Nekoliko litijevih baterija može se spojiti serijski kako bi se formirao baterijski sklop koji može napajati različita opterećenja i može se normalno puniti odgovarajućim punjačem. Litijeve baterije ne zahtijevaju nikakav sustav za upravljanje baterijom (BMS) za punjenje i pražnjenje. Zašto onda sve litijeve baterije na tržištu imaju BMS? Odgovor je sigurnost i dugovječnost.
Sustav za upravljanje baterijama BMS (Battery Management System) koristi se za praćenje i kontrolu punjenja i pražnjenja punjivih baterija. Najvažnija funkcija sustava za upravljanje litijevim baterijama (BMS) je osigurati da baterije ostanu unutar sigurnih radnih granica i poduzeti trenutne mjere ako bilo koja pojedinačna baterija počne prelaziti granice. Ako BMS otkrije da je napon prenizak, isključit će opterećenje, a ako je napon previsok, isključit će punjač. Također će provjeriti je li svaka ćelija u paketu na istom naponu i smanjiti svaki napon koji je viši od ostalih ćelija. To osigurava da baterija ne dostigne opasno visoke ili niske napone.–što je često uzrok požara litijevih baterija koje vidimo u vijestima. Može čak pratiti temperaturu baterije i odspojiti baterijski sklop prije nego što postane previše vruć da bi se zapalio. Stoga sustav upravljanja baterijama BMS omogućuje zaštitu baterije, umjesto da se oslanja isključivo na dobar punjač ili ispravan korisnički rad.
Zašto ne'Trebaju li olovno-kiselinske baterije sustav upravljanja baterijom? Sastav olovno-kiselinskih baterija je manje zapaljiv, što ih čini mnogo manje sklonima požaru ako postoji problem s punjenjem ili pražnjenjem. Ali glavni razlog ima veze s time kako se baterija ponaša kada je potpuno napunjena. Olovno-kiselinske baterije također se sastoje od ćelija spojenih u seriju; ako jedna ćelija ima malo više naboja od ostalih ćelija, propuštat će struju samo dok se ostale ćelije potpuno ne napune, uz održavanje razumnog napona itd. Ćelije sustižu. Na taj način, olovno-kiselinske baterije "uravnotežuju se" dok se pune.
Litijeve baterije su drugačije. Pozitivna elektroda punjivih litijevih baterija uglavnom je litij-ionski materijal. Njihov princip rada određuje da će tijekom procesa punjenja i pražnjenja litijevi elektroni iznova i iznova teći na obje strane pozitivnih i negativnih elektroda. Ako se dopusti da napon jedne ćelije bude veći od 4,25 V (osim visokonaponskih litijevih baterija), mikroporozna struktura anode može se urušiti, tvrdi kristalni materijal može rasti i uzrokovati kratki spoj, a zatim će temperatura brzo porasti, što će na kraju dovesti do požara. Kada je litijeva baterija potpuno napunjena, napon naglo raste i može brzo doseći opasne razine. Ako je napon određene ćelije u baterijskom paketu veći od napona drugih ćelija, ta će ćelija prva dosegnuti opasni napon tijekom procesa punjenja. U ovom trenutku ukupni napon baterijskog paketa još nije dosegao punu vrijednost i punjač neće prestati s punjenjem. Stoga će ćelije koje prve dosegnu opasne napone predstavljati sigurnosne rizike. Stoga, kontrola i praćenje ukupnog napona baterijskog paketa nije dovoljno za kemijske sustave na bazi litija. BMS mora provjeriti napon svake pojedinačne ćelije koja čini baterijski sklop.
Stoga je, kako bi se osigurala sigurnost i dugi vijek trajanja litijevih baterijskih paketa, doista potreban kvalitetan i pouzdan sustav upravljanja baterijama (BMS).
Vrijeme objave: 25. listopada 2023.
