為什麼 BMS 在鋰離子電池中如此重要?

磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池採用單一封裝,具有強大的功率和價值。 鋰電池的這種化學成分是其卓越性能的重要組成部分。 雖然所有知名的鋰離子電池還包括與電池單元一起的另一個重要組件:精心設計的電池管理系統 (BMS)。 精心設計的電池管理系統可以最大限度地保護和監控鋰離子電池,以優化性能、最大限度地延長使用壽命並確保在廣泛的使用條件下安全運行。

過壓保護
LiFePO4 電池可在一定電壓範圍內安全運行,通常為 2.0V 至 4.2V。 一些鋰化學物質導致電池對過電壓高度敏感,但磷酸鐵鋰電池的耐受性更強。 儘管如此,充電過程中長時間的顯著過電壓會導致電池陽極上的金屬鋰鍍層,從而永久性地降低性能。 此外,陰極材料可能會氧化,變得不太穩定,並產生二氧化碳,這可能導致電池中的壓力升高。 Polinovel BMS 將每個電池和電池本身的最大電壓限制為 4V 和 3.9V。

欠壓保護
電池放電期間的欠壓也是一個問題,因為將 LiFePO4 電池放電到低於約 2.0V 可能會導致電極材料擊穿。 如果任何電池電壓降至 2.0V 以下,BMS 可作為故障安全裝置將電池與電路斷開。 Polinovel 鋰電池有推薦的最低工作電壓,電芯為 2.5V,電池為 10V。

過流保護
每個電池都有安全操作的最大指定電流。 如果負載向電池吸收更高的電流,則可能導致電池過熱。 雖然以將電流消耗保持在最大規格以下的方式使用電池很重要,但 BMS 再次充當過流條件的後備器並將電池與電路斷開連接。

短路保護
電池短路是最嚴重的過電流情況。 當電極意外與一塊金屬連接時,最常發生這種情況。 BMS 必須在突然的大量電流消耗導致電池過熱並導致災難性損壞之前快速檢測到短路情況。

過溫
磷酸鐵鋰電池可在高達 60oC 或更高的溫度下高效安全地運行。 但在更高的工作和儲存溫度下,與所有電池一樣,電極材料將開始降解。 鋰電池的 BMS 使用嵌入式熱敏電阻來監測運行過程中的溫度,並在指定溫度下將電池與電路斷開。

總結
磷酸鐵鋰電池不僅僅是由連接在一起的單個電池構成。 它們還包括最終用戶通常看不到的電池管理系統 (BMS),確保電池中的每個電池都保持在安全範圍內。 在 JB BATTERY,我們所有的 LiFePO4 電池都包含一個內部或外部 BMS,用於保護、控制和監控電池,以確保安全並最大限度地延長整個工作條件下的使用壽命。

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