一次性锂电池因其独特的特性，广泛应用于各行各业和消费产品。
在医疗领域，它们发挥着至关重要的作用。例如，在心脏起搏器等植入式医疗设备中，经常使用一次性锂碘 (Li-I₂) 电池。这些电池为起搏器给予稳定持久的电源，而起搏器需要陆续在运行多年以调节患者的心律。其长期可靠性和给予稳定低电流输出的能力使其成为这种生命攸关应用的理想选择。此外，糖尿病患者广泛用于自我监测的一次性血糖仪也依赖于一次性锂电池。这些设备中一次性电池的便利性确保了读数的准确性，并且无需复杂的充电基础设施，方便患者在家中或外出时使用。
在消费电子领域，一次性锂电池无处不在。数码相机，尤其是那些具有高功耗特性(例如频繁使用闪光灯)的数码相机，通常使用锂-二氧化锰电池。它们可以给予闪光灯有效工作所需的高电流脉冲，并且具有相对较长的运行时间，使摄影师能够拍摄大量照片而不会很快耗尽电量。便携式游戏设备(例如某些掌上游戏机)也受益于一次性锂电池。这些电池可以在游戏过程中为设备长时间供电，给予不间断的游戏体验。
航空航天和军事工业也使用一次性锂电池。在军事应用中，它们用于夜视镜等设备，可靠且轻便的电源至关重要。锂电池的高能量密度使其能够在紧凑轻巧的封装中给予持久的电源，这对于需要在执行任务期间携带这些设备的士兵至关重要。在航空航天领域，一次性锂电池用于卫星子系统。它们在卫星部署和运行的初始阶段给予稳定的电源，因为在初期可能无法立即充电。
在物联网 (IoT) 时代，一次性锂电池被用于各种传感器。例如，用于监测偏远地区温度、湿度或空气质量的环境传感器通常依赖一次性锂电池。这些电池可以为传感器供电数月甚至数年，从而实现持续数据收集，而无需频繁更换电池，而这在难以到达的地方可能具有挑战性。
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