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二级保护保险丝在医疗设备锂离子电池中的重要性

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锂离子电池在医疗设备中的应用日益增多

医疗设备电源需要满足高可靠性标准,以确保长期稳定运行。随着医疗保健的日益先进,越来越多的医疗设备依赖于电力。这一发展趋势引发了人们对可充电电池技术的日益关注。

医疗器械锂离子电池保护系统

医疗设备的电池系统必须满足严格的可靠性和安全性要求。安全稳定的电源对于呼吸机等生命支持设备尤为重要。使用锂离子电池的诊断设备和便携式医疗设备需要保护机制。

Dexerials 设计了表面贴装保险丝自控保护器 (SCP)。这种用于锂离子电池的二级保护保险丝为设计医疗设备电池系统的工程师提供了重要的解决方案。

SCP保护机制

SCP包含两种安全机制,可提供过流和过充保护。保护机制的工作原理如下:

过流保护:
设备故障可能导致充电/放电电路中电流过大。发生这种情况时,保险丝元件会直接熔断并切断电路。通过这种物理中断,系统可以防止持续过流导致的电池损坏。

表面実装型ヒューズ(SCP)の過電流保護の仕組み

过充保护:
该系统会监测充电过程中的电池异常情况。检测到异常后,控制IC会向SCP内部的加热器发出信号,使其发热。这会导致保险丝熔断,切断电路,防止不稳定的电池继续工作。

表面実装型ヒューズ(SCP)の過充電保護の仕組み

有关SCP保护机制的更多详细信息,请参阅我们在 TECH TIMES 上的技术文章“什么是“ SCP”? – 保护锂 (Li) 离子电池免受过度充电、过流等错误的影响”。

在医疗设备领域的业绩记录

SCP作为医疗设备电源的保护元件,已建立了卓越的业绩记录。在新冠疫情期间,全球呼吸机需求迅速增长,SCP被采用作为呼吸机电池系统的保护元件。此次应用证明了SCP在呼吸机电池系统保护机制中经过验证的安全性和可靠性。

锂离子电池在呼吸机中的常见应用

呼吸机有多种类型,包括手动、机械和体外循环系统(例如ECMO)。下表列出了呼吸机的主要分类和特点:

分类类型特征使用环境笔记
手动呼吸机气囊阀面罩 (BVM)自充气,无需气源医院、急诊室最高多功能性
杰克逊-里斯巡回赛气体驱动,需要氧气手术室、ICU用于专门的医疗环境
机械呼吸机侵入式(IPPV)使用气管内/气管切开管主要是医院对于严重病例
无创性(NPPV)通过面罩输送气体医疗机构到家减轻患者负担
体外呼吸机ECMO(膜氧合器)体外循环、高流量泵先进的设施

其中,机械呼吸机,尤其是家用呼吸机和无创面罩呼吸机(NPPV),越来越多地采用锂离子电池。其主要优势包括:

可移植性
锂离子电池重量轻,易于携带。这使得患者无论在家中还是在旅途中都可以使用呼吸机。

备用电源
在停电或交流电源不可用时,锂离子电池可确保呼吸机持续运行。这对于患者生命支持至关重要。

灵活性
只要有交流电的地方就可以为锂离子电池充电,从而减少了设备使用地点的限制。

可靠性
这些电池提供稳定的电源,提高了呼吸机的可靠性。稳定的电源对于医疗设备至关重要。

扩展操作
锂离子电池能量密度高,使用寿命长,从而减少充电频率,最大程度减轻患者负担。

通过保护机制实现可靠性

Dexerials 的SCP通过 30 年作为锂离子电池二级保护元件的成熟性能,与客户建立了信任。
SCP在锂离子电池二次保护电路中进行物理电路中断。它的作用是故意断开电路并安全地禁用在充放电控制过程中可能变得不稳定的电池。

自 1994 年推出以来,SCP 已被公认为锂离子电池二次保护的标准部件,出货量超过 28.4 亿个(截至 2024 年 3 月)。欲了解更多信息,请参阅我们的文章“什么是”SCP“?– 保护锂 (Li) 离子电池免受过度充电、过流等错误的影响

确保医疗器械设计的安全

对于参与医疗设备设计和开发的电池工程师来说,随着医疗设备变得越来越复杂和普及,电池保护机制的重要性也日益凸显。在此背景下,二次保护保险丝正成为一项日益关键的要求。

[面向医疗设备设计者]
考虑在医疗设备中采用SCP时,请提前联系 Dexerials,了解规格和是否符合各种标准要求。
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