Qu'est-ce qu'une batterie médicale au lithium-ion ?

Introduction

Qu'est-ce qu'une batterie médicale au lithium-ion ? Les batteries au lithium-ion sont actuellement les plus utilisées dans les appareils médicaux en raison de leur longue durée de vie, de leur excellente capacité énergétique, de leur légèreté et de leur portabilité.

De plus en plus d'entreprises et de sociétés axées sur le secteur de la santé optent pour l'utilisation de piles au lithium. Les appareils électroniques sont beaucoup plus petits, légers et portables.

Pour toutes ces raisons, la batterie lithium-ion devient l'excellente batterie médicale, car elle constitue une source d'énergie petite et transportable, qui maximise les performances, la puissance et la durée de vie des appareils.

Piles et batteries

Dans l'industrie médicale, il existe des batteries au lithium-ion et des piles au lithium ; les deux sont différentes et ont des utilisations différentes.

La principale différence entre les piles et les batteries est que les piles génèrent leur énergie à partir d'une réaction électrochimique qui se produit à l'intérieur ; elles sont communément appelées "dispositifs de génération primaire".

En revanche, les batteries ne produisent pas d'énergie, mais la stockent et la restituent progressivement en fonction des besoins ; elles sont appelées "dispositifs de génération secondaire".

Une autre différence est que les batteries peuvent être rechargées, alors que les piles primaires ne le peuvent pas.

La chimie des piles médicales au lithium

Les piles au lithium dominent actuellement le marché des dispositifs médicaux, mais pourquoi ? Pourquoi n'y a-t-il pas de concurrents pour les détrôner ? La raison en est simple et tient à sa composition chimique.

Les piles au lithium sont constituées de chlorure de lithium et de thionyle (lisocl 2) dans des chambres cylindriques de type bobine ; cette conception permet de maximiser les performances et la durée de vie utile des piles.

Alors qu'une batterie plomb-acide a une durée de vie utile de 5 à 7 ans ou moins, une batterie lithium-ion encapsulée peut avoir une durée de vie utile allant jusqu'à 20 ans ! Une différence considérable.

Ces chiffres sont généralement exprimés en "cycles", c'est-à-dire le nombre de fois qu'une batterie peut être déchargée à 0% et rechargée à 100%.

Par exemple : une batterie ayant une durée de vie utile de 500 cycles peut être chargée et déchargée 500 fois, et selon sa capacité de stockage et quelle que soit sa fonction, cela peut signifier une durée de vie utile de 2 à 5 ans.et la durée de vie d'une batterie au lithium-ion est de plus de 2000 fois.

Une fois ces cycles terminés, la batterie commence à diminuer ses capacités et il est conseillé de la remplacer.

Comme si cela ne suffisait pas, les batteries lithium-ion lisocl 2 encapsulées peuvent résister à des températures très élevées, atteignant des conditions où les équipements de défibrillation atteignent des températures supérieures à 130°C.

Il peut également arriver qu'il soit nécessaire de surveiller en permanence la température de vaccins, d'organes humains et d'échantillons de sang qui doivent être maintenus à des températures extrêmement basses. Dans ces scénarios, les piles des thermomètres médicaux atteignent -75°C et le supportent sans problème.

Pour toutes ces raisons, la batterie médicale lithium-ion n'a pas de concurrent sur le marché.

Utilisations de la pile médicale au lithium

Certains dispositifs médicaux n'ont pas besoin d'être connectés en permanence à une prise de courant parce qu'ils ne nécessitent pas autant d'énergie ou parce que leur fonction implique d'être facilement transportés ; ces types de dispositifs sont ceux qui ont besoin d'une batterie médicale au lithium-ion.

En fonction de l'équipement, on peut trouver des batteries lithium-ion médicales de différentes tailles, ainsi que de différentes capacités ; par exemple, il existe de minuscules batteries qui sont utilisées dans de petits appareils tels que des oxymètres ou des thermomètres, celles-ci sont généralement très économiques et sont disponibles dans des magasins ou des centres commerciaux d'accès facile.

Ils sont également faciles à recharger et ne nécessitent pas d'autre entretien qu'un nettoyage de base.

D'autre part, une énorme batterie médicale au lithium-ion peut alimenter un hôpital entier et est utilisée comme centrale électrique de secours en cas de panne de courant. Elles doivent être placées dans des endroits spécifiques, à l'abri et avec beaucoup de protection, car le moindre accident peut provoquer un incendie.

Dispositifs médicaux utilisant une batterie médicale au lithium-ion

Dans le secteur de la santé, de nombreux appareils bénéficient de l'utilisation de batteries médicales lithium-ion, parmi les plus courantes que nous ayons :

● stimulateur cardiaque
● thermomètres
● des outils chirurgicaux
● défibrillateurs médicaux
● mètres
● les oxymètres
● les robots de soins de santé
● les pompes à perfusion
● les moniteurs
● les compteurs de contrôle des naissances
● les capteurs de contrôle vital
● ordinateurs portables
● les ventilateurs
● les tableaux
● scie chirurgicale

La plupart de ces appareils sont essentiels dans le domaine des soins de santé. Ils doivent toujours être prêts à fonctionner en cas de besoin. Les batteries lithium-ion sont donc idéales pour ces appareils, car les batteries plomb-acide n'offrent pas la durabilité ou la portabilité des batteries lithium.

Outre le fait que les appareils changent constamment, d'un lit à l'autre ou même d'un hôpital à l'autre, la batterie médicale doit être facile à transporter et ne pas présenter d'inconvénients lors de son branchement sur une prise de courant.

Précautions à prendre avec les piles médicales au lithium-ion

Contrairement à la batterie plomb-acide, la batterie médicale lithium-ion a une capacité énergétique plus élevée et une décharge d'énergie par seconde plus importante.

Pour ces raisons, une pile au lithium peut surchauffer ou même prendre feu dans des conditions de chaleur et d'humidité extrêmes. Les piles au lithium sont classées comme des dispositifs nécessaires mais à haut risque, qui doivent rester dans des conditions idéales de température et d'humidité.

Pour leur transport, les batteries doivent être conformes aux dispositions spécifiques établies dans la norme mondiale de l'ONU 38.3.

Cette norme est présente dans tous les domaines qui sont responsables du transport des piles au lithium à usage médical, tels que :

● les sous-traitants du fabricant
● les fournisseurs du produit final
● du fabricant au distributeur
● le transport sur le terrain
● les transporteurs de retour de produits
● l'envoi de piles dans un emballage non original
● les ambulances
● des véhicules de secours mobiles
● les véhicules aériens de secours
● transport d'eau d'urgence
● le transport hybride
● véhicules sanitaires de l'armée

L'utilisation de batteries médicales au lithium-ion est de plus en plus fréquente ; c'est pourquoi les personnes qui travaillent dans l'industrie médicale doivent se familiariser avec ces mesures de sécurité.

Implants médicaux

Comme prévu, les batteries lithium-ion sont de plus en plus présentes dans l'industrie médicale et dans notre vie quotidienne, dans les téléphones portables, les télécommandes de télévision, les thermomètres de cuisine, etc.

Selon le Dr Marissa Caldwell, chercheur en technologie des batteries chez Medtronic, les batteries lithium-ion ont désormais atteint une capacité de stockage d'énergie et de miniaturisation qui leur permet de faire fonctionner des implants médicaux tels que les stimulateurs cardiaques pendant une période prolongée sans interruption.

Il est probable que de plus en plus d'entreprises commenceront bientôt à opter pour ce type de batterie dans des implants où il n'y avait auparavant aucun moyen de travailler.

Aujourd'hui déjà, il existe des prothèses médicales qui fonctionnent grâce à des piles au lithium, et ce n'est qu'un début ; il y a encore beaucoup à faire avec les piles médicales au lithium-ion dans le secteur de la santé.

Conclusions

Le secteur de la santé utilise de plus en plus de batteries médicales au lithium-ion

Leur utilisation dans les dispositifs médicaux est déjà bien connue et, en fait, ce sont les meilleures options pour les dispositifs essentiels qui doivent être portables et transportables.

Leur efficacité énergétique les rend fiables et leur confère une longue durée de vie.

Le plus sûr, c'est que leur utilisation augmente au fil des ans et que, dans peu de temps, nous les verrons non seulement dans les dispositifs médicaux, mais aussi dans les implants médicaux tels que les stimulateurs cardiaques ou les prothèses de certaines parties du corps.