Un sistema de xestión de baterías (BMS) xoga un papel fundamental para garantir o funcionamento seguro e eficiente das baterías de ión-litio, incluíndo as LFP e as baterías 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 células (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 un incendio. Por outra banda, a descarga excesiva pode causar danos permanentes nas células, especialmente nas baterías LFP, que poden 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. Perda de seguimento e rexistro de datos
Nos sistemas de batería complexos, como os utilizados no almacenamento de enerxía ou nos vehículos eléctricos, un BMS supervisa continuamente o rendemento da batería, rexistrando datos sobre ciclos de carga, voltaxe, temperatura e saúde das células individuais. Esta información é vital para comprender a saúde das baterías. Cando falla o BMS, este seguimento crítico detense, polo que é imposible rastrexar o ben que funcionan as células do paquete. Para sistemas de batería de alta tensión con moitas series de celas, a incapacidade de supervisar a saúde das células pode provocar fallos inesperados, como unha perda brusca de enerxía ou eventos térmicos.
5. Fallo de enerxía ou eficiencia reducida
Un BMS fallido pode producir unha eficiencia reducida ou mesmo un fallo total de enerxía. Sen unha correcta xestióntensión, temperatura e equilibrio celular, o sistema pode apagarse para evitar máis danos. Nas aplicacións ondecadeas de baterías de alta tensiónestán implicados, como os vehículos eléctricos ou o almacenamento de enerxía industrial, isto pode provocar unha perda repentina de enerxía, o que supón importantes riscos de seguridade. Por exemplo, alitio ternarioa batería pode apagarse inesperadamente mentres un vehículo eléctrico está en movemento, creando condicións de condución perigosas.
Hora de publicación: 11-09-2024
