يمكن توصيل عدة بطاريات ليثيوم على التوالي لتشكيل حزمة بطاريات، والتي يمكنها تزويد أحمال مختلفة بالطاقة، ويمكن شحنها أيضًا بشكل طبيعي باستخدام شاحن متوافق. لا تتطلب بطاريات الليثيوم أي نظام لإدارة البطاريات.نظام إدارة المباني) للشحن والتفريغ. فلماذا تُضاف أنظمة إدارة البطارية (BMS) إلى جميع بطاريات الليثيوم المتوفرة في السوق؟ الجواب هو السلامة وطول العمر.
يُستخدم نظام إدارة البطارية (BMS) لمراقبة عملية شحن وتفريغ البطاريات القابلة لإعادة الشحن والتحكم بها. وتتمثل أهم وظيفة لنظام إدارة بطاريات الليثيوم (BMS) في ضمان بقاء البطاريات ضمن حدود التشغيل الآمنة، واتخاذ إجراء فوري في حال تجاوز أي بطارية لهذه الحدود. فإذا اكتشف النظام انخفاضًا في الجهد، فإنه يفصل الحمل، وإذا كان الجهد مرتفعًا، فإنه يفصل الشاحن. كما يتحقق النظام من تساوي جهد كل خلية في البطارية، ويخفض أي جهد أعلى من جهد الخلايا الأخرى. وهذا يضمن عدم وصول جهد البطارية إلى مستويات خطيرة، سواءً كانت مرتفعة أو منخفضة.–وهذا غالبًا ما يكون سبب حرائق بطاريات الليثيوم التي نشاهدها في الأخبار. بل ويمكنه مراقبة درجة حرارة البطارية وفصلها قبل أن ترتفع حرارتها إلى درجة الاشتعال. لذا، يتيح نظام إدارة البطارية (BMS) حماية البطارية بدلًا من الاعتماد فقط على شاحن جيد أو استخدام صحيح من قِبل المستخدم.
لماذا لا'هل تحتاج بطاريات الرصاص الحمضية إلى نظام إدارة؟ تركيب بطاريات الرصاص الحمضية أقل قابلية للاشتعال، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية اشتعالها في حال وجود مشكلة في الشحن أو التفريغ. لكن السبب الرئيسي يتعلق بكيفية عمل البطارية عند اكتمال شحنها. تتكون بطاريات الرصاص الحمضية من خلايا موصولة على التوالي؛ فإذا كانت إحدى الخلايا مشحونة أكثر بقليل من الخلايا الأخرى، فإنها ستسمح بمرور التيار حتى تكتمل شحنة الخلايا الأخرى، مع الحفاظ على جهد مناسب، وهكذا. تتساوى شحنات الخلايا. وبهذه الطريقة، "توازن" بطاريات الرصاص الحمضية نفسها أثناء الشحن.
تختلف بطاريات الليثيوم. يتكون القطب الموجب في بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن في الغالب من أيونات الليثيوم. ويحدد مبدأ عملها أنه أثناء عمليتي الشحن والتفريغ، تنتقل إلكترونات الليثيوم بين القطبين الموجب والسالب بشكل متكرر. إذا تجاوز جهد خلية واحدة 4.25 فولت (باستثناء بطاريات الليثيوم عالية الجهد)، فقد ينهار التركيب المسامي الدقيق للمصعد، وقد تنمو المادة البلورية الصلبة مسببةً ماسًا كهربائيًا، مما يؤدي إلى ارتفاع سريع في درجة الحرارة، وقد يتسبب في النهاية في نشوب حريق. عند اكتمال شحن بطارية الليثيوم، يرتفع الجهد فجأةً وقد يصل بسرعة إلى مستويات خطيرة. إذا كان جهد خلية معينة في حزمة البطاريات أعلى من جهد الخلايا الأخرى، فستصل هذه الخلية إلى الجهد الخطير أولًا أثناء عملية الشحن. في هذه الحالة، لم يصل الجهد الكلي لحزمة البطاريات إلى قيمته الكاملة بعد، ولن يتوقف الشاحن عن الشحن. لذلك، فإن الخلايا التي تصل إلى الجهود الخطيرة أولًا تُشكل مخاطر على السلامة. لذا، فإن التحكم في الجهد الكلي لحزمة البطاريات ومراقبته لا يكفيان في بطاريات الليثيوم. يجب على نظام إدارة البطارية (BMS) فحص جهد كل خلية على حدة من الخلايا التي تشكل حزمة البطارية.
لذلك، ولضمان سلامة وعمر خدمة طويل لحزم بطاريات الليثيوم، فإن نظام إدارة البطاريات عالي الجودة والموثوقية ضروري بالفعل.
تاريخ النشر: 25 أكتوبر 2023
