ZHCACX2 july 2023 BQ24630 , BQ25170 , BQ25180 , BQ25300 , BQ25620 , BQ25730 , BQ25798

1 引言

選擇電池時，需要考慮許多權(quán)衡因素：成本、尺寸、重量、能量密度、續(xù)航時間、穩(wěn)定性等。一般來說，相比更傳統(tǒng)的鋰離子 (Li-ion) 電池，磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池更受青睞，因為它們具有良好的熱穩(wěn)定性、低熱失控風(fēng)險、長續(xù)航時間和高放電電流。

但是，LiFePO4 電池的能量密度和充電電壓均較低，因此與鋰離子電池相比，它們通常必須占用更多空間。此外，由于充電電壓較低，LiFePO4 電池可能需要升壓轉(zhuǎn)換器，而鋰離子電池則不需要。表 1-1 顯示了典型的低功耗多化合物充電設(shè)計之間的一般比較情況。

后續(xù)部分將重點介紹 LiFePO4 電池與鋰離子電池的充電曲線和熱性能之間的差異，以及這些差異產(chǎn)生的設(shè)計影響。然后，我們將提供適合 LiFePO4 電池的潛在充電器設(shè)計。

表 1-1 典型低功耗多化合物電池之間的權(quán)衡 (1)

	鋰離子	LiFePO4	鎳氫電池	SuperCap
能量密度	高 150Wh/kg 至 180Wh/kg	中 90Wh/kg 至 120Wh/kg	低 60Wh/kg 至 120Wh/kg	低 4.5Wh/kg
V(nom)/節(jié)	3.6V	3.2V	1.2V	2.7V
V(charging)	3.9V 至 4.2V	3.5V 至 3.65V	1.4V 至 1.6V	2.7V
面積	低	中	高	高
價格	高	中	低	中
優(yōu)勢	高能量密度每節(jié)電池具有 3.6V 高電壓，一節(jié)電池即可滿足需求，從而節(jié)省空間 500 個周期的長續(xù)航時間	3°C 時具有高額定電流 2000 個周期的長續(xù)航時間良好的熱穩(wěn)定性更安全的鋰離子電池：增強了濫用時的安全性/耐受性可耐受滿電狀態(tài)	可靠耐用安全：過充和放電不會產(chǎn)生高溫更具有成本效益	安全：不含揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)，過充和放電不會產(chǎn)生高溫續(xù)航時間長，無磨損機制 50 萬次循環(huán)
限制	脆弱：需要保護電路才能安全運行充電期間峰值電壓受限需要監(jiān)測溫度	3.2V/節(jié)的較低電壓較高自放電，隨著時間的流逝，會引起均衡問題	快速自放電，需要更頻繁地充電 1.2V/節(jié)的較低電壓需要多芯電池包，設(shè)計尺寸更大	電壓會隨著放電和 SOC 而發(fā)生較大變化。低電池電壓可能需要串聯(lián)電池和可能的平衡電路。
充電溫度	0°C 至 45°C	0°C 至 45°C	0°C 至 40°C	-40°C 至 65°C
放電溫度	-20°C 至 60°C	-20°C 至 60°C	0°C 至 50°C -20°C 至 +85°C（可能）	-40°C 至 65°C