Если именно мониторить - то Вам нужен встраиваемый контроллер батареи, например, тот же
bq27545. Последний должен быть постоянно подключен к батарее и, в идеале, откалиброван. Плюс, небольшая обвязка вокруг.
Опять же, плюс контроллер заряда (уже не Fuel Gauge, а именно чип, ограничивающий ток заряда и регулирующий напряжение).