عند بناء حزمة بطاريات الليثيوم أيون، يتساءل الكثيرون عما إذا كان بإمكانهم مزج خلايا بطاريات مختلفة. على الرغم من أن ذلك قد يبدو مريحًا، إلا أن القيام بذلك قد يؤدي إلى العديد من المشاكل، حتى معنظام إدارة البطارية (BMS)في مكانه.
يُعد فهم هذه التحديات أمراً بالغ الأهمية لأي شخص يتطلع إلى إنشاء حزمة بطاريات آمنة وموثوقة.
دور نظام إدارة المباني
يُعد نظام إدارة البطارية (BMS) مكونًا أساسيًا في أي حزمة بطاريات ليثيوم أيون. ويتمثل غرضه الرئيسي في المراقبة المستمرة لحالة البطارية وسلامتها.
يتولى نظام إدارة البطارية (BMS) مراقبة جهد كل خلية على حدة، ودرجة حرارتها، والأداء العام لحزمة البطارية. ويمنع هذا النظام أي خلية من الشحن الزائد أو التفريغ الزائد، مما يساهم في تجنب تلف البطارية أو حتى نشوب الحرائق.
عندما يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بفحص جهد الخلية، فإنه يبحث عن الخلايا التي تقترب من جهدها الأقصى أثناء الشحن. إذا وجد إحداها، فإنه يستطيع إيقاف تيار الشحن لتلك الخلية.
إذا فرغت إحدى الخلايا شحنتها بشكل مفرط، يمكن لنظام إدارة البطارية فصلها. هذا يمنع التلف ويحافظ على البطارية ضمن نطاق التشغيل الآمن. هذه الإجراءات الوقائية ضرورية للحفاظ على عمر البطارية وسلامتها.
مشاكل في خلط الخلايا
استخدام نظام إدارة البطارية له فوائد. ومع ذلك، فإنه ليس من المستحسن عموماً خلط خلايا الليثيوم أيون المختلفة في نفس حزمة البطارية.
تختلف الخلايا في سعتها ومقاومتها الداخلية ومعدلات شحنها وتفريغها. هذا التفاوت قد يؤدي إلى شيخوخة بعض الخلايا أسرع من غيرها. ورغم أن نظام إدارة البطارية يساعد في رصد هذه الاختلافات، إلا أنه قد لا يعوضها بشكل كامل.
على سبيل المثال، إذا كانت إحدى الخلايا أقل شحناً من غيرها، فسوف تُفرغ شحنتها أسرع. قد يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بفصل الطاقة لحماية تلك الخلية، حتى لو كانت الخلايا الأخرى لا تزال مشحونة. قد يؤدي هذا الوضع إلى الإحباط ويقلل من الكفاءة الإجمالية لحزمة البطارية، مما يؤثر على أدائها.
مخاطر السلامة
استخدام خلايا غير متطابقة يشكل مخاطر على السلامة. حتى مع وجود نظام إدارة البطارية، فإن استخدام خلايا مختلفة معًا يزيد من احتمالية حدوث مشاكل.
قد يؤثر خلل في خلية واحدة على حزمة البطارية بأكملها، مما قد يتسبب في مشاكل خطيرة، مثل ارتفاع درجة الحرارة المفاجئ أو حدوث ماس كهربائي. ورغم أن نظام إدارة البطارية (BMS) يعزز السلامة، إلا أنه لا يستطيع القضاء على جميع المخاطر المرتبطة باستخدام خلايا غير متوافقة.
في بعض الحالات، قد يمنع نظام إدارة البطارية خطرًا مباشرًا، كالحريق. مع ذلك، إذا تسبب حدث ما في تلف النظام، فقد لا يعمل بشكل صحيح عند إعادة تشغيل البطارية. وهذا قد يجعل حزمة البطارية عرضة لمخاطر وأعطال مستقبلية.
ختامًا، يُعد نظام إدارة البطارية (BMS) ضروريًا لضمان سلامة وكفاءة حزمة بطاريات الليثيوم أيون. مع ذلك، يُفضّل استخدام نفس الخلايا من نفس الشركة المصنّعة ونفس الدفعة. فخلط خلايا مختلفة قد يؤدي إلى اختلالات في التوازن، وانخفاض في الأداء، ومخاطر محتملة على السلامة. لذا، يُنصح أي شخص يسعى إلى إنشاء نظام بطاريات موثوق وآمن بالاستثمار في خلايا متجانسة.
يُحسّن استخدام نفس خلايا الليثيوم أيون الأداء ويقلل المخاطر، مما يضمن لك الشعور بالأمان أثناء تشغيل حزمة البطارية.
تاريخ النشر: 5 أكتوبر 2024
