Um desfibrilhador pede à sua bateria duas coisas opostas ao mesmo tempo: corrente quase nula durante anos enquanto espera num suporte de parede, e uma corrente muito elevada durante alguns segundos ao carregar um capacitor de alta tensão. O artigo A desta série de três partes disseca esse perfil de carga invulgar, distingue a economia de bateria dos DAE de acesso público da dos desfibrilhadores-monitores manuais reutilizáveis, e alicerça a discussão na IEC 60601-2-4 e em dados de dispositivos publicados.
Em espera, um DAE apenas executa um autoteste periódico — muitos dispositivos fazem autoteste semanalmente — e alimenta indicadores, consumindo microamperes. Quando ativado, deve analisar o ECG, acionar mensagens de voz e um ecrã, e carregar um capacitor de armazenamento de energia para entregar um pulso bifásico. As energias em adultos são tipicamente 150 J no primeiro choque, aumentando até 200 J, com níveis pediátricos em torno de 50 J, entregues numa carga de referência de 50 ohms num intervalo de impedância do paciente que geralmente abrange 10–300 ohms. Um pulso bifásico de 150 J corresponde a uma corrente de pico da ordem de 32 A em 50 ohms (dados do Philips HeartStart FRx). Carregar esse capacitor consome uma corrente alta e breve; a resistência interna da bateria determina diretamente o tempo de carga — alguns segundos clinicamente críticos.
Os DAE de acesso público são concebidos em torno de pacotes primários descartáveis de lítio-dióxido de manganês: um pacote LiMnO2 de 9 V e 4,2 Ah é especificado para um mínimo de 200 choques ou 4 horas de tempo de funcionamento segundo a EN 60601-2-4:2003, uma data limite de instalação de pelo menos cinco anos após o fabrico, e cerca de quatro a seis anos de vida em espera com autotestes semanais (o Mindray BeneHeart C1A indica seis anos a 20±5 °C). Mas os desfibrilhadores-monitores de carros de emergência hospitalares, as unidades de ambulância e os treinadores de DAE são usados, testados e recarregados diariamente; para estes, um pacote NiMH recarregável é a escolha económica e ambiental, e aplica-se a mesma física de carregamento de alto pulso.
Para um pacote de desfibrilhador, a capacidade é secundária face à impedância da fonte. O carregador do capacitor é um conversor comutado que consome uma grande corrente de pulso; à medida que as células envelhecem e a resistência interna sobe, o tempo de carga alonga-se, a mensagem «a carregar…» prolonga-se e, num pacote no limite, o conversor pode não atingir a energia-alvo. A resistência interna baixa e estável do NiMH, a capacidade de descarga de alta taxa e a curva plana de tensão tornam-no bem adequado a este papel de pulso, enquanto a sua química aquosa não pode sofrer fuga térmica num invólucro de parede selado.
A IEC 60601-2-4 rege os desfibrilhadores cardíacos, incluindo a precisão da energia (tipicamente dentro de 10 % da definição em 50 ohms e 15 % entre 25–175 ohms), o tempo de carga e a resistência — as análises da FDA citam uma resistência do subsistema de terapia de pelo menos 2500 ciclos de carga/descarga à energia nominal em 50 ohms. Cada um desses 2500 ciclos é um evento de alta corrente que a bateria deve suportar, razão pela qual a vida do pacote é medida em ciclos de choque, bem como em anos.
Um pacote de desfibrilhador reutilizável precisa de células de alta taxa, linguetas pesadas soldadas, um termístor para o controlo de carga e reserva de capacidade, para que o tempo de carga se mantenha dentro das especificações perto do fim da vida. O artigo B compara químicas e dimensiona o pacote; o artigo C abrange o programa de validação de resistência e segurança da IEC 60601-2-4.
Weijiang Power fabrica células NiMH de alta taxa e pacotes personalizados para OEM de desfibrilhadores-monitores e treinadores: células emparelhadas de baixa impedância para carregamento rápido do capacitor, interligações soldadas e documentação IEC 62133-1/UN 38.3. Envie a sua energia por choque, o tempo de carga necessário e o número-alvo de ciclos de choque, e dimensionaremos um pacote que os cumpre até ao fim da vida.
