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锂电池需要管理系统(BMS)吗?

2022-05-27 永利69193com_NO.1

将几节锂电池串联起来就可以组成一个电池组,它既可以为各种负载供电,也可以用匹配的充电器进行正常充电。锂电池不需要任何电池管理系统(BMS)就能放电。那么为什么市场上所有锂电池都加了BMS呢?

答案是:安全和寿命

电池管理系统BMS(Battery Mangement System)是用于监控和控制可充电电池的充电和放电。锂电池管理系统BMS最重要的功能是确保电池保持在安全操作范围内,并在任何单个电池开始超出限制时立即采取行动。如果BMS监测带电压太低,它将断开负载,如果电压太高,则断开充电器。它还将检查电池组中每个电池的电压或低电压—这通常是我们在新闻中看到的锂电池起火的原因。它甚至可以监控电池的温度,并在电池组变得太热以致着火前就能断开电池组的连接。所以,电池管理系统BMS是让电池受到保护,而不是纯粹依赖良好的充电器或正确的用户操作。
为什么铅酸电池(AGM、疑胶电池、深循环等)不需要电池管理系统?铅酸电池的成分不那么易燃,如果充电或放电出现问题,它们起火的可能性要小得多。当主要原因与电池充满后的行为有关。铅酸蓄电池也是由电芯串联而成;如果一个电芯的充电量比其他电芯略多,在其他电芯完全充满电之前,它只会让电流通过,同时自己保持合理的电压,等其他电芯赶上,通过这种方式,铅酸电池在充电时会“自我平衡”。

锂电池则不一样。可充电锂电池的正极多为锂离子材料,它的工作原理决定了,在充放电过程中,锂电子会一次又一次地跑在正负极两侧。如果允许单体电芯的电压高于4.25V(高压锂电池除外),阳极微孔结构可能会崩溃。硬晶体物质可能会长大并引起短路,然后温度会迅速升高,最后会导致火灾。当锂电芯充满电时,电压会突然升高,并且会很快达到危险水平。如果一个电池组中某个电芯的电压比其他电芯高,在充电过程中此电芯会率先到达危险电压,而此时电池组的整体电压还没有到达充满值,充电器不会停止充电。因此,率先到达危险电压的电芯会引起安全风险。所以,控制和监测电池组的总电压对于基于锂的化学物质是不够的,必须要由BMS来检查构成该电池组的每个单独电芯的电压。

从狭义上来讲,电池管理系统BMS是用于大电池组的保护,典型用途是磷酸铁锂动力电池,具有过充、过放。过流、短路、电芯平衡等保护功能,部分电池可能还需要通讯口和数据输入输出和其他显示功能,如瑞鼎专业定制BMS

从广义上来说,保护电路板PCB(Protection Circuit Board),有时也称为PCM(Protection Circuit Module),是属于简易型的电池管理系统BMS。通常用于小电池组。典型用于数码电池。大多数时候,它用于3.7V或7.4V电池组,它具有过充、过放、过流、短路四种基本功能。有些电池可能还需要PTC和NTC.

因此,要想确保锂电池组安全且使用寿命长,确实需要一个质量可靠的电池管理系统BMS.

 

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