Hægt er að tengja nokkrar litíumrafhlöður í röð til að mynda rafhlöðupakka sem getur veitt afl til ýmissa álags og er einnig hægt að hlaða venjulega með samsvarandi hleðslutæki. Litíumrafhlöður þurfa ekki neitt rafhlöðustjórnunarkerfi (BMS) til að hlaða og afhlaða. Hvers vegna bæta allar litíumrafhlöður á markaðnum við BMS? Svarið er öryggi og endingartími.
Rafhlöðustjórnunarkerfið BMS (Battery Management System) er notað til að fylgjast með og stjórna hleðslu og afhleðslu endurhlaðanlegra rafhlöðu. Mikilvægasta hlutverk litíumrafhlöðustjórnunarkerfis (BMS) er að tryggja að rafhlöður haldist innan öruggra rekstrarmarka og að grípa til tafarlausra aðgerða ef einhver einstök rafhlaða byrjar að fara yfir mörk. Ef BMS greinir að spennan er of lág mun það aftengja álagið og ef spennan er of há mun það aftengja hleðslutækið. Það mun einnig athuga hvort hver fruma í pakkanum sé á sömu spennu og lækka alla spennu sem er hærri en hinar frumurnar. Þetta tryggir að rafhlaðan nái ekki hættulega háum eða lágum spennum.–sem er oft orsök eldsvoða í litíumrafhlöðum sem við sjáum í fréttum. Það getur jafnvel fylgst með hitastigi rafhlöðunnar og aftengt rafhlöðupakkann áður en hann hitnar of mikið til að kvikna í. Þess vegna gerir rafhlöðustjórnunarkerfið BMS kleift að vernda rafhlöðuna frekar en að reiða sig eingöngu á góðan hleðslutæki eða rétta notkun notenda.
Af hverju ekki'Þarfnast blýsýrurafhlöður ekki rafhlöðustjórnunarkerfis? Samsetning blýsýrurafhlöður er minna eldfim, sem gerir þær mun ólíklegri til að kvikna í ef vandamál koma upp við hleðslu eða afhleðslu. En aðalástæðan tengist því hvernig rafhlaðan hagar sér þegar hún er fullhlaðin. Blýsýrurafhlöður eru einnig gerðar úr frumum sem eru tengdar í röð; ef ein fruma hefur aðeins meiri hleðslu en hinar frumurnar, þá mun hún aðeins láta strauminn fara framhjá þar til hinar frumurnar eru fullhlaðnar, en viðhalda samt sanngjörnu spennu, o.s.frv. Frumur ná í strauminn. Á þennan hátt „jafna“ blýsýrurafhlöður sig þegar þær hlaðast.
Litíumrafhlöður eru ólíkar. Jákvæða rafskautið í endurhlaðanlegum litíumrafhlöðum er að mestu leyti úr litíumjónaefni. Virkni þeirra felur í sér að við hleðslu og afhleðslu munu litíumrafeindir streyma til beggja hliða jákvæðu og neikvæðu rafskautanna aftur og aftur. Ef spenna einnar rafhlöðu er leyfð að vera hærri en 4,25V (nema fyrir háspennurafhlöður með litíumjónum) getur örholótt uppbygging anóðunnar hrunið saman, harðkristallaefnið getur vaxið og valdið skammhlaupi og síðan mun hitastigið hækka hratt, sem að lokum leiðir til eldsvoða. Þegar litíumrafhlöða er fullhlaðin hækkar spennan skyndilega og getur fljótt náð hættulegum stigum. Ef spenna ákveðinnar rafhlöðu í rafhlöðupakka er hærri en annarra rafhlöðu, mun þessi rafhlöðu ná hættulegri spennu fyrst við hleðsluferlið. Á þessum tímapunkti hefur heildarspenna rafhlöðupakka ekki enn náð fullu gildi og hleðslutækið mun ekki hætta að hlaða. Þess vegna munu rafhlöður sem ná hættulegri spennu fyrst valda öryggisáhættu. Þess vegna er ekki nóg að stjórna og fylgjast með heildarspennu rafhlöðupakka fyrir litíum-byggð efni. BMS kerfið verður að athuga spennuna í hverri einstakri frumu sem myndar rafhlöðupakkann.
Þess vegna, til að tryggja öryggi og langan líftíma litíum-rafhlöðupakka, er nauðsynlegt að hafa vandað og áreiðanlegt BMS-stjórnunarkerfi fyrir rafhlöður.
Birtingartími: 25. október 2023
