스마트 의료 및 혈당 측정기의 리튬 망간 단추 전지
스마트 의료 및 혈당 측정기의 리튬 망간 단추 전지
리튬망간단추 전지( 시리즈)특히, 고유한 성능적 이점 덕분에 연속 포도당 모니터링() 시스템의 핵심 전원 공급 장치가 되었습니다. 다음은 기술적 특성, 모델 비교, 애플리케이션 시나리오 및 산업 동향에 대한 자세한 설명입니다.
리튬망간단추전지의 기술적 특성 및 장점
1. 화학성분 및 전압특성
- 화학계 : 양극은 이산화망간(₂), 음극은 금속 리튬이고, 전해질은 유기 용매로, 안정적인 3V 공칭 전압을 제공합니다(기존 알카라인 전지는 1.5V에 불과함).
- 방전 곡선: 전압 출력은 용량 범위(약 3V~2V)의 90% 내에서 안정적으로 유지되어 의료기기 회로의 안정적인 작동을 보장하고 데이터 오류를 줄여줍니다.
2. 주요 성과 매개변수
- 에너지 밀도: 시리즈의 에너지 밀도는 270-300Wh/kg에 이르며, 알칼리 전지(약 100Wh/)를 훨씬 능가합니다. 예를 들어:
- : 220-245mAh 용량, 장치가 10-14일 동안 연속 작동하도록 지원합니다.
- : 38-40mAh 용량으로 컴팩트 센서 모듈에 적합합니다.
- 온도 적응성: 대부분 모델은 -20도에서도 작동 가능℃ (℃)+60까지℃ (℃), 특수 모델(CR2032HT 등)은 -40까지 확장 가능합니다.℃ (℃)~125℃ (℃)복잡한 시험관내/생체내 환경에 적합합니다.
- 자가방전율 : 연간 자가방전율≤2%, 저장 수명은 최대 10년으로 의료 장비의 장기 백업 요구를 충족합니다.
혈당 측정기 배터리 핵심 요구 사항
CGM은 24시간 혈당을 모니터링하고 실시간으로 데이터를 전송해야 하며, 배터리에 대한 요구 사항은 매우 엄격합니다.
1. 소형화: 기기를 피부에 부착하거나 피하 이식해야 하며 배터리 크기는 극도로 압축되어야 합니다(예: 두께는 1.6mm에 불과함). 2. 긴 배터리 수명: 일반적인 기기 전력 소비량 분석:
- 센서 : 3-5중A (연속운전)
- 블루투스 모듈 : 펄스 전류 10-20mA(각 전송)
- 마이크로컨트롤러() : 1-3중A (수면모드)
- 포괄적인 배터리 수명: CR2032는 7~14일 동안 지속되어 최소 10일 동안 기기에 대한 모니터링 요구 사항을 충족합니다.
3. 안전성: 누출, 과열, 폭발 위험을 방지하기 위해 , 및 기타 인증이 필요합니다.
기술적 과제와 해결책
1. 저온 환경에서의 용량 감쇠
- 문제점 : 일반 리튬망간 전지의 용량은 -20℃ 이하에서는 50% 이상 감소°기음.
- 해결책:
- 전해질 개선: 이온 전도도를 향상시키기 위해 저온 첨가제(프로필렌 카보네이트 등)를 추가합니다.
- 회로 보상: 이 장치에는 가열 모듈이 내장되어 있거나 부스트 칩을 사용하여 전압을 유지합니다.
2. 펄스 전류 요구 사항
- 문제점: 블루투스 전송 시 순간 전류가 15~20mA에 달해 전압 강하가 발생할 수 있습니다.
- 해결책:
- 병렬콘덴서 : 100~220V를 연결중F 커패시터는 배터리 출력과 병렬로 연결되어 전류 피크를 완충합니다.
- 선택 최적화: 높은 펄스 성능 모델을 선택합니다.
3. 안전 및 규정 준수
- 의료인증 : 배터리는 의료기기 품질관리시스템 및 생체적합성 시험을 통과해야 함
- 누출 방지 설계: 레이저 용접 밀봉이나 이중층 쉘 구조를 사용합니다.
미래 개발 동향
1. 높은 용량:
- 양극소재(예: )의 나노사이징을 통한 에너지 밀도 향상₂나노와이어)를 사용하고 목표 용량을 30%까지 늘릴 수 있습니다(CR2450은 600mAh에 도달할 수 있음).
2. 충전식 솔루션:
- 충전식 리튬망간 전지( 시리즈, 예: )는 500회의 사이클 수명을 가지고 있어 의료 폐기물을 줄여줍니다.
3. 지능형 통합:
- 배터리 상태 모니터링과 장치 전력 소비의 적응형 조정을 실현하는 마이크로 (전원 관리 칩)가 내장되어 있습니다.
4. 환경 보호 및 분해성:
- 지침을 준수하여 생분해성 쉘 소재(폴리락틱산 등)에 대한 연구 개발.
리튬망간단추전지 혈당계에서 core"의 역할을 합니다. 고전압, 장수명 및 소형화 특성은 의료 장비의 요구를 완벽하게 충족합니다. 미래에는 재료 과학과 전력 관리 기술이 발전함에 따라 시리즈 배터리는 소형화, 긴 배터리 수명 및 더 높은 안전성을 향한 스마트 의료 장비 개발을 더욱 촉진할 것입니다. 제조업체의 경우 배터리의 저온 성능과 환경 보호 설계를 지속적으로 최적화하고 의료 장비 회사와의 협력 개발을 강화하여 점점 더 엄격해지는 의료 규정을 충족해야 합니다.
