大容量磷酸鐵鋰離子電池如何獲得更多的能量?

患者護理的第一個趨勢是患者家中遠程監控系統的使用越來越多。造成這種趨勢的原因很明顯:住院費用高得令人望而卻步。因此，許多便攜式電子監視系統都包含了射頻收發器，這樣就可以將數據直接發送到醫院的監視系統，供醫生進行討論和分析。顯然，這類系統通常由交流電、電池或兩者同時供電。這種冗余是必要的，以確保當使用醫院以外的其他地址時，系統可以持續運行。此外，在便攜式醫療診斷設備領域也取得了許多新進展，如醫生和護士隨身攜帶的設備，這些設備使用電池作為重要動力，或在交流電源故障時作為備用電源。這樣的系統要高效的電池充電電路。

除了醫療應用，便攜式工業銀行終端，堅固的平板電腦，庫存控制和條形碼掃描設備都要一個大電池來減少體積和重量。鋰離子電池一直是最受歡迎的選擇。但是，快速、準確、安全地為這樣的電池充電幾乎沒有對錯之分。此外，以鋰為基礎的新型化學正極/負極組合已經開發出來，這種組合正越來越多地瞄準主流市場。這一趨勢的一個例子是，磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池在許多應用中表現得更加積極，比基于鈷的鋰離子/鋰聚合物電池供應更大的安全性和更長的電池壽命。這種化學電池具有鈷基鋰離子電池的許多其他優點，包括較低的自放電率和相對較輕的組件。相比之下，磷酸鐵鋰離子電池除了提高安全性(由于它具有抵抗熱失控的能力)和延長電池周期壽命外，還具有更高的峰值額定功率，對環境的影響更小。一般的醫療和工業應用都愿意承受低能量密度的單位體積的磷酸鐵鋰離子電池，以傳達更高的安全性和更長的循環壽命。備份要更長的生命周期和大電流放電的能力。

如何獲得更多的能量

許多手持工業或醫療設備的電力架構通常類似于大屏幕智能手機。一般采用3.7v(最終充電或浮動電壓4.2v)鋰離子電池作為主電源，因為其單位組件的能量密度(Wh/kg)和體積(Wh/m3)都很高。過去,許多大功率設備已經使用兩個7.4v(浮動電壓8.4v)鋰離子電池,以滿足電力需求,但是通過引入一個低成本的5v電源處理IC,越來越多的手持設備使用一個低電壓的架構,使單個鋰離子電池的使用。典型的便攜式醫療或工業設備有許多功能和非常大的顯示器(就便攜式設備而言)。當由3.7v的電池供電時，所需電量為數千毫瓦時。要在幾小時內給這么大的電池充電要幾安培的充電電流。

然而，即使有這么大的充電電流，當沒有高電流的通信適配器可用時，用戶仍然希望使用USB端口為他們的高功率設備充電。為了滿足這一要求，電池充電器必須能夠在有通信適配器的情況下以高電流(2A)充電，但仍能有效利用USB端口供應的2.5w到4.5w的電源。此外，集成電路產品要有源下游低壓元件，以保護它們免受可能由損壞引起的過電壓事件的影響，并有效地將來自USB輸入、通信適配器或電池的大電流引導到負載，最大限度地減少以熱的形式損失的功率。集成電路是安全處理電池充電算法和監控關鍵系統參數所必需的。

磷酸鐵鋰離子電池3.6v的低啟動電壓使得標準的鋰離子電池充電器無法使用。假設電池沒有正確充電，可能會對電池造成無法修復的損害。精確的懸浮充電將延長電池壽命。與基于鈷的鋰離子電池相比，LiFePO4電池的優點包括更高的容量能量密度(單位體積容量)，以及更低的過早失效風險(假如新電池在深度循環中過早)。