Gdy profil obciążenia pompy infuzyjnej jest już zrozumiały, kolejna decyzja ma charakter elektrochemiczny: jaką chemię, ile ogniw, w jakim układzie, jak ładować i chronić. Ten drugi artykuł porównuje niklowo-wodorkowe akumulatory z litowo-jonowymi i ogniwami pierwotnymi według kryteriów ilościowych, przeprowadza praktyczny przykład doboru z wykorzystaniem rzeczywistych napięć pakietów infuzyjnych oraz wyjaśnia szczegóły dopasowania, ładowania i termiki, które odróżniają pakiet klasy medycznej od wiązki ogniw z katalogu. Uzupełnia część A (profil obciążenia) i poprzedza część C (walidacja i certyfikacja).
O zasilanie przenośnej infuzji konkurują trzy rodziny. Szczelne ogniwa NiMH pracują przy napięciu nominalnym 1,2 V, wykorzystują wodny (na bazie wody) elektrolit niezdolny do podtrzymania niekontrolowanego przegrzania, tolerują płytkie cykle i sporadyczne przeładowanie przy prostym schemacie zarządzania i typowo oferują rzędu 500–1000 cykli do 80 % pojemności (warianty niskosamorozładowcze wydłużają ten zakres). Ogniwa litowo-jonowe oferują znacznie wyższą grawimetryczną gęstość energii i niższe samorozładowanie, ale wykorzystują palny organiczny elektrolit, wymagają obowiązkowego aktywnego monitorowania ogniw i precyzyjnej kontroli napięcia, a ich przewagę bezpieczeństwa w warunkach klinicznych należy zaprojektować za pomocą BMS, a nie odziedziczyć po chemii. Pierwotne (nieładowalne) ogniwa litowe lub alkaliczne eliminują ładowarkę, ale stwarzają problemy logistyki, utylizacji i gwarancji pojemności dla urządzenia używanego codziennie. Jakościowy bilans jest spójny w opublikowanych porównaniach: NiMH to wybór konserwatywny i odporny na niewłaściwe użycie; Li-ion to wybór lekki i gęsty energetycznie; pierwotne sprawdzają się tylko w niszowych urządzeniach jednorazowych.
Przy pacjencie bezpieczeństwo waży więcej niż gęstość energii. Porównawcze analizy bezpieczeństwa medycznych źródeł zasilania uznają ryzyko niekontrolowanego przegrzania NiMH za wyjątkowo niskie dzięki wodnemu elektrolitowi, złożoność zarządzania za minimalną (bez obowiązkowego aktywnego równoważenia każdego ogniwa), a reakcję na silne przeładowanie jako kontrolowane uwalnianie gazu przez zawór bezpieczeństwa zamiast spalania. Litowo-jon wymaga natomiast, aby pakiet zapobiegał właśnie tym warunkom — przeładowaniu, nadmiernemu rozładowaniu, zbyt wysokiej temperaturze, wewnętrznemu zwarciu — które prowadzą do zdarzeń termicznych. Zgodnie z rozporządzeniem UE w sprawie wyrobów medycznych (2017/745) producent musi wykazać bezpieczne źródło zasilania niezależnie od chemii; IEC 62133 dostarcza akceptowanego dowodu na poziomie ogniwa, przy czym część 1 obejmuje systemy niklowe (NiCd/NiMH), a część 2 lit — różnicę tę omawia część C.
Arytmetykę kotwiczą rzeczywiste platformy infuzyjne. Szeroko wdrażana pompa strzykawkowa wykorzystuje sześcioogniwowy pakiet NiMH o 7,2 V i około 2000 mAh (sześć ogniw 1,2 V połączonych szeregowo), ten sam format dostarczany jako oryginalne wyposażenie w modelach takich jak klasa Terumo TE-112; urządzenia o większej mocy wykorzystują dziesięcioogniwowe pakiety 12 V, około 4 Ah. Dobór przebiega według czterech równań:
Dla celu 5 godzin przy średniej 350 mA surowe zapotrzebowanie energetyczne wynosi 1,75 Ah; po ograniczeniu głębokości rozładowania do 0,8, redukcji o 20 % pod koniec życia i marginesie 15 % na zimno pojemność projektowa zbliża się do 2,8 Ah — ilustrując, dlaczego tabliczka «2000 mAh» może być w sam raz na 4-godzinną misję przy niskiej prędkości, ale niewystarczająca dla konserwatywnej specyfikacji 5-godzinnej.
Szeregowa gałąź jest tak silna, jak jej najsłabsze ogniwo, a pakiety medyczne wymagają ściślejszej selekcji niż pakiety konsumenckie. Wytyczne doboru medycznego NiMH wymagają zmienności napięcia obwodu otwartego między ogniwami w granicach około 50 mV w sześcioogniwowym pakiecie 7,2 V, z dopasowanymi klasami rezystancji wewnętrznej i pojemności. Zachowanie słabego ogniwa — nadmierne rozładowanie i ewentualna odwrotna polaryzacja w gałęzi, której ogniw nigdy nie dopasowano — jest dominującą przyczyną przedwczesnej awarii pakietu w zwrotach terenowych. Producenci osiągają to poprzez klasyfikację przychodzących ogniw, zgrzewane (nigdy lutowane ręcznie) połączenia i dopasowane termistory do nadzoru temperatury ładowania.
Ładowanie NiMH jest wybaczające, ale nie jest wolne od reguł. Ładowanie stałym prądem kończone sygnaturą ujemnego delta-V lub wzrostem temperatury, z czasowym dopełnieniem i konserwującym ładowaniem podtrzymującym, pozwala pompie przebywać w stacji dokującej bezterminowo bez uszkodzeń — przepływ, który Li-ion obsługuje wyłącznie poprzez BMS. Pakiet należy umieścić z dala od silnika i elektroniki mocy, ponieważ akceptacja ładowania NiMH spada powyżej około 45–50 °C, a trwałe ciepło przyspiesza starzenie kalendarzowe; kliniczna praca w pomieszczeniach (typowo −10…+50 °C dla medycznych pakietów NiMH) jest łagodna, ale upakowanie wewnątrz obudowy nadal ma znaczenie.
Weijiang Power produkuje klasyfikowane i zgrzewane ogniwa NiMH oraz niestandardowe pakiety dla OEM pomp infuzyjnych i strzykawkowych: zdefiniowane klasy napięcia/rezystancji/pojemności, integrację NTC i zabezpieczeń, zespoły ze złączami do czystej integracji produkcyjnej oraz dokumentację IEC 62133-1 i UN 38.3. Przekaż docelowy czas pracy, napięcie magistrali i obudowę, a dostarczymy pakiet dobrany, dopasowany i poparty testami zamiast standardowej wiązki.
