鋰電池為什么需要BMS？鋰電池保護(hù)板BMS的作用介紹
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-06 18:05
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鋰電池為什么需要BMS？
動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)能有效的對(duì)鋰電池組進(jìn)行有效的監(jiān)控、保護(hù)、能量均衡和故障警報(bào)，進(jìn)而提高整個(gè)動(dòng)力電池組的工作效率和使用壽命。鋰電池由于其工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量密度大、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用在各種精密設(shè)備上。但是鋰電池有嚴(yán)重的缺陷，總結(jié)來(lái)說(shuō)有以下兩個(gè)方面：
(1)安全性
鋰電池存在安全性差，時(shí)有發(fā)生爆炸等缺陷。尤其是鈷酸鋰為正極材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。此外，幾乎所有種類的鋰電池過(guò)度充電或過(guò)度放電都會(huì)引起電芯不可逆轉(zhuǎn)的損傷。鋰電池對(duì)溫度也極為敏感：如果在溫度過(guò)高的狀況下使用，可能引起電解液分解、燃燒甚至爆炸；溫度過(guò)低將導(dǎo)致鋰電池的各項(xiàng)性能明顯惡化，影響設(shè)備的正常使用。
由于電池制作工藝的限制，每個(gè)電池單元的內(nèi)阻、容量等均會(huì)存在差異。當(dāng)多個(gè)電池單元串聯(lián)使用時(shí)，會(huì)引起各個(gè)電芯的充放電速率不一致，這導(dǎo)致了電池容量的利用率低下。鑒于此，鋰電池在實(shí)際使用過(guò)程中通常需要專門的保護(hù)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控電池的健康狀態(tài)，從而管理鋰電池的使用過(guò)程。
(2)可維護(hù)性
鋰電池低溫下容量衰減和電量無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)使得設(shè)備的可維護(hù)性較差。長(zhǎng)期在線的儀表需要定期更換電池，而遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備工作站點(diǎn)分散，各個(gè)站點(diǎn)之間路途遙遠(yuǎn)，因此更換電池工作量巨大，成本高昂。
為了減小維護(hù)的工作量，降低維護(hù)成本，需要鋰電池BMS管理系統(tǒng)具有準(zhǔn)確的電荷狀態(tài)估算功能以準(zhǔn)確掌握電池的電荷狀態(tài)，更有目的地進(jìn)行電池更換工作；同時(shí)還需要電池管理系統(tǒng)具有較低的自身功耗，以降低維護(hù)頻率，延長(zhǎng)電池的使用壽命。因此對(duì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)供電的遠(yuǎn)程監(jiān)控儀表，合理地設(shè)計(jì)鋰電池BMS管理系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)有著非常重要的意義。
鋰電池保護(hù)板BMS的作用
1.電池保護(hù)，和PCM差不多，過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫、過(guò)流，還有短路保護(hù)。像普通的鋰錳電池和三元鋰電池，一旦檢測(cè)到任何一節(jié)電池電壓超過(guò)4.2V或任何一節(jié)電池電壓低于3.0V系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切斷充電或放電回路。如果電池溫度超過(guò)電池的工作溫度或電流大于電池的放電電流，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷電流通路，保障電池和系統(tǒng)安全。
2.能量均衡，整個(gè)電池包，由于很多節(jié)電池串聯(lián)，工作一定時(shí)間后，由于其電芯本身的不一致性、工作溫度的不一致性等原因的影響，最后會(huì)表現(xiàn)出很大的差異，對(duì)電池的壽命和系統(tǒng)的使用有巨大的影響，能量均衡就是彌補(bǔ)電芯個(gè)體之間的差異去做一些主動(dòng)或被動(dòng)的充電或放電的管理，確保電池的一致性，延長(zhǎng)電池的壽命。
動(dòng)力鋰電池從產(chǎn)生直到壽命完結(jié)回收，都存在安全問(wèn)題，即使在出廠時(shí)完全符合國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中會(huì)從安全狀態(tài)演變到不安全狀態(tài)，質(zhì)量好的單體電池性能逐漸衰退而達(dá)到壽命極限，質(zhì)量不好的單體電池，在使用過(guò)程中其性能會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)各種不正常劣化衰退，進(jìn)入所擔(dān)心的不安全狀態(tài)。這是一個(gè)逐漸累積的變化過(guò)程。
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