Cómo hacer que las baterías de los dispositivos médicos sean más confiables

Hoy en día, el proceso de aprobación se está volviendo difícil para lanzar un nuevo producto en la industria farmacéutica. Han surgido nuevas reglas que aumentan los costos de la unidad de fabricación y tienen un proceso complicado.

Las baterías son componentes esenciales de los dispositivos médicos. A medida que los instrumentos se informatizan y la tecnología aumenta, el rendimiento y la fiabilidad de su sistema dependen de la batería. Por eso se requiere una mejora continua en la batería.

¿Qué funciones necesita la batería en los dispositivos médicos?

Si habla de las características, hay muchas características que se enumeran. Las características permiten que los dispositivos médicos funcionen de manera eficiente. Algunas de las características son:

• Densidad de energía: es una medida de cuánta energía puede almacenar la batería en una masa o tamaño determinados. Por lo tanto, una batería con alta densidad de energía puede alimentar fácilmente la carga durante más tiempo con baja densidad de energía.

• Energía: es la cantidad de energía que se almacena en la batería. Se expresa en vatios-hora. Un vatio-hora es un voltaje que proporciona la batería, que se multiplica por la corriente en la batería.
  

• Voltaje: la diferencia de potencial eléctrico entre los terminales positivo y negativo de la batería.
  

• Amplitud de pulso: proporciona la ganancia de longevidad inmediata del marcapasos.
  

• Pasivación: permite que la batería tenga una tasa de autodescarga muy baja y una vida útil prolongada. Después de aplicar la carga a una celda, la alta resistencia de la capa de pasivación cae rápidamente.
  

• Autodescarga: las baterías que se almacenan a temperaturas más bajas, por lo tanto, reduce la tasa de autodescarga y conserva la energía interna almacenada en la batería.
  

• Rango de temperatura: si opera la batería a una temperatura diferente, mejorará el baile romántico.
  

• Rendimiento a alta temperatura: la reacción química se vuelve más rápida, se produce más corriente y la vida útil de la batería se acorta.
  

• Rendimiento a baja temperatura: la reacción química se ralentiza y se produce una corriente menor, pero la batería puede durar más.
  

• Vida operativa: determina la durabilidad de la batería.
  

• Aplicaciones médicas: baterías de iones de litio utilizadas en dispositivos como curadores de huesos, medidores de oxígeno, desfibrilador de monitor de glucosa, etc.
  

¿Tiene la batería de iones de litio suficiente garantía de calidad para los dispositivos médicos?

Si está buscando cumplir con la garantía de calidad para dispositivos médicos, debe pasar por el proceso de aprobación. Satisface el momento presente pero ignora las tolerancias en el rendimiento de la batería y las pérdidas de capacidad que se desarrollan con el tiempo.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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En la verificación de calidad de rutina, los fabricantes verifican solo el voltaje y la resistencia interna de la capacidad de una batería de celda, y se omite el indicador de salud principal. La evaluación de la capacidad es compleja y la medición mediante un ciclo de descarga es prohibitiva.

EIS significa espectroscopia de impedancia electroquímica que ofrece soluciones confiables para estimar la capacidad y detectar problemas. Este es un interés particular para los fabricantes de baterías, y será esencial una estrecha colaboración para examinar las fallas de la batería mediante EIS. Hoy en día, empresas como Cadex desarrollaron espectroscopía de impedancia electroquímica multimodelo. Puede leer la capacidad de la batería de forma no invasiva. Es necesario preparar matrices para cada batería para verificar cada batería o celda. La prueba es de 15 a 30 minutos que lo hace posible.

La FDA es el lugar donde puede conocer las soluciones para los problemas de las baterías y ha observado que algunas baterías de implantes brindan menos del tiempo de ejecución estimado, lo que sugiere problemas de fabricación.

Una batería baja puede manifestarse como cansancio en el paciente. Los médicos están preparados para analizar las indicaciones clínicas y están menos familiarizados con el impacto de una batería que se agota. Además, existe una situación en la que una batería incorporada se cortocircuita y consume los tejidos del paciente. A medida que dependemos cada vez más de las baterías para nuestra prosperidad, el control de calidad y la utilización de tecnologías avanzadas, se reducirán los riesgos y los costos médicos.

¿Tiene suficientes conocimientos sobre la integración de baterías en dispositivos médicos?

A las instituciones médicas les preocupa que los fabricantes de dispositivos no le den suficiente importancia al envejecimiento de la batería. No existe ningún modelo de consumo uniforme en capacidad.

Las condiciones ambientales añaden más complejidad al conocimiento de las baterías. La seguridad es una gran preocupación durante la vida útil de la batería que aún necesita atención.

Las baterías tienen el mejor rendimiento a temperatura ambiente y duran más cuando las usa moderadamente. Una de las razones por las que las celdas inteligentes tienen más beneficios es que muestran la carga restante.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Si desea mantener la precisión, una batería inteligente necesita un mantenimiento regular para clasificar el error de seguimiento entre la batería química y la digital. La calibración debe realizarse cada tres meses después de cuarenta ciclos parciales. Si el dispositivo aplica una descarga profunda por sí solo, no se requiere calibración adicional.

Incluso después de que se selle, algunas celdas incluyen ventilaciones para liberar los gases que se forman durante la exposición a condiciones estresantes. El cepillo de dientes eléctrico fue un ejemplo en lugar de ventilación. Los ingenieros fabricaron un dispositivo a prueba de agua y no sabían que una batería alcalina produce algunos gases durante la descarga. Los gases acumulados dentro del cepillo de dientes han provocado la explosión.

El otro ejemplo es la batería del Boeing B787 Dreamliner, donde se pasó por alto el comportamiento de la batería. Los ingenieros han estimado que los eventos de humo en la batería de litio podrían ocurrir una vez cada 100.000 horas de vuelo. La notificación de la batería implica la reacción en cadena que consiste en el sobrecalentamiento.

Si coloca la batería en un recipiente de acero, entonces es capaz de resistir un incendio sin dañar las áreas cercanas y agregar una forma de ventilación para liberar el gas de la batería en llamas, es una buena experiencia de aprendizaje para dispositivos médicos.

Conclusión

El diagnóstico de baterías no es tan avanzado como otras tecnologías, pero se están haciendo más avances. Los expertos asumen que EIS liderará la investigación y los resultados se realizarán en laboratorios. El creciente número de paramédicos también es un enfoque hacia el mantenimiento de la batería. El aumento en la gestión de riesgos y la reducción del impacto ambiental de desechar las baterías es un beneficio adicional. El uso de nuevas tecnologías innovadoras y la investigación en la batería supondrá un cambio drástico en los dispositivos médicos.