의료기기용 맞춤형 리튬 배터리 팩 가이드

LiPo, 18650, 21700, LiFePO4, BMS 보호 및 3.7V–72V 배터리 솔루션을 갖춘 의료기기용 맞춤형 리튬 배터리 팩

의료기기에 적합한 배터리 팩을 선택하는 것은 단순히 전압과 용량을 맞추는 것 이상의 것을 포함합니다. 엔지니어들은 또한 작동 시간, 방전 전류, 크기, 무게, 충전 방법, 안전 보호, 커넥터 설계, 운영 환경, 인증 요건을 고려해야 합니다.

휴대용 의료 장비, 모니터링 시스템, 웨어러블 기기, 진단 기기 및 기타 충전식 응용 분야에서는 배터리 초기부터 PCB 및 기계 구조와 함께 평가하는 것이 이상적입니다. 이는 실행 시간 부족, 과도한 두께, 불안정한 피크 전류 성능, 또는 이후 비용이 많이 드는 재설계 등의 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다.

아래는 엔지니어들이 의료기기용 맞춤형 리튬 배터리 팩을 선택할 때 고려해야 할 주요 질문들입니다.

의료기기 배터리는 어떤 전압을 사용해야 하나요?

필요한 배터리 전압은 주로 전자장치 구조와 장치의 전력 요구량에 따라 달라집니다.

일반적인 리튬 배터리 구성은 다음과 같습니다:

1S: 약 3.7V
2S: 약 7.4V
3S: 약 11.1V
4S: 약 14.8V
더 큰 휴대용 장비를 위한 상위 시리즈 구성

일부 소형 의료기기는 단일 리튬 셀로도 작동할 수 있지만, 펌프, 휴대용 진단 장비, 이동식 의료 카트, 모터 구동 시스템은 고전압 팩이 필요할 수 있습니다.

GLOFLUX는 대략 다음과 같은 맞춤형 충전식 배터리 구성을 지원합니다3.7V에서 72V로, 보통1세부터 20세까지, 배터리 화학, 용량, 방전 요구사항 및 적용 방식에 따라 다릅니다.

최적의 전압은 단순히 가능한 한 높은 배터리 전압을 선택하는 것이 아니라, 장치의 DC/DC 변환 아키텍처와 함께 선택되어야 합니다.

의료기기는 얼마나 많은 배터리 용량이 필요할까요?

배터리 용량은 장치 전력 소비와 필요한 작동 시간을 기준으로 계산해야 합니다.

기본 계산은 다음과 같습니다:

배터리 에너지(Wh) = 배터리 전압 × 용량(Ah)

예를 들어, 11.1V 2Ah 배터리는 대략적으로 다음과 같은 성능을 제공합니다:

11.1V × 2Ah = 22.2Wh

하지만 실제 작동 시간은 다음과 같은 이유로 더 낮아질 수 있습니다:

DC/DC 변환 손실
BMS 전력 소비
배터리 노화
저온 성능
고전류 부하
안전 보호구역 요건

이 때문에 엔지니어는 맞춤형 배터리를 요청할 때 평균 작동 전류와 예상 실행 시간을 모두 제공해야 합니다.

용량은 물리적 크기와 무게와 균형을 맞춰야 합니다. 용량이 많을수록 보통 더 많은 셀 부피가 필요하므로, 용량 극대화가 항상 최선의 해결책은 아닙니다.

왜 연속 전류와 펄스 전류가 중요한가요?

연속 방전 전류는 배터리가 정상 작동 중 장시간 동안 제공해야 하는 전류입니다.

펄스 전류는 단기간 피크 부하입니다.

의료 및 연결된 기기는 다음과 같은 과정에서 전류 펄스를 경험할 수 있습니다:

무선 데이터 전송
펌프 작동
모터 스타트업
디스플레이 밝기 변화
경보 작동
센서 작동 방식

장치는 정상 작동 시 200mA만 소비할 수 있지만, 잠시 동안 800mA 이상을 필요로 합니다.

따라서 배터리 제조업체는 이상적으로 다음과 같은 정보를 받아야 합니다:

일반적인 작동 전류
최대 연속 전류
최대 전류
펄스 지속 시간
펄스 간격

이 정보는 배터리 셀과 BMS를 안정적인 전압 성능과 안전한 작동을 위해 선택할 수 있게 합니다.

LiPo 아니면 원통형 리튬 이온: 의료기기에 더 나은 선택이 무엇일까요?

리튬 폴리머와 원통형 리튬이온 셀 모두 적합할 수 있지만, 설계 우선순위는 다릅니다.

설계 요소	리포 배터리	18650 / 21700 포대
형태 유연성	훌륭해	제한
얇은 설계	훌륭해	제한
맞춤 치수	높은 유연성	표준화
기계적 견고성	사육장 지지가 필요합니다	강해
용량 확장성	좋아	훌륭해
고전류 옵션	이용 가능	널리 이용 가능하다
가장 적합한	컴팩트 기기, 웨어러블	더 크거나 고출력 장비