Několik lithiových baterií lze zapojit do série a vytvořit tak bateriový blok, který může napájet různé zátěže a lze jej také normálně nabíjet pomocí odpovídající nabíječky. Lithiové baterie nevyžadují žádný systém správy baterií (Systém správy budov (BMS)) k nabíjení a vybíjení. Proč tedy všechny lithiové baterie na trhu přidávají BMS? Odpovědí je bezpečnost a dlouhá životnost.
Systém správy baterií BMS (Battery Management System) se používá k monitorování a řízení nabíjení a vybíjení dobíjecích baterií. Nejdůležitější funkcí systému správy lithiových baterií (BMS) je zajistit, aby baterie zůstaly v bezpečných provozních limitech, a okamžitě zasáhnout, pokud jakákoli jednotlivá baterie začne limity překračovat. Pokud BMS zjistí, že napětí je příliš nízké, odpojí zátěž, a pokud je napětí příliš vysoké, odpojí nabíječku. Také zkontroluje, zda má každý článek v sadě stejné napětí, a sníží jakékoli napětí, které je vyšší než napětí ostatních článků. Tím je zajištěno, že baterie nedosáhne nebezpečně vysokého nebo nízkého napětí.–což je častou příčinou požárů lithiových baterií, o kterých vidíme ve zprávách. Dokáže dokonce monitorovat teplotu baterie a odpojit bateriový blok dříve, než se příliš zahřeje na to, aby se vznítil. Systém správy baterií BMS proto umožňuje ochranu baterie, spíše než aby se člověk spoléhal pouze na dobrou nabíječku nebo správné ovládání uživatelem.
Proč ne'Potřebují olověné baterie systém správy baterií? Složení olověných baterií je méně hořlavé, takže je mnohem méně pravděpodobné, že se vznítí, pokud se vyskytne problém s nabíjením nebo vybíjením. Hlavní důvod se však týká toho, jak se baterie chová, když je plně nabitá. Olověné baterie se také skládají z článků zapojených do série; pokud má jeden článek o něco více náboje než ostatní články, propustí proud pouze do doby, než se ostatní články plně nabijí, přičemž si udrží rozumné napětí atd. Články dohánějí. Tímto způsobem se olověné baterie při nabíjení „vyrovnávají“.
Lithiové baterie jsou jiné. Kladná elektroda dobíjecích lithiových baterií je většinou lithium-iontový materiál. Princip jejich fungování spočívá v tom, že během procesu nabíjení a vybíjení lithiové elektrony opakovaně proudí na obě strany kladné a záporné elektrody. Pokud je napětí jednoho článku vyšší než 4,25 V (s výjimkou vysokonapěťových lithiových baterií), může se mikroporézní struktura anody zhroutit, tvrdý krystalický materiál může narůst a způsobit zkrat, a poté se teplota prudce zvýší, což nakonec povede k požáru. Když je lithiová baterie plně nabitá, napětí náhle stoupá a může rychle dosáhnout nebezpečné úrovně. Pokud je napětí určitého článku v baterii vyšší než napětí ostatních článků, dosáhne tento článek během procesu nabíjení nebezpečného napětí jako první. V tomto okamžiku celkové napětí baterie ještě nedosáhlo plné hodnoty a nabíječka se nabíjení nezastaví. Články, které dosáhnou nebezpečného napětí jako první, proto představují bezpečnostní riziko. Proto pro chemikálie na bázi lithia není dostatečné řízení a monitorování celkového napětí baterie. Systém BMS musí kontrolovat napětí každého jednotlivého článku, který tvoří bateriový blok.
Proto je pro zajištění bezpečnosti a dlouhé životnosti lithiových baterií skutečně nezbytný kvalitní a spolehlivý systém správy baterií BMS.
Čas zveřejnění: 25. října 2023
