Kilka baterii litowych można połączyć szeregowo, tworząc pakiet baterii, który może zasilać różne obciążenia i może być również ładowany standardowo za pomocą odpowiedniej ładowarki. Baterie litowe nie wymagają żadnego systemu zarządzania baterią (BMS) do ładowania i rozładowywania. Dlaczego więc wszystkie baterie litowe dostępne na rynku mają system BMS? Odpowiedzią jest bezpieczeństwo i długowieczność.
System zarządzania akumulatorami BMS (Battery Management System) służy do monitorowania i kontrolowania ładowania i rozładowywania akumulatorów. Najważniejszą funkcją systemu zarządzania akumulatorami litowymi (BMS) jest zapewnienie, że akumulatory pozostają w bezpiecznych granicach napięcia roboczego oraz natychmiastowe podjęcie działań w przypadku przekroczenia limitów przez którykolwiek z akumulatorów. Jeśli BMS wykryje zbyt niskie napięcie, odłączy obciążenie, a jeśli napięcie jest zbyt wysokie, odłączy ładowarkę. System sprawdza również, czy każde ogniwo w pakiecie ma takie samo napięcie i obniża napięcie wyższe niż pozostałe. Gwarantuje to, że akumulator nie osiągnie niebezpiecznie wysokiego lub niskiego napięcia.–Co jest częstą przyczyną pożarów akumulatorów litowych, o których słyszymy w wiadomościach. System może nawet monitorować temperaturę akumulatora i odłączyć go, zanim stanie się zbyt gorący, by się zapalił. Dlatego system zarządzania akumulatorem BMS pozwala chronić akumulator, zamiast polegać wyłącznie na dobrej ładowarce lub prawidłowej obsłudze.
Dlaczego nie?'Czy akumulatory kwasowo-ołowiowe potrzebują systemu zarządzania akumulatorem? Skład akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest mniej łatwopalny, co znacznie zmniejsza ryzyko ich zapłonu w przypadku problemów z ładowaniem lub rozładowywaniem. Jednak głównym powodem jest zachowanie akumulatora po pełnym naładowaniu. Akumulatory kwasowo-ołowiowe również składają się z ogniw połączonych szeregowo; jeśli jedno ogniwo ma nieco większy ładunek niż pozostałe, prąd będzie przepływał tylko do momentu pełnego naładowania pozostałych ogniw, utrzymując jednocześnie rozsądne napięcie itd. Ogniwa nadrabiają zaległości. W ten sposób akumulatory kwasowo-ołowiowe „równoważą się” podczas ładowania.
Baterie litowe różnią się od siebie. 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 wielokrotnie przepływać na obie strony elektrod dodatniej i ujemnej. Jeśli napięcie pojedynczego ogniwa przekroczy 4,25 V (z wyjątkiem wysokonapięciowych akumulatorów litowych), mikroporowata struktura anody może się zapaść, twardy materiał krystaliczny może się rozrosnąć i spowodować zwarcie, a następnie gwałtowny wzrost temperatury, co może doprowadzić do pożaru. Po pełnym naładowaniu akumulatora litowego napięcie gwałtownie wzrasta i może szybko osiągnąć niebezpieczny poziom. Jeśli napięcie danego ogniwa w pakiecie jest wyższe niż w innych ogniwach, to właśnie to ogniwo osiągnie niebezpieczne napięcie jako pierwsze podczas ładowania. W tym momencie całkowite napięcie akumulatora nie osiągnęło jeszcze pełnej wartości i ładowarka nie przerwie ładowania. W związku z tym ogniwa, które jako pierwsze osiągną niebezpieczne napięcie, będą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa. Dlatego kontrolowanie i monitorowanie całkowitego napięcia akumulatora nie jest wystarczające w przypadku akumulatorów litowych. BMS musi sprawdzać napięcie każdej pojedynczej celi wchodzącej w skład akumulatora.
Dlatego, aby zagwarantować bezpieczeństwo i długą żywotność akumulatorów litowych, konieczny jest wysokiej jakości i niezawodny system zarządzania akumulatorami BMS.
Czas publikacji: 25.10.2023
