Un pacco batteria può essere formato collegando più batterie al litio in serie, che non solo possono fornire energia a vari carichi, ma possono anche essere caricate normalmente con un caricabatterie adatto.Le batterie al litio non richiedono alcun sistema di gestione della batteria (BMS) per caricarsi e scaricarsi.Allora perché tutte le batterie al litio sul mercato sono dotate di BMS?La risposta è sicurezza e longevità.
Il sistema di gestione delle batterie BMS (Battery Management System) viene utilizzato per monitorare e controllare la carica e la scarica delle batterie ricaricabili.La funzione più importante di un sistema BMS di gestione della batteria al litio è garantire che la batteria rimanga entro un intervallo operativo sicuro e intervenire immediatamente se una singola batteria inizia a superare il limite.Se il BMS rileva che la tensione è troppo bassa, disconnetterà il carico e, se la tensione è troppo alta, disconnetterà il caricabatterie.Controllerà inoltre che ciascuna cella del pacco abbia la stessa tensione e scaricherà quelle più alte rispetto alle altre celle.Ciò garantisce che la batteria non raggiunga tensioni pericolosamente alte o basse, che spesso sono la causa degli incendi delle batterie al litio di cui vediamo nei notiziari.Può anche monitorare la temperatura della batteria e scollegarla prima che diventi troppo calda e prenda fuoco.Pertanto, il sistema di gestione della batteria BMS deve mantenere la batteria protetta anziché fare affidamento esclusivamente su un buon caricabatterie o sulla corretta azione dell'utente.
Perché le batterie al piombo (AGM, batterie al gel, deep cycle, ecc.) non richiedono un sistema di gestione della batteria?I componenti delle batterie al piombo sono meno infiammabili e hanno molte meno probabilità di prendere fuoco in caso di problemi con la carica o la scarica.Ma il motivo principale ha a che fare con il comportamento quando la batteria è completamente carica.Anche le batterie al piombo sono costituite da celle collegate in serie;se una cella viene caricata leggermente più delle altre, consentirà il passaggio della corrente solo fino a quando le altre celle non saranno completamente cariche, mantenendo da sola una tensione ragionevole, ecc. Le batterie raggiungono.In questo modo, la batteria al piombo si “autobilancia” mentre si carica.
Le batterie al litio sono diverse.L'elettrodo positivo della batteria al litio ricaricabile è costituito principalmente da materiale agli ioni di litio.Il suo principio di funzionamento determina che durante il processo di carica e scarica, gli elettroni di litio correranno ripetutamente su entrambi i lati degli elettrodi positivi e negativi.Se la tensione della singola cella può essere superiore a 4,25 V (ad eccezione delle batterie al litio ad alta tensione), la struttura microporosa dell'anodo potrebbe collassare, il materiale cristallino duro potrebbe crescere e causare un cortocircuito, quindi la temperatura aumenterà rapidamente , che alla fine porterà ad un incendio.Quando una cella al litio è completamente carica, la tensione aumenta improvvisamente e può raggiungere rapidamente livelli pericolosi.Se la tensione di una cella in un pacco batteria è superiore a quella delle altre celle, questa cella raggiungerà prima la tensione pericolosa durante il processo di ricarica e la tensione complessiva del pacco batteria non ha raggiunto il valore completo in questo momento, il caricabatterie non interrompere la ricarica.Pertanto, la prima cella che raggiunge la tensione pericolosa rappresenta un rischio per la sicurezza.Pertanto, il controllo e il monitoraggio della tensione complessiva del pacco batteria non è sufficiente per i prodotti chimici basati sul litio; la tensione di ogni singola cella che costituisce il pacco batteria deve essere controllata dal BMS.
In senso stretto, il sistema di gestione della batteria BMS viene utilizzato per la protezione di pacchi batteria di grandi dimensioni.L'uso tipico sono le batterie al litio ferro fosfato, che hanno funzioni di protezione come sovraccarico, scarica eccessiva, sovracorrente, cortocircuito e bilanciamento delle celle.Sono necessarie porte di comunicazione, opzioni di input e output dei dati e altre funzioni di visualizzazione.Ad esempio, l'interfaccia di comunicazione del BMS professionale personalizzato di Xinya è la seguente.
In senso lato, un Protection Circuit Board (PCB), a volte chiamato PCM (Protection Circuit Module), è un semplice sistema BMS di gestione della batteria.Tipicamente utilizzato per piccoli pacchi batteria.Tipicamente utilizzato per batterie digitali, come batterie per telefoni cellulari, batterie per fotocamere, batterie GPS, batterie per indumenti riscaldanti, ecc. La maggior parte delle volte viene utilizzato per pacchi batteria da 3,7 V o 7,4 V e ha quattro funzioni di base di sovraccarico, sovraccarico, sovracorrente e cortocircuito.Alcune batterie potrebbero richiedere anche PTC e NTC.
Pertanto, per garantire la sicurezza e la lunga durata dei pacchi batteria al litio, è davvero necessario un sistema di gestione della batteria BMS di qualità affidabile.
Orario di pubblicazione: 31 marzo 2022