論文 B 說明如何選擇並規畫呼吸器電池：針對高率、生命支援負載比較 NiMH 與鋰離子，確定電壓架構，在最壞呼吸設定下進行能量計算，並規定讓電池組多年可靠提供鼓風機功率的構造細節。

生命支援負載下的化學體系選擇

鋰離子（鼓風機驅動系統常為高壓多電芯電池組）在重量與每公斤能量上占優，這對手持急救呼吸器很重要——代價是強制 BMS、精確充電控制，以及必須以工程確保安全的可燃電解質。NiMH 較重但本質安全（水系電解質，熱失控風險極低），能耐受床邊長時間浮充與正確終止下的過充，具高率放電能力且緩慢退化。對於長期停靠床邊的 ICU 呼吸器，以及安全裕量優先於克數的堅固運輸平台，NiMH 仍是站得住腳、經實地驗證的選擇。

電壓與功率架構

高速鼓風機需要夠高的匯流排電壓，以便在放電終點維持尖峰吸氣流量。設計採用名義 12–14.4 V 軌（10–12 顆 NiMH 電芯，或 3–4 顆鋰電芯），或在較大渦輪系統採用更高的 24–48 V 軌。串聯電芯數在最壞邊界驗證：老化電芯、低充電狀態、最大壓力支援呼吸、涼爽環境——也就是匯流排電壓仍必須讓鼓風機保持受控的點。DC/DC 級無法從崩潰的電池組製造功率。

最壞情況的能量尺寸規畫

假設一台運輸呼吸器在最壞呼吸模式下平均 25 W，臨床要求是 2 小時內部運作再加 25 % 延遲裕量：能量需求為 25 W × 2.5 h = 62.5 Wh。在 12 V 的 NiMH 軌上，約為 5.2 Ah「原始」容量；放電深度（0.85）、壽命終點退化（0.8）與溫度裕量（0.85）把設計容量提高到約 9 Ah。在名義輕鬆設定下做同樣計算，會把電池組尺寸低估三分之一——正是導致棘手患者現場出現「電池過短」警報的那個錯誤。

高率構造

鼓風機電流在數百萬循環中一次又一次呼吸地輸送，因此電池組構造具決定性：依內阻（而非僅容量）配對的電芯、依尖峰電流選用的厚焊接匯流排、在吸氣湧浪下絕不誤跳脫的低阻抗保護，以及置於電芯而非外殼上的熱敏電阻。反覆高率放電的熱會加速 NiMH 老化，因此機構設計必須給電池組一條遠離鼓風機與功率電子的熱路徑。

充電與就緒

ICU 呼吸器在使用間隙以浮充待機；NiMH 可接受以 -ΔV/溫度終止充電再進行維護涓流充電，無限期保持就緒，而沒有鋰電芯在高溫下保持滿電壓的日曆應力疑慮。到製造商宣告就緒水準的充電時間，應在裝置開機狀態下驗證，因為臨床人員是在運輸之間而非工坊裡再充電。

決策規則

• 依最壞呼吸設定與老化/低溫邊界規畫尺寸，絕不依名義測試肺設定。
• 對本質安全、浮充就緒、堅固的 ICU 與運輸平台選 NiMH；在手持重量主導處選鋰離子，並具備完整 BMS 與 IEC 62133-2 證據。
• 規定電阻配對焊接電芯、尖峰額定保護與真正的熱路徑。

Weijiang Power

Weijiang Power 為呼吸設備 OEM 打造高率、配對的 NiMH 電池組，具 IEC 62133-1 與 UN 38.3 文件、焊接匯流排、NTC 監控與連接器化組件。把您的最壞設定、宣告內部續航與軌電壓送來，我們會規畫並驗證能維持基本性能的電池組。