锂离子电池为便携式医疗设备供能的优势

    一种能量密度更高的技术可以释放比其它同类产品更多的能量，且体积更小。

    消费电子产品以及许多其他行业都越来越讲究产品的移动性，医疗器械制造商也不例外，这样的趋势提高了现场救助设备、监控设备和固定医疗设备的性能，进而推动了医疗保健行业的发展。不过除了便携性以外，医疗器械制造商当然还希望能够制造出可靠性高的器械，因为人们的生命往往命悬一线。手机坏了固然是恼人的事，但如果便携式心脏监控仪或者输液泵由于电池耗尽而停止运作，终端用户——及病人——面临的问题则严重得多。

    几年前，医疗专业人员还无法将救助生命的设备带到现场；因为那时便携式仪器的技术尚未成熟。但如今，大量的监控仪器、超声设备和输液泵可在远离医院的场所使用——甚至战场。便携式设备的移动越来越方便。正是由于诸如锂离子电池等技术的应用，重达50磅的笨重除颤器才可以被更轻便、更紧凑的用户友好型装置取代，也不会造成医护人员肌肉的拉伤。

    病人的移动性也变得越来越重要。如今的病人可能会从放射科转移到重症监护病房，从救护车转移到急救室，或用救护车从一家医院转移到另一家医院。同样地，便携式家用仪器和移动式监控设备的普及，使病人可以待在喜欢的地方，而并不一定要留在医疗机构中。便携式医疗器械必须真正实现完全意义上的便携，为病人提供最佳服务。

    对更小型、更轻便的医疗器械的需求也因此显著增加，这大大激发了人们对更高能量密度、更小巧的电池组的兴趣。笔记本电脑和手机使用的锂离子电池技术已经有了许多突破，医疗设备设计工程师可以对此加以创新利用。

    与其它传统技术相比，锂离子电池在便携式医疗设备的应用中具有很多优势。这包括能量密度更高、重量更轻、循环寿命更长、电池容量保持特性更好，以及适用温度范围更广。

    由于化学性质独特，锂离子技术对设计方面的限制与先前的电池技术如镍氢化合物(NiMH)、镍镉(NiCd)和密封铅酸(SLA)不同。同时，医疗设备在某些方面比消费电子产品有更严格的操作要求；由于可靠性非常重要，因此需要有功能强大的电池组，带有精确电量监测且可靠的电池。

    能量密度和电压

    锂离子电池技术的主要优势在于其能量密度的显著提高。相同体积和重量时，锂离子电池可储存和释放的能量比其它充电电池更高。能量密度以体积和质量两种方式测量。锂离子技术现可以提供近500Wh/L的体积能量密度和200Wh/kg的质量能量密度(见图1)。 

    与其它技术相比，锂离子可以释放更多的能量，而且体积更小，质量更轻。锂离子电池的工作电压比其它充电电池更高，通常约为3.7V，而NiCd或NiMH电池为1.2V。这意味着需要使用多节其它电池时，仅需一节锂离子电池即可满足使用要求。便携式仪器设计中使用的电池能量密度越高，其产品的体积越小，便携性也越好。