更轻小便携，医疗设备的备份电池解决方案

所面临的挑战

在医疗系统中，稳定可靠的电源至关重要。为了保证有一个不间断的电源，我们使用了一个备用电池。在过去，较大的医疗设备都是使用铅酸电池来提供不间断的电源。事实上，他们还需要非常昂贵的复杂的动态系统，从而使医疗设备系统的体积变大、变得笨重而且很昂贵。现在有了最新一代电池电量监测电子产品，我们就可以放心地使用锂离子 (Li-Ion) 电池以便精确地确定可用电量。相对于过去的铅酸电池技术而言，这就使医疗设备变得更小巧、更轻便。

铅酸电池通常的替代产品为镍氢 (NiMH) 电池或锂离子 (Li-Ion) 化学电池，这两种替代产品均可提供更好的能量密度。锂离子电池利用更易挥发的化学成分提供了最高的能量密度，如果处理不当，这种化学成分可能会带来一定的危险。就对于患者很关键的系统而言，无论使用哪种电池化学，精确预测剩余电量都是至关重要的。有了锂离子电池，我们就可实现上述的最佳特性：精确地了解电池电量和最高的能量密度。

利用以前的电池电量测量电子产品，其报告的剩余电量误差会随着时间的推移而逐渐加大。我们只能根据经验对单个电池随着时间的推移而“老化”的程度进行猜测。锂离子电池的可用电量会随时间推移而下降的主要原因在于电解质正极/阴极材料不断增加的内部阻抗。锂离子电池具有一些众所周知的特性，如：阻抗与温度的关系非常密切、在放电时阻抗会发生变化以及高温和快速过压充电会使电池容量大大下降。100 个充/放电周期以后电池的内部阻抗[1] 会增加一倍，如图 1 所示（流入或流出电池的电量超过 70% 即定义为一个周期）。甚至以超过 4.2V 最大电池电压 50mV 的电压进行充电也会使电池的使用寿命缩短一半[1]（请参见图 2）。从室温到 0 摄氏度[1]放电超过 80% 的电池的阻抗将会增加 5 倍（从 N300mOhrn 增加到超过 1.50hm DC 阻抗），请参见图 3。

图 1 阻抗随充/放电老化而变化

具有更高阻抗的老化锂离子电会较早地达到系统终止电压

图 3 锂离子电池阻抗与温度和放电深度 (DOD) 密切相关。

锂离子电池阻抗与温度密切相关，温度每增加 10oC 阻抗就会下降大约 1.5 倍。