医疗器械电池不同于普通消费电子电池,由于直接关系到医疗设备运行可靠性和患者安全,因此通常需要满足更加严格的IEC医疗设备标准、锂电池安全标准以及运输安全标准。
医疗器械锂电池系统设计通常需要同时考虑:
电气安全;
电池安全;
电磁兼容;
长时间稳定运行;
医疗环境可靠性。
Medical electrical equipment – Part 1: General requirements for basic safety and essential performance
这是医疗器械电气安全领域最重要的基础标准。
适用于:
监护仪;
呼吸机;
输液泵;
超声设备;
移动医疗设备;
便携式诊断设备。
关注内容:
电击防护;
绝缘设计;
漏电流;
爬电距离;
电气间隙;
温升限制;
机械安全。
对于带锂电池的医疗设备,需要确保:
电池PACK + 医疗设备整机
满足IEC 60601-1安全要求。
Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for portable sealed secondary lithium cells and batteries
中文:
《含碱性或其他非酸性电解质的二次电芯和电池安全要求》
主要针对:
锂离子电芯;
锂离子电池组。
医疗设备电池常参考该标准。
测试项目包括:
外部短路;
过充;
强制放电。
挤压;
冲击;
跌落。
高温存储;
温度循环。
Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for use in industrial applications
适用于:
工业设备;
医疗设备;
AGV;
储能系统;
特种设备。
医疗领域中的:
移动医疗车;
大容量医疗设备;
手术机器人;
医疗机器人;
可能参考IEC 62619。
主要关注:
电池系统安全;
BMS保护;
热安全;
异常工作条件。
如果医疗设备电池包含:
智能BMS;
SOC算法;
电池诊断软件;
通讯管理程序;
可能涉及:
Medical device software — Software life cycle processes
关注:
软件开发流程;
软件风险管理;
软件验证。
例如:
智能医疗设备电池BMS:
电池状态检测
↓
软件计算
↓
设备显示剩余电量
需要考虑软件可靠性。
Medical electrical equipment — Electromagnetic disturbances
医疗设备必须避免:
电磁干扰;
信号异常;
控制失效。
对于带锂电池系统,需要关注:
DC/DC转换;
BMS通信;
充电模块;
电机驱动干扰。
部分医疗检测设备可能涉及:
Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use
适用于:
医疗分析仪;
检测仪器;
实验设备。
如果设备采用:
电池状态显示;
换电提示;
低电量报警;
需要考虑:
Medical devices — Application of usability engineering
关注:
人机交互;
操作安全;
风险降低。
不同医疗设备对应不同组合。
| 应用设备 | 常见标准 |
|---|---|
| 便携式监护仪 | IEC 60601-1 + IEC 62133-2 |
| 输液泵 | IEC 60601-1 + IEC 60601-1-2 + IEC 62133-2 |
| 呼吸机 | IEC 60601-1 + IEC 62133-2 |
| 医疗机器人 | IEC 60601-1 + IEC 62619 |
| 移动医疗车 | IEC 60601-1 + IEC 62619 |
| 检测仪器 | IEC 61010-1 + IEC 62133-2 |
除了IEC标准,医疗电池PACK通常需要关注:
包括:
过充保护;
过放保护;
过流保护;
温度保护;
短路保护。
常用:
优势:
安全性高;
循环寿命长;
热稳定性好。
适合:
医疗机器人;
移动医疗设备。
优势:
能量密度高;
体积小。
适合:
便携医疗设备。
医疗设备经常要求:
待机时间长;
断电不停机;
可靠切换。
因此需要:
高SOC准确度;
低自放电;
高可靠BMS。
包括:
容量;
循环寿命;
充放电性能。
包括:
过充;
过放;
短路;
挤压;
温度测试。
包括:
高低温;
湿热;
振动;
跌落。
参数:
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 电压 | 48V |
| 容量 | 100Ah |
| 能量 | 4.8kWh |
| 电芯 | 磷酸铁锂 |
| BMS | CAN通信 |
| 防护等级 | IP65 |
| 安全参考 | IEC 62133-2、IEC 62619 |
应用:
医疗配送机器人;
移动护理机器人;
智能医疗设备。
企业采购医疗设备电池时,建议关注:
是否具备医疗电池PACK开发经验;
是否理解IEC 60601-1系统要求;
是否具备BMS自主开发能力;
是否能提供安全测试报告;
是否具备小批量定制能力;
是否能进行可靠性验证。
医疗器械锂电池常涉及的IEC标准主要包括:
| 标准 | 作用 |
|---|---|
| IEC 60601-1 | 医疗设备电气安全核心标准 |
| IEC 62133-2 | 锂离子电池安全标准 |
| IEC 62619 | 工业锂电池系统安全标准 |
| IEC 60601-1-2 | 医疗设备EMC标准 |
| IEC 62304 | 医疗软件生命周期标准 |
| IEC 61010-1 | 检测分析设备安全标准 |
| IEC 62366-1 | 医疗设备可用性标准 |
实际开发时,应根据医疗设备类型、使用场景、电池容量和是否作为独立医疗附件,确定最终认证组合。
浩博电池专注于医疗设备、机器人、工业装备等领域锂电池PACK定制,可根据医疗设备对安全性、循环寿命、BMS通讯和环境适应性的要求进行系统设计。
东莞市浩博光电科技有限公司围绕高可靠锂电池系统研发,为医疗设备及智能装备提供定制化电源解决方案。