Meerdere lithiumbatterijen kunnen in serie worden geschakeld om een batterijpakket te vormen, dat stroom kan leveren aan verschillende belastingen en ook normaal kan worden opgeladen met een bijpassende lader. Lithiumbatterijen hebben geen batterijbeheersysteem nodig (BMS) om op te laden en te ontladen. Waarom hebben alle lithiumbatterijen op de markt dan een BMS? Het antwoord is veiligheid en een lange levensduur.
Het batterijbeheersysteem (BMS, Battery Management System) wordt gebruikt om het laden en ontladen van oplaadbare batterijen te bewaken en te regelen. De belangrijkste functie van een lithiumbatterijbeheersysteem (BMS) is ervoor te zorgen dat batterijen binnen veilige bedrijfsgrenzen blijven en direct actie te ondernemen als een afzonderlijke batterij de grenzen begint te overschrijden. Als het BMS detecteert dat de spanning te laag is, wordt de belasting losgekoppeld en als de spanning te hoog is, wordt de lader losgekoppeld. Het systeem controleert ook of elke cel in het pakket dezelfde spanning heeft en verlaagt elke spanning die hoger is dan de andere cellen. Dit zorgt ervoor dat de batterij geen gevaarlijk hoge of lage spanning bereikt.–Wat vaak de oorzaak is van de branden in lithiumbatterijen die we in het nieuws zien. Het systeem kan zelfs de temperatuur van de batterij bewaken en de accu loskoppelen voordat deze te heet wordt om vlam te vatten. Het batterijbeheersysteem (BMS) beschermt de batterij dus in plaats van alleen te vertrouwen op een goede lader of correcte bediening door de gebruiker.
Waarom niet'Waarom hebben loodzuuraccu's een batterijbeheersysteem nodig? De samenstelling van loodzuuraccu's is minder brandbaar, waardoor ze veel minder snel vlam vatten bij problemen met laden of ontladen. Maar de belangrijkste reden heeft te maken met hoe de accu zich gedraagt wanneer deze volledig is opgeladen. Loodzuuraccu's bestaan ook uit in serie geschakelde cellen; als één cel iets meer lading heeft dan de andere cellen, laat deze de stroom alleen door totdat de andere cellen volledig zijn opgeladen, terwijl een redelijke spanning wordt gehandhaafd, enz. Cellen halen de stroom in. Op deze manier "balanceren" loodzuuraccu's zichzelf tijdens het laden.
Lithiumbatterijen zijn anders. De positieve elektrode van oplaadbare lithiumbatterijen bestaat voornamelijk uit lithiumionmateriaal. Het werkingsprincipe ervan bepaalt dat tijdens het opladen en ontladen lithiumelektronen steeds weer naar beide zijden van de positieve en negatieve elektroden stromen. Als de spanning van een enkele cel hoger mag zijn dan 4,25 V (met uitzondering van lithium-hoogspanningsbatterijen), kan de microporeuze structuur van de anode instorten, kan het harde kristalmateriaal groeien en kortsluiting veroorzaken, waarna de temperatuur snel stijgt en uiteindelijk brand kan veroorzaken. Wanneer een lithiumbatterij volledig is opgeladen, stijgt de spanning plotseling en kan deze snel gevaarlijke niveaus bereiken. Als de spanning van een bepaalde cel in een batterijpakket hoger is dan die van andere cellen, bereikt deze cel als eerste de gevaarlijke spanning tijdens het opladen. Op dat moment heeft de totale spanning van het batterijpakket nog niet de volledige waarde bereikt en stopt de lader niet met laden. Daarom vormen de cellen die als eerste een gevaarlijke spanning bereiken een veiligheidsrisico. Daarom is het controleren en bewaken van de totale spanning van het batterijpakket niet voldoende voor lithiumgebaseerde chemicaliën. Het BMS moet de spanning van elke afzonderlijke cel in het batterijpakket controleren.
Om de veiligheid en een lange levensduur van lithium-batterijpakketten te garanderen, is daarom een kwalitatief hoogstaand en betrouwbaar batterijbeheersysteem (BMS) nodig.
Plaatsingstijd: 25-10-2023
