Defibrylator wymaga od swojej baterii dwóch przeciwstawnych rzeczy jednocześnie: niemal zerowego prądu przez lata, gdy czeka na uchwycie ściennym, i bardzo dużego prądu przez kilka sekund podczas ładowania kondensatora wysokonapięciowego. Artykuł A tej trzyczęściowej serii analizuje ten nietypowy profil obciążenia, odróżnia ekonomikę baterii AED publicznego dostępu od wielokrotnego użytku ręcznych defibrylatorów-monitorów i opiera rozważania na IEC 60601-2-4 oraz opublikowanych danych urządzeń.
W gotowości AED wykonuje jedynie okresowy autotest — wiele urządzeń testuje się co tydzień — i zasila wskaźniki, pobierając mikroampery. Po aktywacji musi analizować EKG, sterować komunikatami głosowymi i wyświetlaczem oraz naładować kondensator magazynujący energię, aby dostarczyć impuls bifazowy. Energie dla dorosłych wynoszą zazwyczaj 150 J przy pierwszym wstrząsie, wzrastając do 200 J, z poziomami pediatrycznymi około 50 J, dostarczanymi na obciążenie referencyjne 50 omów w zakresie impedancji pacjenta zwykle obejmującym 10–300 omów. Impuls bifazowy 150 J odpowiada prądowi szczytowemu rzędu 32 A na 50 omów (dane Philips HeartStart FRx). Ładowanie tego kondensatora pobiera wysoki, krótki prąd; rezystancja wewnętrzna baterii bezpośrednio określa czas ładowania — kilka klinicznie krytycznych sekund.
AED publicznego dostępu projektuje się wokół jednorazowych pierwotnych pakietów litowo-manganowych: pakiet LiMnO2 9 V, 4,2 Ah jest wyspecyfikowany na co najmniej 200 wstrząsów lub 4 godziny czasu pracy wg EN 60601-2-4:2003, termin instalacji co najmniej pięć lat od produkcji oraz około cztery do sześciu lat życia w gotowości przy cotygodniowych autotestach (Mindray BeneHeart C1A podaje sześć lat przy 20±5 °C). Ale defibrylatory-monitory szpitalnych wózków reanimacyjnych, jednostki pogotowia i trenażery AED są codziennie używane, testowane i ładowane; dla nich ładowalny pakiet NiMH jest ekonomicznym i środowiskowym wyborem, i obowiązuje ta sama fizyka ładowania wysokopulsowego.
Dla pakietu defibrylatora pojemność jest drugorzędna wobec impedancji źródła. Ładowarka kondensatora to przetwornica impulsowa pobierająca duży prąd impulsowy; wraz ze starzeniem się ogniw i wzrostem rezystancji wewnętrznej czas ładowania się wydłuża, komunikat «ładowanie…» się przedłuża, a w pakiecie na granicy przetwornica może nie osiągnąć energii docelowej. Niska i stabilna rezystancja wewnętrzna NiMH, zdolność do wysokoprądowego rozładowania i płaska krzywa napięcia sprawiają, że dobrze nadaje się do tej roli impulsowej, podczas gdy jego wodna chemia nie może ulec niestabilności termicznej w szczelnej obudowie ściennej.
IEC 60601-2-4 reguluje defibrylatory serca, w tym dokładność energii (zwykle w granicach 10 % ustawienia na 50 omów i 15 % w zakresie 25–175 omów), czas ładowania i wytrzymałość — przeglądy FDA przytaczają wytrzymałość podsystemu terapii wynoszącą co najmniej 2500 cykli ładowania/rozładowania przy energii znamionowej na 50 omów. Każdy z tych 2500 cykli to zdarzenie wysokoprądowe, które bateria musi obsłużyć, dlatego żywotność pakietu mierzy się zarówno w cyklach wstrząsów, jak i w latach.
Wielokrotnego użytku pakiet defibrylatora wymaga ogniw wysokoprądowych, zgrzanych mocnych wypustek, termistora do sterowania ładowaniem i rezerwy pojemności, aby czas ładowania pozostawał w granicach specyfikacji pod koniec życia. Artykuł B porównuje chemie i wymiaruje pakiet; artykuł C obejmuje program walidacji wytrzymałości i bezpieczeństwa wg IEC 60601-2-4.
Weijiang Power produkuje wysokoprądowe ogniwa NiMH i niestandardowe pakiety dla OEM defibrylatorów-monitorów i trenażerów: dopasowane ogniwa niskorezystancyjne do szybkiego ładowania kondensatora, zgrzane połączenia i dokumentację IEC 62133-1/UN 38.3. Prześlij energię na wstrząs, wymagany czas ładowania i docelową liczbę cykli wstrząsów, a wymiarujemy pakiet, który spełni je do końca życia.
