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医疗设备和环境温度较高、使用条件严苛对锂电池的性能提出了更苛刻的要求,这就需要锂电池在安全耐用、容量释放能力强、使用寿命长等方面得到进一步提升。那么医疗设备为什么选择用锂电池呢?
安全性是锂电池的首要考虑因素,在使用中可能发生的一切安全事故都会对锂电池产品造成影响。由于电池内短路、正负极材料接触不良、正负极材料混合使用以及外部撞击导致的电池热失控等因素都会导致电池内部结构或外部短路或燃烧引发爆炸。
锂电池的工作温度范围在-20℃~+80℃之间。在-20℃~+80℃范围内,极易受到污染和破坏;在-80℃~+200℃范围内,极易被氧化分解或电解质反应生成有毒有害气体;在-200℃~+500℃范围内,极易发生爆炸事故甚至起火爆炸;而在+300℃~+700℃范围内,极易发生着火事故等异常情况,造成财产损失及人员伤亡。
因此对于锂电池而言,在-70℃~+500℃范围内工作温度条件下的稳定性尤为重要。而在-100℃~+600℃范围内工作时,正负极材料处于还原反应状态,而电荷转移过程中又有电子转移过程存在。如果锂电池不能维持稳定的工作条件和环境条件,将会导致失效或发生事故。
除了安全性之外,一致性也是决定用户选择锂电池的一个重要因素。医疗设备的功率较大,对锂电池稳定性要求较高。如耐高温、耐冲击、工作电压高等,使其在各种环境条件下都能正常运行。
此外,针对医疗设备上长时间使用、频繁充放电、低电压放电等特点,可采用高电压、小电流供电技术(大电流供电)等,以减少电能损耗,延长电池使用寿命。
不同规格电池在实际使用中要定期进行充放电,这是保证其使用寿命的必要措施,也是影响其使用寿命的重要因素。按照充放电次数来分,目前常用的普通锂离子电池有2次-4次;能量密度超过800千瓦/千克(W)的高性能化学储能材料可达4次-6次;
循环次数是指在充放电过程中不发生容量损失或电荷转移的能力(正负极片能量变化规律和寿命预测)。在医疗设备使用中,锂离子电芯所需的循环次数越高越好。锂电池的寿命也与其特征属性有关。电池在放电时,电流会因电极材料或负极材料之间的耦合作用而改变,不同类型的电池还具有不同的特点。
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