中國粉體網訊  隨著生物醫(yī)學技術和科技的快速發(fā)展，便攜式醫(yī)療監(jiān)測電子產品和大型醫(yī)療器械在日常生活和醫(yī)療臨床中應用越來越普遍，醫(yī)療領域將迎來一場治療方法的范式轉移。因此，許多醫(yī)療器械電池、醫(yī)療設備電池，醫(yī)療檢測設備電池，醫(yī)用便攜式電池，醫(yī)療設備專用鋰電池等應運而生。作為醫(yī)療器械儲能用電池，它也許影響醫(yī)療儀器的運用，儀器電池功用嚴峻時會將醫(yī)療設備電池斷電，必會影響患者生命危險。

（圖片來源：億緯鋰能微信端）

醫(yī)用電池分類及應用

在各類醫(yī)療設備中使用的醫(yī)用電池根據電池應用次數可分為一次電池（只能

放電一次）和二次電池（可反復充電循環(huán)使用）。

（1）一次性電池

在一次放電結束后即可丟棄，不能重復使用的電池稱為一次性電池，這種單向式

放電的反應無法通過外電路充電操作使容量恢復，這種電池包括有各類干電池、堿性電池和一次性鋰離子電池三大類。

1）鋅-錳干電池（或稱碳鋅電池）

鋅錳電池是生活中接觸最多的電池，以金屬鋅作為負極，碳棒和活性物質二氧化錳作為正極，電解質是由氯化銨、氯化鋅和淀粉等組成的，常被使用于電壓在1.5V的耗電量小且對容量需求不高的產品中。

在醫(yī)療設備中，鋅錳電池常在各類儀器的遙控器、心電記錄背包、電壓監(jiān)測背包等小型設備中使用。但是其存在溫度適應范圍窄，功率較低，電壓不穩(wěn)定等方面的問題，使得鋅錳電池在要求高電量設備和溫度過高或過低的環(huán)境中廣泛應用。

2）一次性鋰離子電池

由于鋰的標準電極電位小于零，因此作為電極組成的電池具有更高的容量，質量輕，電池電壓平臺為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，便于長時間存儲。

一次性鋰電池在醫(yī)療器械中常常用于需要穩(wěn)定工作電壓的產品中，如各類測量儀器（測溫槍），備用電源、照相系統(tǒng)等設備中。

3）堿性電池

堿性電池是電解質為堿性的電池，額定電壓為1.5V，電池以純度更高的二氧化錳和膠態(tài)鋅粉作為正負兩極，增加了反應表面積和儲存電量，而且溫度適應范圍寬，因此在使用過程中性能得到較大提高。

堿性電池是目前在醫(yī)療設備中應用最廣泛的一次性電池。

（2）二次電池

二次電池又稱之為充電電池或蓄電池，是指在電池放電結束后可通過充電的方式

使活性物質激活而繼續(xù)使用的電池。二次電池廣泛應用于醫(yī)療儀器中，如除顫儀、監(jiān)護儀、便攜式B超、麻醉機、心電圖機及其它便攜式醫(yī)療設備。

常見的二次電池有：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。它采用鉛作負極，二氧化鉛作正極，電解質通常采用27%-39%的硫酸溶液。額定電壓高，電動勢大，操作溫度范圍廣，結構簡單，技術成熟且安全可靠等優(yōu)點，在經過全放電之后，電池要在24小時之內進行充電處理，保持充足電狀態(tài)。

鉛酸電池在除顫儀、UPS、急救儀等醫(yī)療設備中用到。

2）鎳鎘電池

鎳鎘電池循環(huán)電壓平臺低（1.2V），循環(huán)次數多達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。但是在充放電過程中，鎳鎘電池記憶效應明顯，可逆性不完全，使得容量在循環(huán)過程中不斷下降直至沒有容量。

鎳鎘電池在醫(yī)療設備中使用較少，主要在電動工具和瞬間耗電量高的應用環(huán)境中使用。

3）鎳氫電池

與鎳鎘電池相比，二者具有相同的結構，只是采用的負極材料不同，鎳氫電池負

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，缺點是在高溫環(huán)境中穩(wěn)定性差，自放電率高。

鎳氫電池主要應用于醫(yī)療設備的電動工具、筆記本電腦、數碼相機和備用電源等。

4）鋰離子電池

傳統(tǒng)的鋰離子電池的負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，且完全沒有記憶效應。

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極材料，比石墨為負極的電池容量更高，可逆度更強。

鋰電池在充放電時無污染，自放電小，是目前各類便攜式醫(yī)療設備中常使用的電池。但是鋰電池存在放電過程中易短路，且過充或過放等都會引起爆炸，所以在使用中需要格外注意。全新的鋰離子電池需要通過2-3次的完全充放電來徹底激活電池的可逆效應，進而來提高醫(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上電解質為高分子聚合物。高分子聚合物電解液又叫做膠態(tài)電解質，是介于液態(tài)和固態(tài)間的物質形態(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，進而其適用范圍廣，發(fā)展前景好，使用于各類醫(yī)療設備中。

國內醫(yī)用電池的發(fā)展現狀

相比消費電子，醫(yī)療電池在能量密度、壽命、尺寸和形狀適應性、可靠性、安全性及特殊環(huán)境適應性方面有著更嚴苛的標準，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、回報慢等因素，之前國內幾乎沒有自主研發(fā)，體內應用醫(yī)療電池市場長期被進口產品占據。

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域——“體外應用-醫(yī)療電池全面解決方案和“體內應用-醫(yī)療電池全面解決方案”，涉及AED除顫儀電池、呼吸機電池、持續(xù)性血糖儀電池、膠囊內窺鏡電池、腦起搏器電池、超薄可充電神經刺激器電池、微型植入式電池。億緯鋰能從材料端到電芯端全面測試，采用醫(yī)療級電池材料設計，最高級氣密性等級，100%通過CT測試。業(yè)內人士稱，億緯鋰能布局醫(yī)療電池，“不僅可通過醫(yī)療產品的嚴苛標準倒逼提升技術研發(fā)能力，也可進一步增強企業(yè)的抗風險能力�！�

億緯鋰能并不是第一家進入醫(yī)療領域的電子消費企業(yè)，今年比亞迪申請注冊了“遠燈醫(yī)療”“月呀·醫(yī)美”商標，國際分類均為醫(yī)療器械。此外，去年6月份比亞迪還發(fā)布了一份關于超聲骨刀的新專利。比亞迪電子官網顯示，醫(yī)療健康已成為其四大業(yè)務領域之一，與汽車智能系統(tǒng)并列。國產替代方案的出現，有望打破進口產品壟斷體內應用醫(yī)療電池市場的現狀。

小結：

隨著鋰離子電池研發(fā)技術的成熟及便攜式醫(yī)療儀器對移動式工作要求的提升，鋰離子電池以其高電壓、高能量、長壽命等絕對優(yōu)勢逐步占領醫(yī)療儀器行業(yè)的主導地位。醫(yī)療電子產品制造商在醫(yī)療設備生產過程中應充分加以利用，以達到降低成本、提高設備性能的目的。醫(yī)用電池為消費者、醫(yī)護人員和病人在診斷和救治方面提供了極大的便利。

參考來源：

1、張卓雅.醫(yī)用鋰離子電池碳銻負極材料的構建和性能研究

2、王蘇湘，彭馭風等.醫(yī)用電子設備傳統(tǒng)電池升級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)勢有哪些?

4、數據君微信端：醫(yī)工融合成新風口，鋰電巨頭億緯鋰能成立醫(yī)療電池事業(yè)部

5、高工鋰電：瞄準健康場景 億緯鋰能成立醫(yī)療電池事業(yè)部

6、中國證券報：搶灘醫(yī)療賽道！千億鋰電龍頭出招

7、李燕,王軍驊.醫(yī)療設備中的電池分類和管理

（中國粉體網編輯整理/青黎）

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