между стоимостью и производительностью, что делает их подходящими как для медицинского, так и для промышленного применения. Оба типа поддерживают съёмные аккумуляторные блоки с возможностью горячей замены, обеспечивая непрерывную работу во время замены или зарядки аккумулятора.
Примечание: Литиевые аккумуляторные батареи должны соответствовать строгим стандартам безопасности. Перед интеграцией этих решений в свои устройства всегда проверяйте наличие сертификатов, таких как IEC 62133 и UL 1642/2054. Подробнее о стандартах безопасности аккумуляторных батарей см. Стандарты UL.
Несмотря на свои преимущества, литиевые аккумуляторы могут представлять угрозу безопасности. Наиболее распространённые неисправности:
Термический побег
Пожары
Утечки
Отвод газа
Взрывы
В последние годы участились инциденты, связанные с тепловой разгон и пожары привели к отзывам и предупреждениям о безопасности со стороны регулирующих органов. Например, в 2023 году FDA отозвало систему мониторинга уровня глюкозы из-за риска возгорания, а в 2022 году взрыв аккумулятора в медицинском устройстве привёл к гибели людей. Эти события подчеркивают важность строгого контроля качества и надлежащего обращения с аккумуляторами в медицинских учреждениях.Сообщения о безопасности FDA).
1.2 Герметичные свинцово-кислотные
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы остаются традиционным выбором для аппаратов ИВЛ, особенно в аварийных и резервных ситуациях. Такие аккумуляторы могут использоваться в устаревших системах или в случаях, когда существуют ограничения по стоимости. Однако следует учитывать их ограничения по сравнению с литиевыми решениями.
Аспект | Свинцово-кислотные аккумуляторы | Литий-ионные аккумуляторы |
|---|---|---|
Жизненный цикл | 500–1,000 циклов | 2,000–3,000+ циклов |
Годы службы | 3–5 года | 8–10 года |
Потребности в техническом обслуживании | Высокий | Низкий |
Стоимость с течением времени | Высокая | Низкая |
Случаи использования | ограничения |
|---|---|
Аварийные ситуации | Перегрев в плотно закрытых помещениях может привести к катастрофическим последствиям. |
Приложения, требующие надежности | Накопление водорода создает опасность взрыва, если не обеспечить достаточную вентиляцию. |
Аппараты искусственной вентиляции легких | Для безопасной эксплуатации устройств необходимо учитывать интеграцию аккумулятора и эксплуатационные характеристики. |
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы можно встретить в инфраструктурных и промышленных приложениях, где надёжность критически важна. Однако эти аккумуляторы требуют регулярного обслуживания и надлежащей вентиляции для предотвращения перегрева и накопления водорода. Более короткий срок службы и более высокая общая стоимость делают их менее привлекательными для современных переносных аппаратов ИВЛ.
1.3 Варианты NiMH
Никель-металлгидридные (NiMH) аккумуляторы представляют собой промежуточное решение между герметичными свинцово-кислотными и литиевыми аккумуляторами. NiMH-аккумуляторы можно использовать в медицине, бытовой электронике и промышленности, где приоритетными являются умеренная плотность энергии и экономичность.
Тип батареи | Плотность энергии (Втч/л) | Циклы перезарядки |
|---|---|---|
NiMH | 160-420 | 500-1000 |
Литий-ионный | Выше, чем NiMH | Часто превышает 1000 |
Sealed Lead Acid | Ниже, чем NiMH | Меньше, чем NiMH |
Аккумуляторы NiMH хранят в 2–3 раза больше энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы при том же весе.
Их ресурс составляет 500–1000 циклов, что является конкурентоспособным показателем, но меньше, чем у литий-ионных.
Аккумуляторы NiMH способны обеспечивать плотность мощности более 800 Вт/кг, что подходит для приложений с высокой мощностью.
Наши преимущества | Недостатки бонуса без депозита |
|---|---|
Экономичное | Уязвим к эффекту памяти (снижению напряжения) |
Устойчив к экстремальным температурам | Более высокие показатели саморазряда, влияющие на долгосрочную надежность |
Меньше подвержены рискам безопасности, таким как тепловой пробой | Более короткий срок службы в условиях больших нагрузок |
Для аппаратов ИВЛ, требующих умеренного времени работы и работающих в условиях экстремальных температур, можно выбрать никель-металлгидридные аккумуляторы. Однако следует учитывать их более высокую скорость саморазряда и подверженность эффекту памяти, что может снизить их долгосрочную надежность.
Наконечник: Всегда выбирайте аккумуляторные решения, поддерживающие съемные блоки с возможностью горячей замены. Эта функция обеспечивает бесперебойную работу и упрощает обслуживание вашего парка переносных аппаратов ИВЛ.
Дополнительную информацию о химическом составе аккумуляторов и его воздействии на окружающую среду можно найти в нашем Заявлении об устойчивом развитии и Политике в отношении конфликтных минералов.
Часть 2: Основные характеристики аккумуляторов для портативных аппаратов ИВЛ
2.1 Емкость и время работы
Чтобы убедиться, что ваш портативный аппарат ИВЛ надёжно работает в клинических условиях, необходимо оценить ёмкость аккумулятора и время работы. Большинству аппаратов ИВЛ требуется около 15 Вт при расходе воздуха 5 л/мин. Литий-полимерный аккумулятор напряжением 3.7 В и ёмкостью 6000 мА·ч обеспечивает до 8 часов работы. Для непрерывной круглосуточной работы можно подключить несколько аккумуляторных блоков параллельно. Долгие аккумуляторы обеспечивают бесперебойную работу и снижают риск отключения питания во время транспортировки или в экстренных случаях.
Типичная потребляемая мощность вентилятора: 15 Вт при расходе воздуха 5 л/мин.
Аккумулятор Li-Po 3.7 В / 6000 мАч: ~8 часов работы
Несколько пакетов: непрерывная работа 24 часа
Вес устройства: менее 1.5 кг
Модель аппарата ИВЛ | Система привода | Тип батареи | Продолжительность батареи |
|---|---|---|---|
1200 латов | Постоянная скорость | Свинцово-кислотный | самый короткий |
T1 | С переменной скоростью | Литий | Средняя |
EMC | С поршневым приводом | Литий | самый длинный |
HT70 | С поршневым приводом | Интегрированный литий | Расширенный (30 мин после основного аккумулятора) |
2.2 Вес и портативность
Вам нужны высокопроизводительные аккумуляторы, которые обеспечат лёгкость и удобство транспортировки ваших устройств. Литиевые аккумуляторы, такие как NMC и LCO, обеспечивают плотность энергии ≥220 Вт⋅ч/кг, что позволяет создавать компактные конструкции. В медицине, робототехнике и системах безопасности вес и портативность критически важны для быстрого развёртывания и мобильности пациентов. Устройства весом менее 1.5 кг удобны в использовании в клинических и экстренных ситуациях.
2.3 Зарядка и горячая замена
Вам следует отдавать предпочтение аккумуляторам с возможностью горячей замены и съемными блоками. Эта функция позволяет заменять аккумуляторы, не прерывая работу аппарата ИВЛ. В инфраструктурных и промышленных приложениях возможность горячей замены обеспечивает непрерывность рабочего процесса и минимизирует время простоя. Быстрая зарядка и параллельное подключение блоков дополнительно повышают эффективность работы. Для расширенного управления аккумуляторами рассмотрите возможность интеграции системы управления аккумуляторами для мониторинга циклов зарядки и оптимизации тестирования аккумуляторов.
Совет: Регулярные проверки аккумулятора помогут вам выявить слабые элементы и предотвратить преждевременную разрядку.
2.4 Безопасность и соответствие
Необходимо выбирать аккумуляторы, соответствующие строгим стандартам безопасности и соответствия. Наиболее распространённые инциденты включают: отказ от работы от аккумулятора и преждевременный разрядЭти проблемы могут поставить под угрозу безопасность пациента и надежность устройства. Ведущие стандарты включают IEC 62133, UN38.3 и SASO-IEC-62281:2018. Соответствие этим стандартам гарантирует, что ваши аккумуляторы пройдут строгие протоколы испытаний и будут соответствовать нормативным требованиям.
Требования | Соответствие стандартам |
|---|---|
Безопасность аккумуляторов | SASO-IEC-60086-4:2007, SASO-IEC-62281:2018, SASO-IEC-62133-1:2017 |
Стандарты IEC 62133 и UN38.3 обязательны для литиевых аккумуляторных батарей в медицинском, потребительском электронном и промышленном секторах.
Испытания аккумуляторов должны проверять срок службы, плотность энергии и характеристики безопасности для каждой партии.
Часть 3: Повышение производительности и безопасности аккумулятора
3.1 Лучшие практики зарядки
Вы можете продлить срок службы аккумулятора, следуя проверенным процедурам зарядки. Всегда используйте оригинальное зарядное устройство, чтобы предотвратить перезаряд и повреждение. Заряжайте аккумулятор при падении уровня заряда до 20% и останавливайтесь на 90%, чтобы избежать длительного полного заряда. Неглубокая зарядка и поверхностный разряд помогают поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии. Избегайте воздействия экстремальных температур на аккумуляторы, так как высокая температура ускоряет старение, а холод может привести к резкому падению ёмкости. Перезарядка или использование некачественных зарядных устройств может привести к перегреву, что является основной причиной выхода аккумуляторов из строя в медицинских и промышленных условиях.
Наконечник: Никогда не допускайте полной разрядки аккумуляторов. Регулярные глубокие разряды сокращают срок их службы и повышают риски для безопасности.
3.2 Хранение и обслуживание
Правильные процедуры хранения и обслуживания позволяют поддерживать аккумуляторы в рабочем состоянии. Храните аккумуляторы в прохладное, сухое место Хранить при температуре от 20 до 25 °C, вдали от прямых солнечных лучей и влаги. Используйте пакеты с силикагелем для контроля влажности и обеспечьте хорошую вентиляцию, чтобы предотвратить перегрев. При длительном хранении зарядите аккумуляторы до 50% и отсоедините их от устройств. Подзаряжайте аккумуляторы до 50% каждые три месяца. При работе с аккумуляторами надевайте перчатки и защитные очки, проверяйте соединения и очищайте клеммы для предотвращения коррозии.
3.3 Проверка качества
Вам необходимо надежное тестирование для обеспечения безопасности и производительности аккумуляторов. Автоматизированные анализаторы аккумуляторов, такие как BatteryFlex, используют передовые методы диагностики, такие как электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС), для мониторинга состояния аккумуляторов. Эти платформы поддерживают испытания на воздействие окружающей среды, экстремальные условия эксплуатации и жизненный цикл, а также проверку уровня заряда и работоспособности. Автоматизация сокращает количество ошибок и ускоряет обслуживание больших парков аккумуляторов в медицине, робототехнике и системах безопасности. Регулярные проверки безопасности и мониторинг помогают выявлять неисправности на ранней стадии и обеспечивать соответствие отраслевым стандартам.
Часть 4: Резервное питание для аппаратов ИВЛ
4.1 Внешние аккумуляторные батареи
Вам необходимо надежное резервное питание для работы аппарата ИВЛ во время отключений или транспортировки. Внешние аккумуляторные блоки представляют собой гибкое решение как для больниц, так и для полевых условий. Мобильные энергетические системы обеспечивают немедленное и временное резервное питание в любом месте. Вы можете устанавливать эти системы на прицепах, хранить их в компактных контейнерах или использовать в прочных, защищенных от непогоды корпусах. Большинство внешних аккумуляторных блоков используют литий-ионные или AGM-аккумуляторы, которые обеспечивают высокую плотность энергии и длительный срок службы. Интеллектуальные системы мониторинга помогают отслеживать состояние аккумулятора и обеспечивать эффективную работу.
Особенность | Описание |
|---|---|
Мобильные энергетические системы | Обеспечьте немедленное временное резервное питание там, где это необходимо. |
Гибкость конфигурации | Устанавливайте на прицепах, храните в контейнерах или используйте компактные коробки. |
Типы батарей | Используйте литий-ионные или AGM-аккумуляторы. |
Совместимость с зарядкой | Интегрируйте возможности зарядки от солнечных батарей или генераторов. |
Мониторинг системы | Включите интеллектуальный мониторинг для повышения эффективности. |
Долговечность | Изготовлены с прочным, защищенным от атмосферных воздействий корпусом. |
Вы также можете использовать генераторы и источники бесперебойного питания (ИБП) в качестве резервного источника. Генераторы обеспечивают длительное электроснабжение во время длительных отключений электроэнергии. ИБП стабилизируют электроснабжение и служат мостом при выходе из строя основного источника.
4.2 Солнечная и альтернативная зарядка
Решения для зарядки на основе солнечной энергии решают уникальные задачи полевых госпиталей и пунктов неотложной помощи. Вы можете использовать солнечные электростанции для обеспечения чистой и стабильной резервной энергии, соответствующей стандартам больничного уровня. Эти системы гарантируют безопасную и надежную работу ваших аппаратов ИВЛ. Некоторые портативные турбинные аппараты ИВЛ могут работать от солнечной энергии и оснащены сменными аккумуляторами. Они могут работать от 5 до 6 часов без подключения к электросети.
Альтернативные методы зарядки включают использование инверторов от автомобильных аккумуляторов или 12-вольтового источника постоянного тока от прикуривателя. Однако эти варианты имеют ограничения. Для зарядки от бортовой сети автомобиля требуются совместимые устройства, а зарядка 12-вольтовым источником постоянного тока доступна только в некоторых моделях. Такие типы аккумуляторов, как никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и литий-ионные, обладают ограниченной зарядной емкостью и могут быть обременительны для частого использования в качестве резервного источника питания.
Способ зарядки | ограничения |
|---|---|
Типы аккумуляторов (NiCd, NiMH, Li-ion) | Ограниченная емкость заряда, может быть громоздким |
Инверторы из автомобильных аккумуляторов | Требуется совместимый автомобиль и настройка |
12 В постоянного тока от прикуривателя | Доступно только для автомобилей с этой функцией. |
4.3 Управление питанием
Эффективные стратегии управления питанием помогут вам обеспечить постоянное резервное питание для вашего парка аппаратов ИВЛ. Многие аппараты ИВЛ для отделений интенсивной терапии не имеют встроенных источников питания, поэтому необходимо обеспечить бесперебойный источник питания во время транспортировки пациента. Портативные аккумуляторные решения, такие как 3M SARNS HELP 115, обеспечивают бесперебойное резервное питание, поддерживая пациентов в условиях интенсивной терапии во время транспортировки.
Вы должны использовать литиевые батареи нового поколения Для длительного резервного копирования. Регулярно отслеживайте и обслуживайте своё оборудование. Поддерживайте устройства заряженными и подключайте транспортное оборудование к розеткам как можно скорее. Настройте оповещения о низком заряде батареи, чтобы предотвратить неожиданные сбои. Аппараты ИВЛ с гибким энергопотреблением и оповещениями об отключении повышают готовность к чрезвычайным ситуациям.
Совет: Всегда держите резервные батареи наготове и регулярно проверяйте их, чтобы обеспечить надежную работу в чрезвычайных ситуациях.
Вы получаете явные преимущества, выбирая литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы для своего парка переносных аппаратов ИВЛ.
Эти аккумуляторы обеспечивают более высокую плотность энергии, более длительный срок службы и требуют меньшего обслуживания, чем герметичные свинцово-кислотные или никель-металлгидридные аккумуляторы.
Нетоксичные, невентилируемые литиевые батареи повышают безопасность в медицинских и промышленных условиях.
Системы резервного питания работают бесшумно, снижают риск возникновения пожаров и обеспечивают бесперебойную работу основного оборудования во время отключений электроэнергии.
Оцените совместимость, возможность «горячей» замены и контроль качества, чтобы обеспечить надежное и бесперебойное лечение.
FAQ
Какие химические вещества литиевых аккумуляторов лучше всего подходят для портативных аппаратов ИВЛ?
Наилучшие результаты вы получите с NMC, LCO и твердотельными накопителями литий-полимерные батареиЭти химические вещества обеспечивают высокую плотность энергии, длительный срок службы и надежные характеристики безопасности для медицинских приборов.
Как вы обеспечиваете соответствие литиевых аккумуляторных батарей медицинским стандартам безопасности?
Необходимо проверить соответствие стандартам IEC 62133, UL 1642/2054 и UN38.3. Перед установкой литиевых аккумуляторных батарей в системы искусственной вентиляции лёгких всегда запрашивайте у поставщика документы, подтверждающие сертификацию. Консультировать Large Power для большего количества решений в области медицинских аккумуляторов.
Можно ли производить горячую замену литиевых аккумуляторных батарей во время работы аппарата ИВЛ?
Да. Большинство современных литиевых аккумуляторных батарей поддерживают горячую замену. Эта функция позволяет заменять батареи, не прерывая работу аппарата ИВЛ, обеспечивая непрерывный уход за пациентами в клинических и неотложных условиях.
