باتری های لی-پلیمر: چرا درون‌فردها و تجهیزات پزشکی به انعطاف پذیری نیاز دارند؟

در دوران توسعه سریع فناوری امروز، شاهد پیشرفت‌های جدید در حوزه‌های بی‌سیم و فناوری پزشکی هستیم و یکی از عوامل کلیدی این پیشرفت‌ها، نوآوری در فناوری باتری است. باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر با مزایای منحصربه‌فرد خود، موقعیت رهبری را در این دو حوزه مهم به دست آورده‌اند. اما دقیقاً چگونه این کار را انجام می‌دهند؟ بیایید با هم به طور عمیق‌تر به این موضوع نگاه کنیم.

نقش کلیدی انعطاف‌پذیری باتری در دستگاه‌های مدرن

امروزه، درون‌ها قدرتمندتر و قدرتمندتر می‌شوند و می‌توانند عملیات پیچیده پرواز هوایی را انجام دهند و همچنین دستگاه‌های پزشکی نیز به سمت کوچک‌سازی و قابل حمل شدن در حال توسعه هستند. در این شرایط، باتری‌های سخت سنتی دیگر کافی نیستند. اما باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر (Li-Po) به طور باهوشی این مشکل را حل می‌کنند. آن‌ها می‌توانند به شکل‌های مختلفی تطبیق داده شوند بر اساس نیازهای طراحی دستگاه‌ها. برخلاف باتری‌های استوانه‌ای که فضا زیادی را در داخل دستگاه اشغال می‌کنند بدون استفاده، باتری‌های پلیمر انعطاف‌پذیر طراحی تختی دارند که می‌توانند چگالی انرژی را در فضای تنگ حداکثر کنند. این ویژگی بسیار مفید است. وقتی مهندسان در حال طراحی درون‌ها هستند، می‌توانند وزن توزیع شده را بهتر برنامه‌ریزی کنند تا درون‌ها پرواز ثابت‌تری داشته باشند؛ و هنگام توسعه دستگاه‌های نظارت پزشکی قابل حمل، می‌توانند ظاهر بسیار نازکی ایجاد کنند بدون اینکه عمر باتری دستگاه تحت تأثیر قرار گیرد. به عنوان مثال، برای یک نظاره‌کننده قلب جدید قابل حمل، اگر از باتری سنتی استفاده شود، ممکن است ضخیم و سنگین باشد و از دید پوشیدن آن ناراحت کننده باشد. اما با استفاده از باتری لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر، می‌تواند نازک، سبک و مناسب باشد، که از حیث راحتی برای بیماران برای حمل در هر زمان و حفظ عملکرد پایدار بلندمدت کمک می‌کند.

سناریوهای کاربردی با تقاضای بالا نیازمند توان خاص

در برخی سناریوهایی که نیازمند استانداردهای بسیار بالای عملکرد باتری هستند، باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر حتی مزایای منحصربه‌فرد خود را نشان داده‌اند. درون‌های تجاری که برای ارسال یا بازرسی استفاده می‌شوند، نیاز دارند که باتری در زمان بلند شدن یا حمل بار سنگین، برق قدرتمندی به صورت فوری تأمین کند و نرخ آزادشدن باید به محدوده ۱۰-۴۰C برسد. خواص شیمیایی باتری‌های لیتیوم پلیمر آنها را قادر می‌سازد تا این تقاضای قدرت بالا به صورت فوری را تأمین کنند در حالی که ثبات ولتاژ را حفظ می‌کنند. در زمینه پزشکی، برای دستگاه‌های پزشکی قابل جراحی در بدن انسان، قابلیت اعتماد بیشترین اهمیت را دارد. اگر شکستی رخ دهد، ممکن است زندگی را در معرض خطر قرار دهد. باتری‌های پلیمر پیشرفته با چند لایه محافظتی مجهز هستند که می‌توانند شارژ بیش از حد و فرار حرارتی را به طور مؤثر جلوگیری کنند و کاملاً با استانداردهای امنیتی سخت IEC 62133 برای دستگاه‌های پزشکی مطابقت داشته باشند. به عنوان مثال، یک دستگاه تنظیم ضربان قلب قابل جراحی از باتری لیتیوم پلیمر برای تأمین برق ثابت استفاده می‌کند و لایه‌های محافظتی چندگانه مطمئن می‌شوند که باتری در طول مدت استفاده مشکلی نداشته باشد و امنیت زندگی بیمار را تضمین کند.

پیروزی بر چالش‌های محیطی و عملیاتی

باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر نیز در مقابله با محیط‌های استثنایی و عملیات پیچیده عملکرد بسیار خوبی دارند. از نظر دمایی، باتری‌های لیتیوم پلیمر کیفیت بالا به طور قابل توجهی از باتری‌های معمولی متفاوت هستند. سازندگان برتر از فرمول‌های الکترود ثبت‌شده استفاده می‌کنند که این امکان را به باتری می‌دهد حتی در محیط دماهای کمتر از -20 درجه سانتیگراد، 80 درصد از بارش را حفظ کند. این موضوع برای درون‌روها که وظیفه جستجو و نجات در مناطق بسیار سرد مانند قطب شمال را دارند، کمک زیادی می‌کند. در بیمارستان‌ها، بسیاری از دستگاه‌ها نیاز به تعقیم روزانه دارند. از طریق طراحی بسته‌بندی تقویت‌شده، باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر می‌توانند علیه تخریب شیمیایی توسط مواد تعقیم‌کننده مقاومت کنند و مشکلات تآکید که در باتری‌های سنتی متداول است، را ندارند. تآکید دقیقاً یکی از علل شایع خرابی بسته‌های باتری سنتی است. همانطور که در ابزارهای تشخیص صداپردازی نقال که در بیمارستان‌ها معمول هستند، حتی پس از تعقیم چندین بار در روز، باتری لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر همچنان به طور عادی کار می‌کند و از استفاده پایدار از دستگاه اطمینان حاصل می‌کند.

آمادگی برای آینده از طریق نوآوری‌های هوشمند باتری

فناوری باتری‌های لیتیوم پلیمر انعطاف‌پذیر همچنان در حال توسعه است و برای کاربردهای آینده دستگاه‌بندی کامل انجام می‌دهد. نسل جدید فناوری لیتیوم پلیمر حسگرهای فراگیری شامل می‌شود که می‌توانند وضعیت سلامت باتری را به صورت زنده نظارت کنند. در دستگاه‌های مراقبت شدید، این سیستم‌ها می‌توانند با ردیابی تغییرات ممانع داخلی باتری، عمر کاربردی آن را به طور پیش‌بینی شده تعیین کنند و از قطع ناگهانی توان دستگاه جلوگیری کنند. برای عملیات گیرنده‌های درون‌بال، الگوریتم‌های شارژ تطبیقی می‌توانند الگوهای پرواز را تحلیل کرده و چرخه شارژ را بهینه‌سازی کنند. نسبت به روش‌های شارژ پایه، این روش می‌تواند عمر کاربردی کلی باتری را تا ۳۰۰٪ افزایش دهد. به عنوان مثال، در درون‌بال‌های تحویل سریع که وظایف متعددی انجام می‌دهند، الگوریتم شارژ تطبیقی می‌تواند بر اساس فاصله، بار و غیره هر پرواز، استراتژی شارژ را تنظیم کند، که باعث می‌شود عمر باتری به طور قابل توجهی افزایش یابد، هزینه‌های عملیاتی کاهش یابد و کارایی کار بهبود یابد.