Une fois le profil de charge d'une pompe à perfusion compris, la décision suivante est électrochimique : quelle chimie, combien de cellules, selon quel agencement, chargées et protégées comment. Ce second article compare le nickel-hydrure métallique au lithium-ion et aux piles primaires avec des critères quantitatifs, déroule un exemple chiffré de dimensionnement utilisant les tensions réelles des packs de perfusion, et explique les détails d'appariement, de charge et de thermique qui distinguent un pack de grade médical d'un assemblage de cellules catalogue. Il complète la partie A (profil de charge) et précède la partie C (validation et certification).
Trois familles se disputent l'alimentation des perfusions portables. Les cellules NiMH scellées fonctionnent à 1,2 V nominal, utilisent un électrolyte aqueux (à base d'eau) incapable d'entretenir un emballement thermique, tolèrent les cycles superficiels et une surcharge occasionnelle avec une gestion simple, et fournissent typiquement de l'ordre de 500 à 1000 cycles jusqu'à 80 % de capacité (les variantes à faible autodécharge étendent cette fourchette). Les cellules lithium-ion offrent une densité d'énergie massique nettement supérieure et une autodécharge plus faible, mais utilisent un électrolyte organique inflammable, exigent une surveillance active obligatoire des cellules et un contrôle précis de la tension, et leur avantage de sécurité en milieu clinique doit être conçu via le BMS plutôt qu'hérité de la chimie. Les piles primaires (non rechargeables) au lithium ou alcalines suppriment le chargeur mais créent des problèmes de logistique, d'élimination et d'assurance de capacité pour un appareil réutilisé quotidiennement. L'arbitrage qualitatif est constant dans les comparaisons publiées : le NiMH est le choix conservateur et tolérant aux abus ; le Li-ion, le choix léger et dense en énergie ; les primaires ne conviennent qu'aux appareils à usage unique de niche.
À côté d'un patient, la sécurité l'emporte sur la densité d'énergie. Les analyses comparatives de sécurité des sources d'énergie médicales estiment le risque d'emballement thermique du NiMH extrêmement faible en raison de l'électrolyte aqueux, sa complexité de gestion minimale (aucun équilibrage actif obligatoire par cellule), et sa réponse à une surcharge sévère comme un dégagement de gaz contrôlé par une soupape de sécurité plutôt qu'une combustion. Le lithium-ion impose au contraire au pack d'empêcher les conditions mêmes — surcharge, décharge excessive, surtempérature, court-circuit interne — qui mènent aux incidents thermiques. Selon le règlement européen sur les dispositifs médicaux (2017/745), le fabricant doit démontrer une source d'énergie sûre quelle que soit la chimie ; la IEC 62133 fournit la preuve admise au niveau cellule, la partie 1 couvrant les systèmes nickel (NiCd/NiMH) et la partie 2 le lithium — une distinction examinée en partie C.
Les plateformes de perfusion réelles ancrent le calcul. Une pompe à seringue largement déployée utilise un pack NiMH six cellules de 7,2 V et environ 2000 mAh (six cellules 1,2 V en série), le même format fourni en équipement d'origine dans des modèles tels que la classe Terumo TE-112 ; les appareils plus puissants utilisent des packs dix cellules 12 V, approximativement 4 Ah. Le dimensionnement suit quatre équations :
Pour un objectif de 5 heures à 350 mA moyens, la demande d'énergie brute est de 1,75 Ah ; après une limite de profondeur de décharge de 0,8, un déclassement de fin de vie de 20 % et une marge de température froide de 15 %, la capacité de conception approche 2,8 Ah — illustrant pourquoi une plaque « 2000 mAh » peut être exactement adaptée à une mission de 4 heures à faible débit mais insuffisante pour une spécification conservative de 5 heures.
Une chaîne série n'est que aussi solide que sa cellule la plus faible, et les packs médicaux exigent un tri plus serré que les packs grand public. Les recommandations pour la sélection NiMH médicale appellent une variation de tension en circuit ouvert cellule à cellule dans environ 50 mV pour un pack six cellules 7,2 V, avec résistances internes et classes de capacité appariées. Le comportement de la cellule faible — décharge excessive puis inversion dans une chaîne dont les cellules n'ont jamais été appariées — est la cause dominante de défaillance prématurée des packs en retour SAV. Les fabricants y parviennent par le classement des cellules à réception, des interconnexions soudées (jamais brasées à la main) et des thermistances appariées pour la supervision de la température de charge.
La charge NiMH est tolérante mais non sans règles. Une charge à courant constant interrompue par la signature delta-V négatif ou la hausse de température, avec complément temporisé et entretien par filet, permet de laisser la pompe sur station indéfiniment sans dommage — un flux que le Li-ion ne gère que via son BMS. Le pack doit être placé à l'écart du moteur et de l'électronique de puissance, car l'acceptation de charge du NiMH chute au-delà d'environ 45–50 °C et une chaleur soutenue accélère le vieillissement calendaire ; le fonctionnement clinique en intérieur (typiquement −10 à +50 °C pour les packs NiMH médicaux) est clément, mais l'empilement dans le boîtier compte toujours.
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