Več litijevih baterij je mogoče zaporedno povezati in tako tvoriti baterijski sklop, ki lahko napaja različne obremenitve in se lahko tudi normalno polni z ustreznim polnilnikom. Litijeve baterije ne potrebujejo nobenega sistema za upravljanje baterij (Sistem za upravljanje objektov (BMS)) za polnjenje in praznjenje. Zakaj torej vse litijeve baterije na trgu imajo nameščen sistem BMS? Odgovor je varnost in dolga življenjska doba.
Sistem za upravljanje baterij BMS (Battery Management System) se uporablja za spremljanje in nadzor polnjenja in praznjenja polnilnih baterij. Najpomembnejša funkcija sistema za upravljanje litijevih baterij (BMS) je zagotoviti, da baterije ostanejo znotraj varnih obratovalnih meja, in takoj ukrepati, če katera koli posamezna baterija začne presegati meje. Če BMS zazna, da je napetost prenizka, bo odklopil obremenitev, če pa je napetost previsoka, bo odklopil polnilnik. Preveril bo tudi, ali je vsaka celica v paketu na enaki napetosti, in zmanjšal napetost, ki je višja od napetosti drugih celic. To zagotavlja, da baterija ne doseže nevarno visokih ali nizkih napetosti.–kar je pogosto vzrok za požare litijevih baterij, o katerih govorimo v novicah. Lahko celo spremlja temperaturo baterije in odklopi baterijski sklop, preden se preveč segreje, da bi se vžgal. Zato sistem za upravljanje baterij BMS omogoča zaščito baterije, namesto da se zanašamo zgolj na dober polnilnik ali pravilno uporabo uporabnika.
Zakaj ne'Ali svinčevo-kislinski akumulatorji potrebujejo sistem za upravljanje akumulatorjev? Sestava svinčevo-kislinskih akumulatorjev je manj vnetljiva, zato je veliko manj verjetno, da se vnamejo, če pride do težav s polnjenjem ali praznjenjem. Glavni razlog pa je povezan s tem, kako se akumulator obnaša, ko je popolnoma napolnjen. Svinčevo-kislinski akumulatorji so prav tako sestavljeni iz zaporedno povezanih celic; če ima ena celica nekoliko več naboja kot druge celice, bo tok prepuščala le, dokler se druge celice popolnoma ne napolnijo, hkrati pa bo ohranjala razumno napetost itd. Celice dohitevajo. Na ta način se svinčevo-kislinski akumulatorji med polnjenjem "uravnotežijo".
Litijeve baterije so drugačne. Pozitivna elektroda polnilnih litijevih baterij je večinoma litij-ionski material. Njihovo načelo delovanja določa, da med polnjenjem in praznjenjem litijevi elektroni vedno znova tečejo na obe strani pozitivne in negativne elektrode. Če je napetost ene celice višja od 4,25 V (razen pri visokonapetostnih litijevih baterijah), se lahko mikroporozna struktura anode zruši, trdi kristalni material lahko zraste in povzroči kratek stik, nato pa se temperatura hitro dvigne, kar sčasoma povzroči požar. Ko je litijeva baterija popolnoma napolnjena, napetost nenadoma naraste in lahko hitro doseže nevarne ravni. Če je napetost določene celice v baterijskem paketu višja od napetosti drugih celic, bo ta celica med polnjenjem prva dosegla nevarno napetost. V tem času skupna napetost baterijskega paketa še ni dosegla polne vrednosti in polnilnik ne bo ustavil polnjenja. Zato celice, ki prve dosežejo nevarno napetost, predstavljajo varnostno tveganje. Zato nadzor in spremljanje skupne napetosti baterijskega paketa ni dovolj za kemijo na osnovi litija. BMS mora preveriti napetost vsake posamezne celice, ki sestavlja baterijski sklop.
Zato je za zagotovitev varnosti in dolge življenjske dobe litijevih baterij resnično potreben kakovosten in zanesljiv sistem za upravljanje baterij BMS.
Čas objave: 25. oktober 2023
