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 vereisen geen batterijbeheersysteem (GBS) om op te laden en te ontladen. Dus waarom voegen alle lithiumbatterijen op de markt BMS toe? Het antwoord is veiligheid en een lange levensduur.
Het batterijmanagementsysteem 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 bedrijfslimieten blijven en onmiddellijk actie te ondernemen als een individuele batterij de limieten begint te overschrijden. Als het BMS detecteert dat de spanning te laag is, zal het de belasting loskoppelen, en als de spanning te hoog is, zal het de lader loskoppelen. Het controleert ook of elke cel in het pakket dezelfde spanning heeft en verlaagt de spanning die hoger is dan die van de andere cellen. Dit zorgt ervoor dat de accu geen gevaarlijk hoge of lage spanningen bereikt–wat vaak de oorzaak is van de lithiumbatterijbranden die we in het nieuws zien. Het kan zelfs de temperatuur van de batterij controleren en de batterij loskoppelen voordat deze te heet wordt om vlam te vatten. Daarom zorgt het batterijbeheersysteem BMS ervoor dat de batterij wordt beschermd in plaats van puur te vertrouwen op een goede lader of correcte bediening door de gebruiker.
Waarom don'Hebben loodzuurbatterijen een batterijbeheersysteem nodig? De samenstelling van loodzuuraccu's is minder brandbaar, waardoor ze veel minder snel vlam vatten als er een probleem is met opladen of ontladen. Maar de belangrijkste reden heeft te maken met hoe de batterij zich gedraagt wanneer deze volledig is opgeladen. Loodzuurbatterijen bestaan ook uit in serie geschakelde cellen; als de ene cel iets meer lading heeft dan de andere cellen, laat hij de stroom alleen door totdat de andere cellen volledig zijn opgeladen, terwijl een redelijke spanning wordt gehandhaafd, enz. De cellen halen hun achterstand in. Op deze manier ‘balanceren’ loodzuuraccu’s zichzelf tijdens het opladen.
Lithiumbatterijen zijn anders. De positieve elektrode van oplaadbare lithiumbatterijen bestaat meestal uit lithiumionmateriaal. Het werkingsprincipe ervan bepaalt dat tijdens het laad- en ontlaadproces lithium-elektronen keer op keer naar beide zijden van de positieve en negatieve elektroden zullen stromen. Als de spanning van een enkele cel hoger mag zijn dan 4,25 V (behalve bij hoogspanningslithiumbatterijen), kan de microporeuze structuur van de anode instorten, kan het harde kristalmateriaal groeien en kortsluiting veroorzaken, en dan zal de temperatuur stijgen snel, wat uiteindelijk tot brand leidde. 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 accupakket hoger is dan die van andere cellen, zal deze cel tijdens het laadproces als eerste de gevaarlijke spanning bereiken. Op dit moment heeft de totale spanning van het accupakket nog niet de volledige waarde bereikt en stopt de oplader niet met opladen. . Daarom zullen de cellen die als eerste gevaarlijke spanningen bereiken veiligheidsrisico's veroorzaken. Daarom is het controleren en bewaken van de totale spanning van het batterijpakket niet voldoende voor op lithium gebaseerde chemie. Het BMS moet de spanning controleren van elke individuele cel waaruit het accupakket bestaat.
Om de veiligheid en lange levensduur van lithiumbatterijpakketten te garanderen, is daarom inderdaad een kwalitatief en betrouwbaar batterijbeheersysteem BMS nodig.
Posttijd: 25 oktober 2023
