Več litijevih baterij je mogoče povezati zaporedno, da tvorijo baterijski paket, ki lahko napaja različne obremenitve in se lahko tudi normalno polni z ustreznim polnilnikom. Litijeve baterije ne potrebujejo nobenega sistema za upravljanje baterije (BMS) za polnjenje in praznjenje. Zakaj torej vse litijeve baterije na trgu dodajo BMS? Odgovor je varnost in dolgoživost.
Sistem za upravljanje baterij BMS (Battery Management System) se uporablja za nadzor in nadzor polnjenja in praznjenja akumulatorskih baterij. Najpomembnejša funkcija sistema za upravljanje litijevih baterij (BMS) je zagotoviti, da baterije ostanejo v mejah varnega delovanja, in takojšnje ukrepanje, če katera koli posamezna baterija začne presegati meje. Če BMS zazna, da je napetost prenizka, bo odklopil breme, če je napetost previsoka, pa bo odklopil polnilnik. Prav tako bo preveril, ali ima vsaka celica v paketu enako napetost, in zmanjšal vsako napetost, ki je višja od napetosti drugih celic. To zagotavlja, da baterija ne doseže nevarno visoke ali nizke napetosti–ki je pogosto vzrok za požare litijevih baterij, ki jih vidimo v novicah. Lahko celo spremlja temperaturo baterije in odklopi baterijo, preden postane prevroča, da bi se vnela. Zato sistem za upravljanje baterije BMS omogoča zaščito baterije namesto zgolj zanašanja na dober polnilnik ali pravilno delovanje uporabnika.
Zakaj ne't svinčeno-kislinske baterije potrebujejo sistem za upravljanje baterije? Sestava svinčenih baterij je manj vnetljiva, zaradi česar je veliko manj verjetno, da se bodo vžgale, če pride do težav pri polnjenju ali praznjenju. Toda glavni razlog je v tem, kako se baterija obnaša, ko je popolnoma napolnjena. Tudi svinčevi akumulatorji so sestavljeni iz zaporedno povezanih celic; če ima ena celica nekoliko več naboja kot druge celice, bo pustila tok le toliko časa, dokler druge celice niso povsem napolnjene, pri tem pa ohrani razumno napetost itd. Celice dohitijo. Na ta način se svinčevi akumulatorji med polnjenjem "uravnotežijo".
Litijeve baterije so drugačne. Pozitivna elektroda litijevih baterij za ponovno polnjenje je večinoma litij-ionski material. Njegov princip delovanja določa, da bodo med procesom polnjenja in praznjenja litijevi elektroni znova in znova tekli na obe strani pozitivne in negativne elektrode. Če je dovoljeno, da je napetost ene celice višja od 4,25 V (razen pri visokonapetostnih litijevih baterijah), se lahko anodna mikroporozna struktura zruši, trdi kristalni material lahko zraste in povzroči kratek stik, nato pa se temperatura dvigne hitro, kar na koncu privede do požara. 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 postopkom polnjenja prva dosegla nevarno napetost. V tem času skupna napetost paketa baterij še ni dosegla polne vrednosti in polnilnik ne bo prenehal polniti. . Zato bodo celice, ki prve dosežejo nevarne napetosti, povzročile varnostna tveganja. Zato nadzor in spremljanje skupne napetosti paketa baterij nista dovolj za kemikalije na osnovi litija. BMS mora preveriti napetost vsake posamezne celice, ki sestavlja baterijski paket.
Zato je za zagotovitev varnosti in dolge življenjske dobe litijevih baterijskih sklopov res potreben kakovosten in zanesljiv sistem za upravljanje baterij BMS.
Čas objave: 25. oktober 2023
