ניתן לחבר מספר סוללות ליתיום בטור כדי ליצור חבילת סוללות, שיכולה לספק חשמל לעומסים שונים וגם ניתן לטעון אותה כרגיל באמצעות מטען תואם. סוללות ליתיום אינן דורשות מערכת ניהול סוללות (מערכת ניהול מערכות (BMS)) לטעינה ופריקה. אז למה כל סוללות הליתיום בשוק מוסיפות BMS? התשובה היא בטיחות ואריכות ימים.
מערכת ניהול הסוללות BMS (Battery Management System) משמשת לניטור ובקרה של טעינה ופריקה של סוללות נטענות. התפקיד החשוב ביותר של מערכת ניהול סוללות ליתיום (BMS) הוא להבטיח שהסוללות יישארו בטווח הפעלה בטוח ולנקוט פעולה מיידית אם סוללה כלשהי מתחילה לחרוג מהמגבלות. אם מערכת ה-BMS מזהה שהמתח נמוך מדי, היא תנתק את העומס, ואם המתח גבוה מדי, היא תנתק את המטען. היא גם תבדוק שכל תא בחבילה נמצא באותו מתח ותפחית כל מתח גבוה יותר מהתאים האחרים. זה מבטיח שהסוללה לא תגיע למתחים גבוהים או נמוכים באופן מסוכן.–וזהו לעתים קרובות הגורם לשריפות בסוללות ליתיום שאנו רואים בחדשות. הוא יכול אפילו לנטר את טמפרטורת הסוללה ולנתק את חבילת הסוללה לפני שהיא מתחממת מדי מכדי להתלקח. לכן, מערכת ניהול הסוללות BMS מאפשרת להגן על הסוללה במקום להסתמך אך ורק על מטען תקין או תפעול נכון על ידי המשתמש.
למה לא'האם סוללות עופרת-חומצה זקוקות למערכת ניהול סוללות? הרכבן של סוללות עופרת-חומצה פחות דליק, מה שהופך אותן להרבה פחות נוטות להתלקח אם יש בעיה בטעינה או פריקה. אבל הסיבה העיקרית קשורה לאופן שבו הסוללה מתנהגת כשהיא טעונה במלואה. סוללות עופרת-חומצה מורכבות גם מתאים המחוברים בטור; אם לתא אחד יש מעט יותר מטען מאשר לתאים האחרים, הוא יאפשר לזרם לעבור רק עד שהתאים האחרים טעונים במלואם, תוך שמירה על מתח סביר וכו'. תאים משיגים פערים. בדרך זו, סוללות עופרת-חומצה "מאזנות את עצמן" בזמן שהן נטענות.
סוללות ליתיום שונות זו מזו. האלקטרודה החיובית של סוללות ליתיום נטענות עשויה בעיקר מחומר ליתיום-יון. עקרון הפעולה שלהן קובע שבמהלך תהליך הטעינה והפריקה, אלקטרונים של ליתיום יזוזו שוב ושוב לשני צידי האלקטרודות החיוביות והשליליות. אם המתח של תא בודד גבוה מ-4.25 וולט (למעט סוללות ליתיום במתח גבוה), המבנה המיקרו-נקבובי של האנודה עלול לקרוס, החומר הגבישי הקשה עלול לגדול ולגרום לקצר חשמלי, ואז הטמפרטורה תעלה במהירות, מה שמוביל בסופו של דבר לשריפה. כאשר סוללת ליתיום טעונה במלואה, המתח עולה בפתאומיות ויכול להגיע במהירות לרמות מסוכנות. אם המתח של תא מסוים בחבילת סוללות גבוה מזה של תאים אחרים, תא זה יגיע ראשון למתח המסוכן במהלך תהליך הטעינה. בשלב זה, המתח הכולל של חבילת הסוללות עדיין לא הגיע לערך המלא, והמטען לא יפסיק לטעון. לכן, התאים שמגיעים ראשונים למתחים מסוכנים יגרמו לסיכוני בטיחות. לכן, שליטה וניטור המתח הכולל של חבילת הסוללות אינם מספיקים עבור כימיקלים מבוססי ליתיום. על מערכת ה-BMS לבדוק את המתח של כל תא בנפרד המרכיב את חבילת הסוללה.
לכן, כדי להבטיח את הבטיחות וחיי השירות הארוכים של חבילות סוללות ליתיום, אכן נדרשת מערכת BMS לניהול סוללות איכותית ואמינה.
זמן פרסום: 25 באוקטובר 2023
