鋰離子電池在醫(yī)療器械市場中的重要作用

Marissa Caldwell博士是美敦力的電池研究和技術科學家?？嫉峦柋局茉诿苄葜Z維舉行的電池展期間擔任“醫(yī)療和個人電子設備電池”會議的小組成員。設計新聞在會議結束后采訪了考德威爾博士，以了解更多有關在醫(yī)療設備中使用鋰離子電池的信息?？嫉峦枌⑺娜粘９ぷ髅枋鰹?ldquo;為可能在五到十年內推出的產(chǎn)品確定并開發(fā)新的電池化學品和新電池設計。”Medtronic是全球最大的醫(yī)療設備公司之一，擁有運營總部并做多它在明尼蘇達州弗里德利的研究和開發(fā)。它是醫(yī)療器械行業(yè)為數(shù)不多的能夠制造自己的電池用于某些心臟和神經(jīng)刺激設備的公司之一。

“所有美敦力的可充電電池都是鋰離子電池 - 自2004年以來我們一直在這樣做，”考德威爾在她的演講中說道。植入電池的充電都是感應式的。再充電系統(tǒng)與患者一起被送回家并且被佩戴在植入裝置的區(qū)域上。它通過皮膚充電。

“當我們設計電池時，我們會怎么想?”考德威爾反問道。“對我們來說，可靠性是首先想到的事情之一。這實際上意味著從所有不同方面考慮可靠性，包括從設備級別和電路級別到我們如何預測使用此設備的人員的要求。什么是不同的補給方式?可能發(fā)生的故障模式有哪些?然后所有這些都包含在測試，建模和設計中。我們設計為可植入的大多數(shù)電池都設計得非常保守。為了建立這種可靠性，我們確實放棄了很多利潤，比如能量密度。我們不會成為市場上能量密度最高的電池。但我們會持續(xù)更久，更可靠，“她解釋道。

條例

滿足法規(guī)要求也是醫(yī)療設備電池開發(fā)的重要組成部分。除了運輸和電池本身需要滿足的所有其他不同問題之外，不同的醫(yī)療工作組和食品藥品管理局(FDA)也有不同的醫(yī)療特定要求。所涉及的大部分文書工作都用于證明進入醫(yī)療設備的電池實際上將以所聲稱的方式執(zhí)行。根據(jù)考德威爾的說法，“制造一種能夠持續(xù)很長時間的電池真的很難，而且要證明它能夠持續(xù)很長時間才更難。”

電動汽車電池市場的一大推動力是從電池化學中消除昂貴的鈷。醫(yī)療電池不一定如此。“我們對鈷的成本并不像大多數(shù)人那么敏感，因此我們沒有那么大的驅動力來獲得無鈷。驅動鎳錳鈷(NMC)和無鈷材料與我們無關?？焖俪潆娛透叩哪芰棵芏?，更高的電壓 - 這些都是我們非常感興趣的事情，“考德威爾說。

這并不意味著沒有積極研究新技術，如固態(tài)電解質。“我們可以越安全地設計，它總是在我們的雷達上。固態(tài)電解質是我們密切關注的事情，但我們仍然在衡量它的成熟度。對于大多數(shù)固體電解質和可制造性而言，功率仍是一個問題。因此，如果你看一下氧化物和石榴石材料以及更難的無機物，我們將如何制造它 - 特別是在我們真正的小電池中?對于某些事情，如聚合物和軟材料，與安全性的權衡是什么?“