Useita litiumakkuja voidaan kytkeä sarjaan akkupakkaukseksi, joka voi syöttää virtaa erilaisille kuormille ja jota voidaan myös ladata normaalisti vastaavalla laturilla. Litiumakut eivät vaadi akunhallintajärjestelmää (BMS) ladata ja purkaa. Joten miksi kaikki markkinoilla olevat litiumakut lisäävät BMS:n? Vastaus on turvallisuus ja pitkäikäisyys.
Akunhallintajärjestelmää BMS (Battery Management System) käytetään ladattavien akkujen lataamisen ja purkamisen valvontaan ja ohjaukseen. Litiumakun hallintajärjestelmän (BMS) tärkein tehtävä on varmistaa, että akut pysyvät turvallisissa käyttörajoissa, ja ryhtyä välittömiin toimiin, jos yksittäinen akku alkaa ylittää rajat. Jos BMS havaitsee, että jännite on liian alhainen, se katkaisee kuorman, ja jos jännite on liian korkea, se katkaisee laturin. Se myös tarkistaa, että pakkauksen jokaisessa kennossa on sama jännite, ja vähentää jännitettä, joka on korkeampi kuin muut kennot. Tämä varmistaa, että akku ei saavuta vaarallisen korkeaa tai matalaa jännitettä–mikä on usein syynä uutisissa näkemiin litiumakkupaloihin. Se voi jopa seurata akun lämpötilaa ja irrottaa akun ennen kuin se kuumenee liian kuumaksi syttyäkseen tuleen. Siksi akunhallintajärjestelmä BMS mahdollistaa akun suojaamisen sen sijaan, että luottaisi pelkästään hyvään laturiin tai oikeaan käyttäjän toimintaan.
Miksi ei't lyijyakut tarvitsevat akunhallintajärjestelmän? Lyijyakkujen koostumus on vähemmän syttyvää, mikä tekee niistä paljon vähemmän todennäköisiä syttymään tuleen, jos latauksessa tai purkautumisessa on ongelmia. Mutta tärkein syy liittyy siihen, miten akku käyttäytyy, kun se on täysin ladattu. Lyijyakut koostuvat myös sarjaan kytketyistä kennoista; jos toisessa kennossa on hieman enemmän varausta kuin muissa kennoissa, se päästää virran kulkemaan vain, kunnes muut kennot ovat täysin latautuneet, säilyttäen samalla kohtuullisen jännitteen jne. Solut saavat kiinni. Tällä tavalla lyijyakut "tasapainottavat itsensä" latautuessaan.
Litiumakut ovat erilaisia. Ladattavien litiumakkujen positiivinen elektrodi on enimmäkseen litiumionimateriaalia. Sen toimintaperiaate määrää, että lataus- ja purkausprosessin aikana litiumelektroneja juoksevat positiivisen ja negatiivisen elektrodin molemmille puolille uudestaan ja uudestaan. Jos yksittäisen kennon jännitteen sallitaan olla korkeampi kuin 4,25 V (paitsi korkeajännitteiset litiumakut), anodin mikrohuokoinen rakenne voi romahtaa, kova kidemateriaali voi kasvaa ja aiheuttaa oikosulun, minkä jälkeen lämpötila nousee nopeasti, mikä lopulta johtaa tulipaloon. Kun litiumakku on ladattu täyteen, jännite nousee äkillisesti ja voi nopeasti saavuttaa vaarallisen tason. Jos akun tietyn kennon jännite on korkeampi kuin muiden kennojen, tämä kenno saavuttaa vaarallisen jännitteen ensimmäisenä latauksen aikana. Tällä hetkellä akun kokonaisjännite ei ole vielä saavuttanut täyttä arvoa, eikä laturi lopeta lataamista. . Siksi kennot, jotka saavuttavat vaarallisen jännitteen ensin, aiheuttavat turvallisuusriskejä. Siksi akun kokonaisjännitteen hallinta ja valvonta ei riitä litiumpohjaisille kemiallisille aineille. BMS:n on tarkistettava jokaisen yksittäisen akun muodostavan kennon jännite.
Siksi litiumakkujen turvallisuuden ja pitkän käyttöiän varmistamiseksi tarvitaan laadukasta ja luotettavaa akunhallintajärjestelmää BMS.
Postitusaika: 25.10.2023
