为什么 BMS 在锂离子电池中如此重要?

磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池采用单一封装,具有强大的功率和价值。 锂电池的这种化学成分是其卓越性能的重要组成部分。 尽管所有知名的锂离子电池还包括与电池单元一起的另一个重要组件:精心设计的电池管理系统 (BMS)。 精心设计的电池管理系统可以最大限度地保护和监控锂离子电池,以优化性能、最大限度地延长使用寿命并确保在广泛的使用条件下安全运行。

过压保护
LiFePO4 电池可在一定电压范围内安全运行,通常为 2.0V 至 4.2V。 一些锂化学物质导致电池对过电压高度敏感,但磷酸铁锂电池的耐受性更强。 尽管如此,充电期间长时间的显着过电压会导致电池阳极上的金属锂镀层,从而永久性地降低性能。 此外,阴极材料可能会氧化,变得不太稳定,并产生二氧化碳,这可能导致电池中的压力升高。 Polinovel BMS 将每个电池和电池本身的最大电压限制为 4V 和 3.9V。

欠压保护
电池放电期间的欠压也是一个问题,因为将 LiFePO4 电池放电至低于约 2.0V 可能会导致电极材料击穿。 如果任何电池电压降至 2.0V 以下,BMS 可作为故障安全装置将电池与电路断开。 Polinovel 锂电池有推荐的最低工作电压,电芯为 2.5V,电池为 10V。

过流保护
每个电池都有安全操作的最大规定电流。 如果负载向电池吸收更高的电流,则可能导致电池过热。 虽然以将电流消耗保持在最大规格以下的方式使用电池很重要,但 BMS 再次充当过流条件的后备器并将电池与电路断开连接。

短路保护
电池短路是最严重的过电流情况。 当电极意外地与一块金属连接时,最常发生这种情况。 BMS 必须在突然的大量电流消耗导致电池过热并造成灾难性损坏之前快速检测到短路情况。

过温
磷酸铁锂电池可在高达 60oC 或更高的温度下高效安全地运行。 但在更高的工作和储存温度下,与所有电池一样,电极材料将开始降解。 锂电池的 BMS 使用嵌入式热敏电阻来监测运行过程中的温度,并在指定温度下将电池与电路断开。

总结
磷酸铁锂电池不仅仅是由连接在一起的单个电池构成。 它们还包括最终用户通常看不到的电池管理系统 (BMS),确保电池中的每个电池都保持在安全范围内。 在 JB BATTERY,我们所有的 LiFePO4 电池都包含一个内部或外部 BMS,用于保护、控制和监控电池,以确保安全并最大限度地延长整个工作条件下的使用寿命。

分享这篇文章


en English
X