GB/T 28164——医用电气设备用锂离子电池和电池组安全要求全面解析

随着便携式医疗设备、移动监护设备、医疗机器人以及智能检测设备快速发展，锂离子电池已经成为医疗设备的重要供电单元。

医疗设备不同于普通消费电子产品，其电池系统需要满足更高等级的安全性、可靠性和稳定性要求。因此，针对医用电气设备用锂离子电池和电池组，行业需要遵循相应安全标准进行设计和验证。

GB/T 28164作为锂离子电池安全相关的重要国家标准之一，为医疗设备电池系统设计、测试和应用提供了参考依据。需要注意的是，现行GB/T 28164-2011的标准名称为《含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 便携式密封蓄电池和电池组的安全性要求》，其技术体系来源于IEC 62133系列标准；近年来该标准体系正在进行分部分修订，锂系标准向GB/T 28164.2-2025方向调整，并等同采用IEC 62133-2:2017相关内容。

在医疗锂电池实际开发中，通常还需要结合医疗设备安全标准体系进行综合评估。

一、GB/T 28164标准主要解决什么问题？

GB/T 28164关注的核心问题是：

锂离子电池和电池组在正常使用以及可预见误用条件下，如何保证安全运行。

对于医疗设备而言，电池不仅需要提供能源，还需要避免因：

• 过充；

• 过放；

• 短路；

• 温度异常；

• 机械损伤；

导致安全事故。

因此，医疗锂电池PACK设计需要围绕：

• 电芯安全；

• 电池管理系统；

• 保护线路；

• 结构可靠性；

建立完整安全体系。

二、GB/T 28164适用于哪些医疗锂电池应用？

医疗领域常见应用包括：

1. 便携式医疗设备

例如：

• 便携式监护仪；

• 血液检测设备；

• 超声检测设备；

• 便携式诊断仪。

要求：

• 小型化；

• 轻量化；

• 长续航。

2. 移动生命支持设备

例如：

• 呼吸机；

• 输液泵；

• 麻醉设备。

要求：

• 高可靠供电；

• 精准电量管理；

• 异常报警。

3. 医疗机器人

例如：

• 康复机器人；

• 消毒机器人；

• 配送机器人。

要求：

• 高倍率输出；

• 长循环寿命；

• 智能通讯。

三、GB/T 28164对医疗锂电池设计有哪些关键要求？

1. 电芯安全要求

电芯是整个电池系统安全的基础。

设计时需要关注：

电芯一致性

包括：

• 容量一致性；

• 电压一致性；

• 内阻一致性。

一致性不足可能导致：

• 单体过充；

• 容量下降；

• 循环寿命降低。

电芯可靠性

需要关注：

• 电芯制造质量；

• 批次稳定性；

• 安全性能。

医疗设备通常要求长期稳定运行，因此不能只追求高能量密度。

四、BMS电池管理系统要求

医疗锂电池PACK通常需要配置智能BMS。

BMS主要承担：

1. 电压保护

监测：

• 单体电压；

• 总电压。

防止：

• 过充；

• 过放。

2. 电流保护

监控：

• 充电电流；

• 放电电流。

防止：

• 过载；

• 短路。

3. 温度保护

检测：

• 电芯温度；

• 工作环境温度。

异常情况下：

• 限制输出；

• 停止充放电。

4. SOC电量管理

医疗设备需要准确掌握：

• 剩余容量；

• 可使用时间；

• 电池状态。

智能BMS通过：

• 电压采样；

• 电流积分；

• 温度补偿；

提高电量预测准确性。

五、医疗锂电池PACK结构安全要求

除了电芯和BMS，PACK结构设计同样重要。

主要包括：

1. 绝缘设计

需要保证：

• 电芯之间绝缘；

• PCB安全隔离；

• 防止短路风险。

常用设计：

• 绝缘膜；

• 绝缘片；

• 防护支架。

2. 防震设计

移动医疗设备可能经历：

• 搬运；

• 推车移动；

• 运输振动。

PACK需要保证：

• 电芯固定可靠；

• 连接可靠；

• 焊点稳定。

3. 热管理设计

温度直接影响锂电池寿命。

需要考虑：

• 电芯排列方式；

• 散热结构；

• 温度采集位置。

必要时采用：

• 导热材料；

• 散热片；

• 温控系统。

六、GB/T 28164与IEC 62133有什么关系？

两者关系密切。

简单理解：

IEC 62133主要关注：

• 电芯安全；

• 电池组安全；

• 异常测试。

GB/T 28164相关标准体系参考IEC 62133发展。当前锂系标准正在向GB/T 28164.2-2025方向细分，该标准等同采用IEC 62133-2:2017。

七、医疗锂电池还需要关注哪些标准？

实际医疗设备项目中，通常不是只满足一个标准。

还需要结合：

IEC 60601系列

关注：

• 医疗设备整体安全；

• 电气安全；

• EMC要求。

UN38.3

关注：

• 锂电池运输安全；

• 高低温；

• 振动；

• 冲击测试。

IEC 62133

关注：

• 电芯及电池组安全性能。

八、医疗锂电池厂家需要具备哪些能力？

满足医疗应用需求的锂电池厂家，需要具备：

1. 电芯应用能力

包括：

• 电芯筛选；

• 一致性控制；

• 电芯匹配。

2. PACK设计能力

包括：

• 结构设计；

• 电气设计；

• 热管理设计。

3. BMS开发能力

包括：

• 硬件设计；

• 软件算法；

• 通讯协议。

支持：

• CAN；

• RS485；

• SMBus。

4. 测试验证能力

包括：

• 安全测试；

• 寿命测试；

• 环境测试；

• 可靠性测试。

九、浩博电池医疗锂电池PACK方案

针对医疗设备电源需求，浩博电池提供工业级锂电池PACK定制开发服务。

应用方向包括：

• 医疗机器人；

• 移动医疗设备；

• 智能检测设备；

• 便携式医疗装备。

支持：

• 电芯选型；

• PACK结构设计；

• 智能BMS管理；

• CAN/RS485通讯；

• 定制化电源开发。

东莞市浩博光电科技有限公司专注工业级锂电池PACK研发，根据医疗设备的功率需求、安装空间、运行环境以及安全标准要求，提供定制化锂电池解决方案。

总结

GB/T 28164体系对于医疗锂电池安全设计具有重要参考价值，其核心目标是提高锂离子电池和电池组在使用过程中的安全可靠性。

医疗锂电池开发需要重点关注：

1. 高一致性电芯选择；

2. 智能BMS安全管理；

3. PACK结构可靠设计；

4. 温度和异常保护；

5. 标准体系匹配；

6. 完整测试验证。

未来医疗设备电池将向更高安全性、更智能化、更长寿命方向发展，具备电芯、BMS、PACK和认证综合能力的锂电池供应商，将成为医疗设备企业的重要合作伙伴。