ניתן לחבר מספר סוללות ליתיום בסדרה ליצירת ערכת סוללות, שיכולה לספק חשמל לעומסים שונים וניתן גם לטעינה באופן רגיל עם מטען תואם. סוללות ליתיום אינן דורשות מערכת ניהול סוללה כלשהי (BMS) לטעינה ולפרוק. אז למה כל סוללות הליתיום בשוק מוסיפות BMS? התשובה היא בטיחות ואריכות ימים.
מערכת ניהול הסוללות BMS (מערכת ניהול הסוללות) משמשת לניטור ובקרה של טעינה ופריקה של סוללות נטענות. התפקיד החשוב ביותר של מערכת ניהול סוללות ליתיום (BMS) הוא להבטיח שהסוללות נשארות בגבולות ההפעלה הבטוחה ולנקוט פעולה מיידית אם סוללה בודדת מתחילה לחרוג מהמגבלות. אם ה-BMS מזהה שהמתח נמוך מדי, הוא ינתק את העומס, ואם המתח גבוה מדי, הוא ינתק את המטען. זה גם יבדוק שכל תא בחבילה נמצא באותו מתח ותפחית כל מתח גבוה יותר מהתאים האחרים. זה מבטיח שהסוללה לא תגיע למתחים גבוהים או נמוכים בצורה מסוכנת–שהוא לרוב הגורם לשריפות סוללת הליתיום שאנו רואים בחדשות. הוא יכול אפילו לנטר את טמפרטורת הסוללה ולנתק את ערכת הסוללות לפני שהיא מתחממת מכדי להתלקח. לכן, מערכת ניהול הסוללות BMS מאפשרת להגן על הסוללה במקום להסתמך רק על מטען טוב או פעולה נכונה של המשתמש.
למה אל'האם סוללות עופרת זקוקות למערכת ניהול סוללות? ההרכב של סוללות עופרת חומצה פחות דליק, מה שהופך אותן להרבה פחות סיכוי להתלקחות אם יש בעיה בטעינה או פריקה. אבל הסיבה העיקרית קשורה לאופן שבו הסוללה מתנהגת כשהיא טעונה במלואה. סוללות עופרת-חומצה מורכבות גם מתאי המחוברים בסדרה; אם לתא אחד יש מעט יותר מטען מהתאים האחרים, הוא יאפשר לזרם לעבור רק עד שהתאים האחרים יהיו טעונים במלואם, תוך שמירה על מתח סביר וכו'. תאים מדביקים את הקצב. בדרך זו, סוללות עופרת "מאזנות את עצמן" בזמן הטעינה.
סוללות ליתיום שונות. האלקטרודה החיובית של סוללות ליתיום נטענות היא בעיקר חומר ליתיום יון. עקרון העבודה שלו קובע שבמהלך תהליך הטעינה והפריקה, אלקטרוני ליתיום ירוצו לשני הצדדים של האלקטרודות החיוביות והשליליות שוב ושוב. אם מותר למתח של תא בודד להיות גבוה מ-4.25 וולט (למעט סוללות ליתיום במתח גבוה), המבנה המיקרו-נקבי של האנודה עלול לקרוס, החומר הקריסטל הקשיח עלול לגדול ולגרום לקצר, 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 למתח המסוכן ראשון במהלך תהליך הטעינה. בשלב זה, המתח הכולל של ערכת הסוללות עדיין לא הגיע לערך המלא, והמטען לא יפסיק להיטען. . לכן, התאים שיגיעו תחילה למתחים מסוכנים יגרמו לסיכונים בטיחותיים. לכן, שליטה ובקרה על המתח הכולל של ערכת הסוללות אינם מספיקים לכימיה מבוססת ליתיום. ה-BMS חייב לבדוק את המתח של כל תא בודד המרכיב את ערכת הסוללות.
לכן, כדי להבטיח את הבטיחות וחיי השירות הארוכים של חבילות סוללות ליתיום, אכן יש צורך במערכת ניהול סוללות BMS איכותית ואמינה.
זמן פרסום: 25 באוקטובר 2023
