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BMS电池管理系统有什么重要作用?

2022-12-09 11:33 作者:新威研选  | 我要投稿

锂离子电池的各类产品解析里的“BMS”即BatteryManagementSystem电池管理系统,也叫它“电池保护板”,它是电池的核心。假如把电池比作人体,那么bMS电池管理系统就是支配其身体运作的大脑。它负责控制电池的充电和放电以及实现电池状态估算等功能,实现电池状态监测、电池状态分解、电池安全保护、能量控制管理、电池信息管理。可以实时采集、解决、存储电池包运行过程中的紧要信息,与外部设备如控制器交换信息,处理锂离子电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题。重要用途是为了能够提高电池的利用率,戒备电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。通俗的讲,就是一套管理、控制、使用电池包的系统。

为何锂离子电池要有BMS?而铅酸蓄电池一般不具备这套管理系统。

首先因为他们本身的材料特性。

铅酸蓄电池电芯正极板材料是二氧化铅(PbO2);负极板材料是海绵状纯铅(Pb)。比较厚的材料还有隔板、壳体。由耐酸、耐热、耐震、绝缘性好并且有一定力学性能的材料制成。电解液由纯硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成。

锂离子电池主要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作,锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4),实际用于锂离子电池的负极材料一般都是碳素材料,如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。

材料上,锂离子电池的锂比铅酸蓄电池的铅,属性更为活跃,锂离子电池负极材料是可燃物,假如要达到铅酸蓄电池同等安全性,锂离子电池电芯要把隔板、壳体等材料做到更坚固、更厚,这样锂离子电池就要比铅酸蓄电池更重体积更大,显然,人类的智慧不准许这样的事情发生。

其次,尽管锂离子电池比其他种类的电池有更多的优势,但同样会受到电芯材料和目前制作工艺等因素的限制,导致单节锂离子电池之间往往存在着内阻、容量、电压等差异,所以在实际使用中,电池包内部各单体电池容易出现散热不均或过度充放电等现象。时间一长,这些处于不良工作状态下的电池就很可能提前损坏,电池包的整体寿命也就大大缩短。

最后,假如电池处于严重过充状态,还存在爆炸的危险,造成电池包损坏的同时还对使用者的人身安全造成威胁。

因此,锂离子电池要配备一套具有针对性的电池管理系统,从而对电池包进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个动力锂电池包的工作效率和使用寿命。

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