Flere litiumbatterier kan seriekobles for å danne en batteripakke, som kan forsyne ulike belastninger med strøm og kan også lades normalt med en matchende lader. Litiumbatterier krever ikke noe batteristyringssystem (BMS) for å lade og utlade. Så hvorfor har alle litiumbatterier på markedet BMS? Svaret er sikkerhet og lang levetid.
Batteristyringssystemet BMS (Battery Management System) brukes til å overvåke og kontrollere lading og utlading av oppladbare batterier. Den viktigste funksjonen til et litiumbatteristyringssystem (BMS) er å sikre at batteriene holder seg innenfor trygge driftsgrenser og å iverksette umiddelbare tiltak hvis et enkelt batteri begynner å overskride grensene. Hvis BMS oppdager at spenningen er for lav, vil den koble fra lasten, og hvis spenningen er for høy, vil den koble fra laderen. Den vil også kontrollere at hver celle i pakken har samme spenning og redusere eventuell spenning som er høyere enn de andre cellene. Dette sikrer at batteriet ikke når farlig høye eller lave spenninger.–som ofte er årsaken til brannene i litiumbatterier vi ser i nyhetene. Den kan til og med overvåke batteriets temperatur og koble fra batteripakken før den blir for varm til å ta fyr. Derfor beskytter batteristyringssystemet BMS batteriet i stedet for å bare stole på en god lader eller korrekt brukerbetjening.
Hvorfor ikke'Trenger blybatterier et batteristyringssystem? Blybatterier er laget av en mindre brannfarlig sammensetning, noe som gjør dem mye mindre sannsynlige for å ta fyr hvis det er et problem med lading eller utlading. Men hovedårsaken har å gjøre med hvordan batteriet oppfører seg når det er fulladet. Blybatterier er også bygd opp av celler koblet i serie. Hvis én celle har litt mer lading enn de andre cellene, vil den bare slippe strømmen gjennom til de andre cellene er fulladet, samtidig som den opprettholder en rimelig spenning osv. Cellene tar igjen det tapte. På denne måten "balanserer" blybatterier seg selv mens de lader.
Litiumbatterier er forskjellige. Den positive elektroden i oppladbare litiumbatterier er for det meste et litiumionmateriale. Virkemåten er at litiumelektroner vil løpe til begge sider av de positive og negative elektrodene igjen og igjen under lade- og utladingsprosessen. Hvis spenningen til en enkelt celle tillates å være høyere enn 4,25 V (unntatt for høyspenningslitiumbatterier), kan anodens mikroporøse struktur kollapse, det harde krystallmaterialet kan vokse og forårsake kortslutning, og temperaturen vil stige raskt, noe som til slutt fører til brann. Når et litiumbatteri er fulladet, stiger spenningen plutselig og kan raskt nå farlige nivåer. Hvis spenningen til en bestemt celle i en batteripakke er høyere enn spenningen til andre celler, vil denne cellen nå den farlige spenningen først under ladeprosessen. På dette tidspunktet har ikke den totale spenningen til batteripakken nådd full verdi ennå, og laderen vil ikke slutte å lade. Derfor vil cellene som når farlige spenninger først forårsake sikkerhetsrisikoer. Derfor er det ikke nok å kontrollere og overvåke den totale spenningen til batteripakken for litiumbaserte kjemikalier. BMS-en må kontrollere spenningen til hver enkelt celle som utgjør batteripakken.
For å sikre sikkerheten og lang levetid for litiumbatteripakker er det derfor behov for et kvalitets- og pålitelig batteristyringssystem (BMS).
Publisert: 25. oktober 2023
