适用于医疗设备的可靠电池组:为呼吸机、氧气浓缩器和便携式医疗设备供电

适用于医疗设备的可靠电池组:为呼吸机、氧气浓缩器和便携式医疗设备供电

您需要可靠的电池组来确保医疗设备不间断运行。呼吸机、制氧机和便携式医疗设备都依赖于稳定的电力供应。锂电池组具有卓越的可靠性、安全性和持久的续航能力。定制解决方案、智能电池管理系统和备用系统可帮助您维持设备的持续运行。医疗专业人员和设施管理人员信赖锂电池技术,该技术在北美市场处于领先地位。

2024年医疗电池组市场规模达到4.58亿美元,到2035年将增长至10.8亿美元。

年份

市场规模(美元)

该地区市场份额领先

2024

4.58十亿

北美

2035

10.8十亿

北美

关键精华

  • 选择符合严格安全性和可靠性标准的电池组,以确保患者安全和设备性能。

  • 锂电池组 它们具有高能量密度、快速充电和低自放电率,使其成为医疗设备的理想选择。

  • 选择电池组 智能电池管理系统 (BMS)用于实时监控和增强安全性。

  • 优先考虑轻巧紧凑的便携式医疗设备设计,以提高移动性和易用性。

  • 遵循最佳维护实践,例如将电池保持在最佳充电范围内,以延长电池的使用寿命和可靠性。

第一部分:可靠的电池组——关键标准

1.1 可靠性和安全标准

您需要符合严格安全性和可靠性标准的可靠电池组。医疗设备需要持续运行,因此您必须选择能够保护患者和设备的电池组。Inventus Power 和 Excell Battery 的 Criterion 技术为行业可靠性树立了标杆。智能电池管理系统 (BMS) 在维持安全性和性能方面发挥着至关重要的作用。

电池管理系统 (BMS) 持续监测电池组的温度、电压、电流、健康状态 (SoH) 和充电状态 (SoC)。它收集电池单元的当前状态数据,并将其与设定的安全参数进行比较。如果电池状态超出这些参数范围,BMS 将启动。这些操作可能包括向医疗设备用户发送警报、关闭充电功能或切换到安全模式。

您将受益于电池管理系统 (BMS) 的各项功能,例如电芯均衡、冗余安全机制和可更新固件。这些功能确保可靠的电池组在医院、诊所和移动医疗单元等关键环境中安全运行。您可以了解更多关于 BMS 及其对可靠性的影响。 开始.

医疗电池组的主要国际安全标准包括:

  • ISO 13485:医疗器械质量管理体系。

  • IEC 60601-1医疗电气设备的安全性和基本性能。

  • UN38.3锂电池的安全运输。

  • UL 2054:家用和商用电池安全标准。

  • IEC 62133:便携式应用中电池的安全要求。

  • ANSI/AAMI ES 60601-1:医疗应用中的基本安全和基本性能。

您必须选择符合这些标准的电池组,以确保患者安全和设备可靠性。

1.2 锂电池的优势

锂电池组为医疗设备带来了显著优势。它们具有高能量密度、快速充电和低自放电率等优点,确保设备随时可用并支持长时间运行。此外,其轻巧的设计使其成为便携式医疗设备、机器人和安防系统的理想之选。

锂电池组的主要优点:

  • 锂离子电池具有高能量密度和低自放电率,是需要立即投入使用的医疗设备的理想选择。

  • 轻量化设计 性质 对于医疗设备的便携性至关重要。

  • 紧凑的尺寸和高效的性能使其在空间有限的应用场景中具有优势。

您可以看到锂电池在医疗和工业应用中如何优于其他电池。下表使用标准化术语和严格的数据输出对锂电池的各种化学成分进行了比较:

材质

平台电压(V)

能量密度 (Wh/kg)

循环寿命(循环)

典型应用

LiFePO4

3.2

90-160

2000-5000

医疗、机器人、基础设施

NMC

3.7

150-220

1000-2000

医疗、工业、安全系统

LCO

3.7

150-200

500-1000

消費性電子產品

LMO

3.7

100-150

300-700

便携式设备,医疗

固体状态

3.7-4.2

250-400

2000-5000

医疗、工业

锂金属

3.7-4.2

350-500

1000-2000

先进的医疗、工业

您可以阅读更多关于锂电池在医疗器械中的优势信息,网址为: 自然.

锂离子电池的循环寿命和能量密度远超铅酸电池和镍基电池。这使得锂电池组成为医疗、工业和安防应用领域可靠电池组的首选。

1.3 合规性和认证

您必须确保您的电池组符合相关法规标准和认证。合规性能够保证电池组的安全、可靠,并获得在医疗环境中使用的批准。IEC 62133 和 UL 2054 等法规标准规定了制造商必须遵守的安全和性能标准。这些标准确保电池对患者安全,并帮助您获得必要的监管批准。

为满足医疗认证要求,锂电池必须在通过UL认证的工厂生产。从化学品生产到最终测试,每个环节都必须严格遵守安全和质量标准。

美国和欧洲医疗电池组认证标准:

认证标准

描述

IEC 62133

二次电池和蓄电池的安全标准,包括生物相容性和医疗用途的安全特性。

UL 2054

适用于家用和商用电池以及医疗器械电池的安全标准,涵盖各种安全要求。

ISO 13485

质量管理体系标准,确保安全可靠的电池生产。

IEC 60601-1

医疗电气设备(包括电池)安全和性能的一般要求。

ISO 10993-1

评估医疗器械生物安全性的指南,确保电池不会引起不良反应。

您必须优先选择符合这些认证的可靠电池组。这可以确保医疗、工业和基础设施领域不间断的维护,并符合相关法规要求。

第二部分:电池组类型和备用电源解决方案

第二部分:电池组类型和备用电源解决方案
图片来源: unsplash

2.1 锂离子电池与铅酸电池及其他化学电池

您必须了解不同电池化学成分如何影响医疗环境中的性能。锂离子电池,包括磷酸铁锂 (LiFePO4)、镍钴锰酸锂 (NMC)、钴钴钴酸锂 (LCO) 和钴钴钴酸锂 (LMO),在市场上占据主导地位。 可靠的电池组这些电池为医疗设备、机器人、安防系统和工业设备提供动力。它们具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点。铅酸电池成本低廉且耐寒性好,但寿命短且自放电率高。镍氢电池无毒无害,放电电流高,但其能量密度和寿命不及锂电池。

电池类型

优势

缺点

锂离子电池

高能量密度、长寿命、低自放电率、无记忆效应

成本高、存在安全隐患、耐寒能力有限

铅酸

成本低、技术成熟、耐寒性好

能量密度低、寿命短、自放电率高、污染风险大

氢化镍

无毒、记忆效应小、放电电流高

能量密度低、寿命短、自放电率高、成本高于铅酸电池

您会在呼吸机、制氧机和便携式医疗设备中看到锂电池组。这些电池组也为需要可靠、持久电源的机器人和基础设施系统提供支持。

2.2 便携式电源站和UPS

你需要 备份解决方案 为了在停电期间维持医疗设备的运行,便携式电源站和不间断电源(UPS)系统可为家庭和医疗机构提供稳定的能源。 UPS提供持续电力这样,即使主电源发生故障,您的设备也能继续运行。例如,Growatt INFINITY 1500 可在 20 毫秒内切换到电池供电。这种快速响应可防止关键医疗设备停机。便携式电源站,例如 Geneforce 静音发电机,可为制氧机和其他便携式医疗设备提供安静可靠的备用电源。

  • UPS(不间断电源)可在停电期间提供持续供电,确保医疗设备持续运行。

  • Growatt INFINITY 1500 具有 EPS 功能,可在 20 毫秒内切换到电池供电,防止关键设备停机。

  • 便携式电源站可以为家用医疗设备提供稳定的电源,缓解停电期间的担忧。

2.3 与医疗设备的集成

您必须选择能够与您的医疗设备无缝集成的电池组。定制的锂电池解决方案,例如 OxyGo NEXT 双电池,可以延长制氧机的运行时间,并支持患者的移动。制造商在设计这些电池组时充分考虑了安装便捷性和操作安全性。您可以在医院、诊所和移动医疗单元中使用可靠的电池组。与智能电池管理系统集成可确保安全性、监控和符合医疗标准。这种方法有助于保障不间断的医疗服务,并提高医疗设备的可靠性。

第三部分:医用电池组的基本特性

第三部分:医用电池组的基本特性
图片来源: pexels

3.1 容量和运行时间

你需要考虑 电池容量和续航时间 在为医疗设备选择电源解决方案时,呼吸机和氧气浓缩器等设备需要能够在紧急情况或转运过程中持续运行的电池。大多数专家建议至少配备…… 4-6小时 呼吸机充满电后的运行时间。一些高级型号,例如 EMV+ 呼吸机,可提供长达 10 小时的运行时间,并且只需 2 小时即可充电至 90%。可靠的长续航电池组有助于您维持呼吸机的正常运转。 病人安全 尤其是在停电期间,电池容量不足会影响临床效率。电池容量不足会导致医疗服务中断,造成危险,正如最近的野火季所见,备用电池续航时间有限,使患者面临风险。

3.2 便携性和外形尺寸

紧凑轻便的电池组能为您带来诸多益处。便携式医疗设备、机器人和安防系统需要能够轻松集成到设备设计中且不会增加不必要重量的电池。下表重点列出了电池组设计的关键考虑因素:

对价

描述

尺寸

结构紧凑,易于集成到设备设计中。

重量

轻巧的设计确保了便携性和患者的舒适度。

工艺设计

必须能够装入外壳内,且不会增加不必要的重量。

类型

通常采用超紧凑型棱柱形或软包电池。

这些特性支持医疗和工业环境中的移动性,使您能够将设备部署到任何需要的地方。

3.3 安全静音运行

在医疗保健和其他关键环境中,安全性和静音运行至关重要。锂电池组,包括磷酸铁锂 (LiFePO4)、镍钴锰酸锂 (NMC)、钴钴氧化物 (LCO) 和锂钼酸锂 (LMO) 等化学体系,性能稳定且运行安静,因此适用于医院、诊所和移动医疗设备。 电池管理系统 (BMS这些系统能够监测温度、电压和电流,防止过热并延长电池寿命。它们提高了医疗、机器人和基础设施应用领域的可靠性和安全性。

提示:选择带有集成电池的电池组 BMS 用于实时监控和保护。

3.4 充电选项

你需要灵活且 快速充电 多种方案确保医疗设备随时可用。锂离子电池技术支持快速充电,最大限度地减少停机时间,并允许每天多次充电循环而不会造成显著损耗。优化的充电模式兼顾了充电速度和电池寿命。先进的电源管理功能可防止过热并适应环境条件。 无线充电 这项技术可实现医疗推车在站点附近的自动充电,从而改善工作流程,并确保设备随时准备应对紧急情况。

  • 快速充电可减少设备停机时间。

  • 无线充电有助于提高工作流程效率和设备就绪率。

这些特性使得锂电池组成为医疗、工业和安防领域可靠电池组的首选。

第四部分:医疗设备电池组的选择

4.1 呼吸机:电力需求

您必须根据呼吸机的功率需求选择合适的电池组。重症监护室和病人转运过程中使用的呼吸机需要稳定持久的电源。您应该同时考虑每种应用场景下的功率需求和运行时间。

电源要求

规格

电力需求

15瓦,5升/分钟气流

电池类型

3.7V/6000mAh 锂聚合物电池

运行时

大约8小时

补充笔记

多个电池组可以并联连接,以延长使用时间。

你应该总是有 两台呼吸机 每位患者均需配备呼吸机。每台呼吸机都必须包含断电报警装置。内置电池必不可少,如果设备没有内置电池,则应加装外置电池。

家庭护理和医院环境对呼吸机电池的要求有所不同。下表列出了主要区别:

设置

能量消耗

所需备用时间

推荐电池容量

附加功能

家庭护理、工业和机构清洁

20W

完成。

≥120瓦时

锂离子电池,高容量

医院备用

25W

完成。

≥200Wh(双电池配置)

智能电池管理系统,支持热插拔设计

对于家庭护理,您需要至少 120Wh 容量的电池,以确保断电期间的备用电源。在医院,您应该使用总容量至少为 200Wh 的双电池系统。这种配置可提供冗余并保证持续运行。您应该选择锂离子电池,例如磷酸铁锂 (LiFePO4) 或镍钴锰酸锂 (NMC),因为它们具有高能量密度和长循环寿命。 电池管理系统 (BMS)和热插拔设计增加了安全性和灵活性。

4.2 氧气浓缩器:选择指南

您必须根据氧气浓缩器的用途(便携式或固定式)选择合适的电池组。便携式氧气浓缩器需要轻便且续航时间足够的电池,以方便患者移动。固定式氧气浓缩器则需要续航时间更长的电池,以便在断电时备用。

因素

描述

电池寿命

大多数便携式氧气浓缩器提供 3-5小时有些产品,例如 CAIRE Freestyle Comfort,可提供长达 8 小时的续航时间。

重量

续航时间更长的电池重量更重,这会降低便携性。

使用中充电

并非所有型号都支持边用边充电。这项功能对于往返途中和持续治疗至关重要。

您应该在电池续航时间和重量之间取得平衡,以满足患者的需求。对于便携式制氧机,应选择高能量密度的锂离子电池组,例如NMC或LiFePO4。这些电池组在保证较长续航时间的同时,重量也不会增加太多。对于固定式制氧机,应优先选择续航时间长且支持边用边充的电池组。这可以确保在紧急情况或转运过程中氧气供应不间断。

提示:务必检查电池组是否支持在设备运行过程中充电。此功能对于持续护理至关重要。

4.3 便携式医疗设备:定制解决方案

为便携式医疗设备供电时,您会面临一些独特的挑战。每种设备可能都有不同的电压、容量和安全要求。 定制电池解决方案 满足这些需求并支持广泛的医疗应用。

Excell Battery 为包括关键的 I 类、II 类和部分 III 类医疗设备在内的先进应用提供智能电池解决方案。随着医疗设备的发展对运行性能和可靠性提出了更高的要求,Excell Battery 不断创新其电池技术和制造能力。

定制电池组 为多种便携式医疗设备供电:

  1. 手术电动工具

  2. 医疗移动设备

  3. 心脏装置

  4. 输液泵

  5. 病人监护设备

  6. 呼吸护理设备

  7. 影像设备

  8. 诊断工具

应用类型

电池解决方案说明

外科手术

定制电池 专为外科手术器械设计的包装,确保可靠性并符合医疗标准。

急诊室使用

为急救医疗设备提供便携式电源解决方案,增强移动性和应急响应能力。

治疗实践

针对治疗设备量身定制的电池解决方案,注重安全性和性能。

血糖仪

紧凑型电池组,可为重要的监测设备提供可靠的电源。

呼吸器和手术器械

由定制医用电池组供电的救生设备,对患者护理至关重要。

成像设备

为成像设备提供先进的电池解决方案,确保高性能和高可靠性。

病人监护设备

支持连续监测的定制解决方案,满足独特的临床需求。

输液泵

专为输液装置设计的电池系统,确保药物持续、安全地输送。

心脏装置

专为心脏监测和治疗设备设计的电池解决方案,注重安全性和效率。

医疗移动设备

增强医疗移动设备便携性的电源解决方案,从而改善患者护理。

定制电池解决方案可优化设备性能、延长电池寿命并提高安全性。您将受益于符合严格医疗法规的紧凑设计和先进功能。锂聚合物 (LiPo) 电池因其灵活性、小尺寸和高能量密度而广泛应用于便携式医疗设备。

您应始终选择符合医疗设备特定要求的可靠电池组。这种方法可确保在临床和移动医疗环境中实现安全、合规和不间断的医疗服务。

第五部分:成本、价值和应用

5.1 成本和投资回报率

在为医疗设备选择锂电池组时,必须同时考虑初始投资和长期价值。虽然磷酸铁锂电池 (LiFePO4) 和镍钴锰酸锂电池 (NMC) 等锂电池的前期成本高于铅酸电池,但从长远来看,您可以节省大量成本。这些电池具有更长的循环寿命、更高的能量密度和更低的维护需求。您可以减少停机时间和更换频率,从而降低总体拥有成本。在医疗保健、机器人和基础设施等关键领域,可靠的电力供应意味着更少的故障和更好的患者治疗效果。此外,您还可以受益于更高的安全性和合规性,这有助于避免代价高昂的监管问题。

5.2 案例研究和实际应用

你看到了它的价值 定制锂电池 解决方案已应用于实际部署中,尤其是在偏远或紧急情况下。医疗团队使用先进的电池组。 用于健康监测的多传感器它还具备电容式触摸佩戴检测和蓝牙通信功能。这些功能支持持续护理和高效的工作流程。

特性

好处

用于健康监测的多传感器

能够持续追踪生命体征,改善对偏远地区患者的及时干预。

电容式触摸磨损检测

减少不必要的电力消耗,延长电池寿命,并确保对高危患者进行可靠的监测。

蓝牙通讯

便于远程传输生命体征,减轻医疗服务提供者的工作量,减少不必要的就医次数。

您可以将这些解决方案应用于移动诊所、急救单元和远程医疗。可靠的锂电池组可帮助您在最需要的地方提供医疗服务。

5.3 维护和充电提示

遵循最佳实践可以延长电池组的使用寿命并提高其可靠性。 务必使用制造商认可的充电器。 避免过度充电或深度放电。将电池电量保持在最佳范围内,通常在 20% 到 80% 之间。将电池存放在阴凉干燥处,长期存放时保持部分电量(40% 到 60%)。轮换使用旧电池。定期更新设备软件以优化电池使用。避免频繁快速充电,以防止过热。即使电池没有出现任何故障迹象,也应每隔一两年更换关键设备中的电池。这种积极主动的做法有助于预防紧急情况,并确保设备不间断运行。

提示:定期维护和及时更换锂电池组可以保护您的投资并支持持续的患者护理。

要为医疗设备选择可靠的电池组,您应该:

  1. 评估容量和运行时间 对于每个设备。

  2. 选择具有可靠性、安全认证和良好口碑的电池。 智能BMS.

  3. 确保与您的设备兼容。

  4. 优先考虑轻便、可携带的设计,以满足应急使用需求。

  5. 遵循定期维护和测试计划。

配备智能电池管理系统 (BMS) 的锂电池组可提供可靠的电力和快速充电。优先考虑安全性、容量和合规性,以保障不间断的患者护理。投资高质量的电池解决方案,实现长期价值。

常见问题解答

医疗设备用锂电池组应该具备哪些认证?

您应该查看产品是否获得 IEC 62133、UL 2054、ISO 13485 和 IEC 60601-1 认证。这些标准保证了产品在医疗、机器人和工业应用中的安全性和可靠性。

锂电池化学体系(如LiFePO4和NMC)在医疗器械中有何不同?

磷酸铁锂电池(LiFePO4)循环寿命更长(2000-5000次),平台电压更稳定(3.2V)。NMC电池能量密度更高(150-220 Wh/kg),重量更轻。请根据设备的运行时间和便携性需求进行选择。

智能电池管理系统(BMS)为何如此重要?

智能电池管理系统(BMS)可监测温度、电压和电流。它能保护锂电池组免受过热影响,并确保其在医疗、安防和基础设施系统中安全运行。

锂电池组可以用于便携式医疗设备和工业设备吗?

是的。锂电池组为便携式医疗设备、机器人和工业设备供电。它们的高能量密度和紧凑尺寸支持移动性和连续运行。

哪些维护技巧有助于延长锂电池组的使用寿命?

电池应存放在阴凉干燥处。电量保持在 20% 至 80% 之间。使用制造商认可的充电器。定期轮换库存。这些措施有助于最大限度地提高可靠性并减少停机时间。

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