Un sistema de xestión de baterías (BMS)desempeña un papel vital para garantir o funcionamento seguro e eficiente das baterías de ión-litio, incluídas as baterías LFP e ternarias de litio (NCM/NCA). O seu propósito principal é supervisar e regular varios parámetros da batería, como a tensión, a temperatura e a corrente, para garantir que a batería funcione dentro de límites seguros. O BMS tamén protexe a batería de ser sobrecargada, sobrecargada ou de funcionar fóra do seu rango de temperatura óptimo. Nos paquetes de baterías con varias series de celas (cadeas de batería), o BMS xestiona o equilibrio das células individuais. Cando o BMS falla, a batería queda vulnerable e as consecuencias poden ser graves.
1. Sobrecarga ou sobredescarga
Unha das funcións máis críticas dun BMS é evitar que a batería se sobrecargue ou se descargue en exceso. A sobrecarga é especialmente perigosa para as baterías de alta densidade enerxética como o litio ternario (NCM/NCA) debido á súa susceptibilidade á fuga térmica. Isto ocorre cando a tensión da batería supera os límites de seguridade, xerando exceso de calor, que pode provocar unha explosión ou incendio. A descarga excesiva, por outra banda, pode causar danos permanentes nas células, especialmente enBaterías LFP, que pode perder capacidade e presentar un rendemento deficiente despois de descargas profundas. En ambos os tipos, a falla do BMS para regular a tensión durante a carga e a descarga pode producir danos irreversibles na batería.
2. Sobrequecemento e fuga térmica
As baterías ternarias de litio (NCM/NCA) son particularmente sensibles ás altas temperaturas, máis que as baterías LFP, que son coñecidas por unha mellor estabilidade térmica. Non obstante, ambos os tipos requiren unha coidadosa xestión da temperatura. Un BMS funcional controla a temperatura da batería, garantindo que se mantén dentro dun rango seguro. Se o BMS falla, pode producirse un sobreenriquecemento, provocando unha perigosa reacción en cadea chamada fuga térmica. Nun paquete de baterías composto por moitas series de células (cadeas de batería), a fuga térmica pode propagarse rapidamente dunha célula a outra, provocando un fallo catastrófico. Para aplicacións de alta tensión como os vehículos eléctricos, este risco aumenta porque a densidade de enerxía e o número de células son moito máis altos, o que aumenta a probabilidade de consecuencias graves.
3. Desequilibrio entre as células da batería
Nos paquetes de baterías de varias celas, especialmente aqueles con configuracións de alta tensión, como os vehículos eléctricos, é fundamental equilibrar a tensión entre as celas. O BMS é responsable de garantir que todas as células dun paquete estean equilibradas. Se o BMS falla, algunhas celas poden sobrecargarse mentres que outras permanecen infracargadas. Nos sistemas con varias cadeas de batería, este desequilibrio non só reduce a eficiencia xeral senón que tamén supón un perigo para a seguridade. En particular, as células sobrecargadas corren o risco de sobrequecemento, o que pode provocar que fallen catastróficamente.
4. Fallo de enerxía ou eficiencia reducida
Un BMS fallado pode producir unha eficiencia reducida ou mesmo un fallo total de enerxía. Sen unha xestión adecuada da tensión, a temperatura e o equilibrio das células, o sistema pode apagarse para evitar máis danos. En aplicacións nas que interveñen cadeas de baterías de alta tensión, como vehículos eléctricos ou almacenamento de enerxía industrial, isto pode provocar unha perda repentina de enerxía, o que supón importantes riscos de seguridade. Por exemplo, unha batería de litio ternaria pode apagarse de forma inesperada mentres un vehículo eléctrico está en movemento, creando condicións de condución perigosas.
Hora de publicación: 23-09-2024
