Kilka baterii litowych można połączyć szeregowo, aby utworzyć pakiet baterii, który może dostarczać energię do różnych obciążeń i może być również ładowany normalnie za pomocą odpowiedniej ładowarki. Baterie litowe nie wymagają żadnego systemu zarządzania baterią (BMS) do ładowania i rozładowywania. Dlaczego więc wszystkie baterie litowe na rynku mają BMS? Odpowiedź brzmi: bezpieczeństwo i długowieczność.
System zarządzania akumulatorem BMS (Battery Management System) służy do monitorowania i kontrolowania ładowania i rozładowywania akumulatorów. Najważniejszą funkcją systemu zarządzania akumulatorem litowym (BMS) jest zapewnienie, że akumulatory pozostają w bezpiecznych granicach roboczych i podjęcie natychmiastowych działań, jeśli którykolwiek z akumulatorów zacznie przekraczać limity. Jeśli BMS wykryje, że napięcie jest zbyt niskie, odłączy obciążenie, a jeśli napięcie jest zbyt wysokie, odłączy ładowarkę. Sprawdzi również, czy każde ogniwo w pakiecie ma takie samo napięcie i obniży każde napięcie, które jest wyższe niż w pozostałych ogniwach. Dzięki temu akumulator nie osiągnie niebezpiecznie wysokiego lub niskiego napięcia.–co jest częstą przyczyną pożarów baterii litowych, o których możemy przeczytać w wiadomościach. Może nawet monitorować temperaturę baterii i odłączyć akumulator, zanim stanie się zbyt gorący, aby się zapalić. Dlatego system zarządzania baterią BMS pozwala na ochronę baterii, zamiast polegać wyłącznie na dobrej ładowarce lub prawidłowej obsłudze użytkownika.
Dlaczego nie?'t akumulatory kwasowo-ołowiowe potrzebują systemu zarządzania akumulatorem? Skład akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest mniej łatwopalny, co sprawia, że są one znacznie mniej podatne na zapalenie się, jeśli wystąpi problem z ładowaniem lub rozładowywaniem. Ale główny powód ma związek z tym, jak akumulator zachowuje się, gdy jest w pełni naładowany. Akumulatory kwasowo-ołowiowe składają się również z ogniw połączonych szeregowo; jeśli jedno ogniwo ma nieco większy ładunek niż inne, pozwoli ono na przepływ prądu tylko do momentu, aż pozostałe ogniwa zostaną w pełni naładowane, utrzymując jednocześnie rozsądne napięcie itp. Ogniwa nadrabiają zaległości. W ten sposób akumulatory kwasowo-ołowiowe „równoważą się” podczas ładowania.
Baterie litowe są inne. Elektroda dodatnia akumulatorów litowych jest w większości wykonana z materiału litowo-jonowego. Zasada działania polega na tym, że podczas ładowania i rozładowywania elektrony litu będą raz po raz przepływać na obie strony elektrod dodatnich i ujemnych. Jeśli napięcie pojedynczej celi może być wyższe niż 4,25 V (z wyjątkiem wysokonapięciowych baterii litowych), mikroporowata struktura anody może się zapaść, twardy materiał krystaliczny może się rozrosnąć i spowodować zwarcie, a następnie temperatura gwałtownie wzrośnie, co ostatecznie doprowadzi do pożaru. Gdy bateria litowa jest w pełni naładowana, napięcie nagle wzrasta i może szybko osiągnąć niebezpieczne poziomy. Jeśli napięcie określonej celi w pakiecie baterii jest wyższe niż w innych ogniwach, to ta cela osiągnie niebezpieczne napięcie jako pierwsza podczas procesu ładowania. W tym momencie całkowite napięcie pakietu baterii nie osiągnęło jeszcze pełnej wartości, a ładowarka nie zatrzyma ładowania. Dlatego też ogniwa, które jako pierwsze osiągną niebezpieczne napięcie, będą stwarzać zagrożenia dla bezpieczeństwa. Dlatego też kontrolowanie i monitorowanie całkowitego napięcia pakietu baterii nie jest wystarczające w przypadku chemii opartej na litach. BMS musi sprawdzać napięcie każdej pojedynczej celi wchodzącej w skład akumulatora.
Aby zatem zagwarantować bezpieczeństwo i długą żywotność akumulatorów litowych, konieczny jest niezawodny, wysokiej jakości system zarządzania akumulatorami BMS.
Czas publikacji: 25-paź-2023
