Hægt er að tengja nokkrar litíum rafhlöður í röð til að mynda rafhlöðupakka, sem getur veitt afl til ýmissa álags og einnig er hægt að hlaða venjulega með samsvarandi hleðslutæki. Lithium rafhlöður þurfa ekki rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS) til að hlaða og losa. Svo hvers vegna bæta allar litíum rafhlöður á markaðnum við BMS? Svarið er öryggi og langlífi.
Rafhlöðustjórnunarkerfið BMS (Battery Management System) er notað til að fylgjast með og stjórna hleðslu og afhleðslu endurhlaðanlegra rafgeyma. Mikilvægasta hlutverk litíum rafhlöðustjórnunarkerfis (BMS) er að tryggja að rafhlöður haldist innan öruggra rekstrarmarka og að grípa strax til aðgerða ef einhver einstök rafhlaða fer að fara yfir mörkin. Ef BMS skynjar að spennan er of lág mun hún aftengja álagið og ef spennan er of há mun hún aftengja hleðslutækið. Það mun einnig athuga hvort hver klefi í pakkanum sé á sömu spennu og draga úr spennu sem er hærri en hinar frumurnar. Þetta tryggir að rafhlaðan nái ekki hættulegri há- eða lágspennu–sem er oft orsök litíum rafhlöðueldanna sem við sjáum í fréttum. Það getur jafnvel fylgst með hitastigi rafhlöðunnar og aftengt rafhlöðupakkann áður en hann verður of heitur til að kvikna í. Þess vegna gerir rafhlöðustjórnunarkerfið BMS kleift að vernda rafhlöðuna frekar en að treysta eingöngu á gott hleðslutæki eða rétta notkun notenda.
Hvers vegna don'þarf blý-sýru rafhlöður rafhlöðustjórnunarkerfi? Samsetning blýsýrurafhlaðna er minna eldfimt, sem gerir það að verkum að þær kvikna mun síður ef vandamál koma upp við hleðslu eða afhleðslu. En aðalástæðan hefur að gera með hvernig rafhlaðan hegðar sér þegar hún er fullhlaðin. Blýsýrurafhlöður eru einnig gerðar úr frumum sem eru tengdir í röð; ef ein fruman hefur aðeins meiri hleðslu en hinar frumurnar, mun hún aðeins hleypa straumnum framhjá þar til hinar frumurnar eru fullhlaðnar, á meðan haldið er hæfilegri spennu o.s.frv. Frumur ná sér. Þannig koma blýsýrurafhlöður „jafnvægi“ þegar þær hlaðast.
Lithium rafhlöður eru mismunandi. Jákvæð rafskaut endurhlaðanlegra litíum rafhlöður er að mestu leyti litíumjón efni. Vinnureglan þess ákvarðar að meðan á hleðslu og afhleðslu stendur munu litíum rafeindir hlaupa til beggja hliða jákvæðu og neikvæðu rafskautanna aftur og aftur. Ef spenna eins frumu er leyfð að vera hærri en 4,25v (að undanskildum háspennu litíum rafhlöðum), getur rafskautið hrunið, harða kristalefnið getur vaxið og valdið skammhlaupi og þá mun hitastigið hækka. hratt, sem leiðir að lokum til elds. Þegar litíum rafhlaða er fullhlaðin hækkar spennan skyndilega og getur fljótt náð hættulegum mörkum. Ef spenna tiltekinnar frumu í rafhlöðupakka er hærri en annarra fruma, nær þessi klefi fyrst hættulegu spennunni á meðan á hleðslunni stendur. Á þessum tíma hefur heildarspenna rafhlöðupakkans ekki enn náð fullu gildi og hleðslutækið hættir ekki að hlaða. . Þess vegna munu frumurnar sem fyrst ná hættulegri spennu valda öryggisáhættu. Þess vegna er ekki nóg að stjórna og fylgjast með heildarspennu rafhlöðupakkans fyrir litíum-undirstaða efnafræði. BMS verður að athuga spennu hverrar einstakrar frumu sem samanstendur af rafhlöðupakkanum.
Þess vegna, til að tryggja öryggi og langan endingartíma litíum rafhlöðupakka, er sannarlega þörf á vönduðu og áreiðanlegu rafhlöðustjórnunarkerfi BMS.
Birtingartími: 25. október 2023
