Es poden connectar diverses bateries de liti en sèrie per formar un paquet de bateries, que pot subministrar energia a diverses càrregues i també es pot carregar normalment amb un carregador adequat. Les bateries de liti no requereixen cap sistema de gestió de bateries (BMS) per carregar i descarregar. Aleshores, per què totes les bateries de liti del mercat afegeixen BMS? La resposta és la seguretat i la longevitat.
El sistema de gestió de bateries BMS (Battery Management System) s'utilitza per supervisar i controlar la càrrega i descàrrega de bateries recarregables. La funció més important d'un sistema de gestió de bateries de liti (BMS) és garantir que les bateries es mantinguin dins dels límits de funcionament segurs i prendre mesures immediates si alguna bateria individual comença a superar els límits. Si el BMS detecta que el voltatge és massa baix, desconnectarà la càrrega i, si el voltatge és massa alt, desconnectarà el carregador. També comprovarà que cada cel·la del paquet estigui al mateix voltatge i reduirà qualsevol voltatge que sigui superior al de les altres cel·les. Això garanteix que la bateria no arribi a voltatges perillosament alts o baixos.–que sovint és la causa dels incendis de bateries de liti que veiem a les notícies. Fins i tot pot controlar la temperatura de la bateria i desconnectar-la abans que s'escalfi massa per incendiar-se. Per tant, el sistema de gestió de bateries BMS permet protegir la bateria en lloc de dependre només d'un bon carregador o d'un funcionament correcte per part de l'usuari.
Per què no?'Les bateries de plom-àcid necessiten un sistema de gestió de bateries? La composició de les bateries de plom-àcid és menys inflamable, cosa que fa que sigui molt menys probable que s'incendiïn si hi ha algun problema amb la càrrega o la descàrrega. Però el motiu principal té a veure amb com es comporta la bateria quan està completament carregada. Les bateries de plom-àcid també estan formades per cel·les connectades en sèrie; si una cel·la té una mica més de càrrega que les altres, només deixarà passar el corrent fins que les altres cel·les estiguin completament carregades, tot mantenint un voltatge raonable, etc. Les cel·les s'acosten. D'aquesta manera, les bateries de plom-àcid "s'equilibren" a mesura que es carreguen.
Les bateries de liti són diferents. L'elèctrode positiu de les bateries de liti recarregables és majoritàriament material d'ions de liti. El seu principi de funcionament determina que durant el procés de càrrega i descàrrega, els electrons de liti correran a banda i banda dels elèctrodes positiu i negatiu una vegada i una altra. Si es permet que el voltatge d'una sola cel·la sigui superior a 4,25 V (excepte en les bateries de liti d'alt voltatge), l'estructura microporosa de l'ànode pot col·lapsar, el material cristallí dur pot créixer i causar un curtcircuit, i llavors la temperatura augmentarà ràpidament, provocant finalment un incendi. Quan una bateria de liti està completament carregada, el voltatge augmenta sobtadament i pot assolir ràpidament nivells perillosos. Si el voltatge d'una determinada cel·la d'una bateria és superior al d'altres cel·les, aquesta cel·la arribarà primer al voltatge perillós durant el procés de càrrega. En aquest moment, el voltatge general de la bateria encara no ha arribat al valor complet i el carregador no aturarà la càrrega. Per tant, les cel·les que arriben primer a voltatges perillosos causaran riscos de seguretat. Per tant, controlar i monitoritzar el voltatge total de la bateria no és suficient per a les químiques basades en liti. El BMS ha de comprovar el voltatge de cada cel·la individual que forma el paquet de bateries.
Per tant, per garantir la seguretat i una llarga vida útil de les bateries de liti, cal un sistema de gestió de bateries BMS de qualitat i fiable.
Data de publicació: 25 d'octubre de 2023
