Несколько литиевых батарей можно соединить последовательно, образуя аккумуляторный блок, который может обеспечивать питание различных нагрузок, а также заряжаться обычным способом с помощью соответствующего зарядного устройства. Литиевые батареи не требуют какой-либо системы управления батареями.БМС) для зарядки и разрядки. Так почему же все литиевые батареи на рынке оснащены системой управления батареями (BMS)? Ответ – безопасность и долговечность.
Система управления батареями (BMS) используется для мониторинга и контроля зарядки и разрядки перезаряжаемых батарей. Наиболее важная функция системы управления литий-ионными батареями (BMS) — обеспечение поддержания напряжения в батареях в пределах безопасных рабочих параметров и немедленное реагирование в случае превышения допустимых значений для какой-либо отдельной батареи. Если BMS обнаруживает слишком низкое напряжение, она отключает нагрузку, а если слишком высокое — отключает зарядное устройство. Она также проверяет, что напряжение каждой ячейки в батарее одинаково, и снижает напряжение, превышающее напряжение других ячеек. Это гарантирует, что батарея не достигнет опасно высоких или низких значений напряжения.–Это часто является причиной возгораний литиевых батарей, о которых мы видим в новостях. Система даже может контролировать температуру батареи и отключать батарейный блок до того, как он нагреется настолько, что загорится. Таким образом, система управления батареей (BMS) позволяет защитить батарею, а не полагаться исключительно на хорошее зарядное устройство или правильную эксплуатацию пользователем.
Почему бы и нет'Нужна ли свинцово-кислотным батареям система управления? Состав свинцово-кислотных батарей менее воспламеняем, что значительно снижает вероятность возгорания при проблемах с зарядкой или разрядкой. Но главная причина связана с тем, как батарея ведет себя в полностью заряженном состоянии. Свинцово-кислотные батареи также состоят из элементов, соединенных последовательно; если один элемент имеет немного больший заряд, чем другие, он будет пропускать ток только до тех пор, пока другие элементы не будут полностью заряжены, поддерживая при этом разумное напряжение и т. д. Элементы «догоняют» друг друга. Таким образом, свинцово-кислотные батареи «балансируются» в процессе зарядки.
Литиевые батареи отличаются от других. Положительный электрод перезаряжаемых литиевых батарей в основном состоит из литий-ионного материала. Принцип их работы заключается в том, что в процессе зарядки и разрядки электроны лития постоянно перемещаются между положительным и отрицательным электродами. Если напряжение отдельной ячейки превышает 4,25 В (за исключением высоковольтных литиевых батарей), микропористая структура анода может разрушиться, твердый кристаллический материал может разрастись, вызывая короткое замыкание, а затем температура резко повысится, что в конечном итоге приведет к возгоранию. При полной зарядке литиевой батареи напряжение резко возрастает и может быстро достичь опасного уровня. Если напряжение определенной ячейки в батарейном блоке выше, чем у других ячеек, эта ячейка первой достигнет опасного напряжения в процессе зарядки. В это время общее напряжение батарейного блока еще не достигло полного значения, и зарядное устройство не прекратит зарядку. Следовательно, ячейки, которые первыми достигнут опасного напряжения, создадут угрозу безопасности. Поэтому для литийсодержащих химических батарей недостаточно просто контролировать и отслеживать общее напряжение батарейного блока. Система управления батареей (BMS) должна проверять напряжение каждой отдельной ячейки, входящей в состав аккумуляторного блока.
Таким образом, для обеспечения безопасности и длительного срока службы литий-ионных аккумуляторных батарей действительно необходима качественная и надежная система управления батареями (BMS).
Дата публикации: 25 октября 2023 г.
