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El desafío de las baterías de dispositivos médicos implantables

Si la batería de su linterna o teléfono celular falla, es un inconveniente. Pero, si la batería de su dispositivo médico implantado quirúrgicamente (IMD) falla, es una emergencia médica. No hace falta decir que las baterías para este último son muy especiales y se combinan con extremo cuidado. Hasta 90% del volumen de un IMD es la batería y el resto contiene la electrónica y otros dispositivos necesarios para que funcione. Todo eso se empaqueta en un contenedor compacto que debe ser lo más pequeño posible. Una vez que está implantado y conectado, simplemente tiene que funcionar.

La mayoría de los IMD actualmente funcionan con baterías de iones de litio, la misma química que se usa en miles de aplicaciones recargables, desde linternas hasta teléfonos celulares o automóviles eléctricos. Esas baterías comerciales y de consumo generalmente se producen en láminas grandes con el compuesto de litio a cada lado de un colector central. Las hojas se cortan al tamaño requerido para la aplicación final y se ensamblan. El espesor y la densidad del compuesto de litio en cada lado del colector debe ser lo más idéntico posible para garantizar que las propiedades químicas y eléctricas de la batería sean consistentes de una unidad a otra. Cualquier variación puede acortar la vida útil de la batería. La precisión, el feedback y la verificación requeridos en aplicaciones como esta hacen prensa servo completamente eléctrica La tecnología la elección correcta. Servo prensas para el control de la fuerza

Promess Inc. ha participado en una serie de proyectos de batería en el que su Electro-mecánicos Prensas de la Asamblea (EMAP) con fuerza incorporada y tecnologías de control de posicionamiento que han reemplazado a los sistemas de prensa hidráulica en operaciones de prensado de electrolitos y ensamblaje de baterías. Si bien la solución totalmente eléctrica es más limpia y más eficiente en el uso de la energía, la razón principal por la cual se selecciona la tecnología Promess es que proporciona el nivel de control de proceso y verificación de proceso consistentes en la industria de la batería.

Las EMAP es esencialmente una prensa CNC que consiste en un husillo de bolas accionado por un servomotor y está equipado con una serie de sensores para medir la posición, la fuerza y ​​cualquier cantidad de otros parámetros del proceso que puedan ser necesarios. Aplica fuerza con extrema precisión mientras mide el resultado funcional y vuelve a alimentar esos datos en el sistema de control. El control preciso lo hace especialmente ideal para varios procesos utilizados en la fabricación de baterías de iones de litio utilizadas en aplicaciones de IMD. Si el desafío es presionar las capas de polvo de electrolito a un grosor extremadamente uniforme o compactar el material a una densidad muy específica, el uso de una servoprensadora totalmente programable con retroalimentación de fuerza incorporada brinda una solución óptima.

El espesor del electrolito se puede controlar a micras utilizando la capacidad de posicionamiento preciso de la prensa y la densidad del material se puede controlar y verificar con su retroalimentación de fuerza de circuito cerrado. En algunas aplicaciones, el polvo debe mantenerse a una presión muy específica durante un período de tiempo mientras se "cura". Con una prensa eléctrica con control de fuerza, esta es una función estándar fácilmente programable. La programabilidad de una prensa eléctrica también le permite adaptarse rápidamente a las variables en el proceso de compactación, como la química de polvo diferente o el volumen entre la batería modelos. Dependiendo del tipo de batería, la misma tecnología precisa también se usa comúnmente para unir las dos mitades de la carcasa de la batería. Finalmente, los sensores de fuerza y ​​posición incorporados en la rotativa Promess proporcionan datos de verificación del proceso que se utilizan para certificar que cada proceso se realizó correctamente.

Totalmente eléctrico sistemas de prensa han estado operando por más de 10 años, produciendo baterías para literalmente miles de IMDs que están funcionando de forma precisa y predecible para pacientes de todo el mundo. Muchos fabricantes de baterías han llegado a comprender que la única forma de lograr los niveles de control requeridos es con la tecnología servo totalmente eléctrica.

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