Por que o BMS é tão importante nas baterias de íons de lítio?
As baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4) vêm em um único pacote com muita potência e valor. Esta química da bateria de lítio é a grande parte de seu desempenho superior. Embora todas as baterias de íon de lítio de renome também incluam outro componente importante junto com as células da bateria: um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) cuidadosamente projetado. Um sistema de gerenciamento de bateria bem projetado pode proteger e monitorar ao máximo uma bateria de íons de lítio para otimizar o desempenho, maximizar a vida útil e garantir uma operação segura em uma ampla variedade de condições de uso.
Proteção de tensão ao longo
As células LiFePO4 operam com segurança em uma faixa de voltagens, normalmente de 2.0 V a 4.2 V. Algumas químicas de lítio resultam em células altamente sensíveis à sobretensão, mas as células LiFePO4 são mais tolerantes. Ainda assim, uma sobretensão significativa por um período prolongado durante o carregamento pode causar o revestimento de lítio metálico no ânodo da bateria, o que degrada permanentemente o desempenho. Além disso, o material do cátodo pode oxidar, tornar-se menos estável e produzir dióxido de carbono, o que pode levar a um acúmulo de pressão na célula. O Polinovel BMS limita cada célula e a própria bateria a uma tensão máxima de 3.9V e 15.6V.
Sob proteção de tensão
A subtensão durante a descarga da bateria também é uma preocupação, pois a descarga de uma célula LiFePO4 abaixo de aproximadamente 2.0 V pode resultar na quebra dos materiais do eletrodo. O BMS atua como uma proteção contra falhas para desconectar a bateria do circuito se alguma célula cair abaixo de 2.0 V. As baterias de lítio Polinovel têm uma tensão operacional mínima recomendada, que é de 2.5 V para as células e 10 V para a bateria.
Proteção de Sobrecorrente
Cada bateria tem uma corrente máxima especificada para operação segura. Se uma carga que puxa uma corrente mais alta para a bateria, pode resultar em superaquecimento da bateria. Embora seja importante usar a bateria de forma a manter o consumo de corrente abaixo da especificação máxima, o BMS novamente atua como um contra recuo contra condições de sobrecorrente e desconecta a bateria do circuito.
Proteção de curto-circuito
O curto-circuito da bateria é a forma mais grave da condição de sobrecorrente. Isso geralmente acontece quando os eletrodos são acidentalmente conectados a um pedaço de metal. O BMS deve detectar rapidamente uma condição de curto-circuito antes que o consumo repentino e maciço de corrente superaqueça a bateria e cause danos catastróficos.
Acima da temperatura
As baterias de fosfato de ferro-lítio operam com eficiência e segurança em temperaturas de até 60oC ou mais. Mas em temperaturas de operação e armazenamento mais altas, como acontece com todas as baterias, os materiais dos eletrodos começarão a se degradar. O BMS de uma bateria de lítio usa termistores embutidos para monitorar a temperatura durante a operação e desconectará a bateria do circuito a uma temperatura especificada.
Resumo
As baterias de fosfato de ferro-lítio são construídas com mais do que apenas células individuais conectadas. Eles também incluem um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que geralmente não é visível para o usuário final, garantindo que cada célula da bateria permaneça dentro dos limites seguros. Na JB BATTERY, todas as nossas baterias LiFePO4 incluem um BMS interno ou externo para proteger, controlar e monitorar a bateria para garantir a segurança e maximizar a vida útil em todas as condições de operação.