Nhiều pin lithium có thể được kết nối nối tiếp để tạo thành một bộ pin, có thể cung cấp điện cho nhiều tải khác nhau và cũng có thể được sạc bình thường bằng bộ sạc phù hợp. Pin lithium không yêu cầu bất kỳ hệ thống quản lý pin nào (Hệ thống quản lý hành chính (BMS)) để sạc và xả. Vậy tại sao tất cả pin lithium trên thị trường đều có BMS? Câu trả lời là an toàn và tuổi thọ.
Hệ thống quản lý pin BMS (Battery Management System) được sử dụng để theo dõi và kiểm soát quá trình sạc và xả pin sạc. Chức năng quan trọng nhất của hệ thống quản lý pin lithium (BMS) là đảm bảo pin luôn nằm trong giới hạn hoạt động an toàn và có hành động ngay lập tức nếu bất kỳ pin nào bắt đầu vượt quá giới hạn. Nếu BMS phát hiện điện áp quá thấp, nó sẽ ngắt kết nối tải, và nếu điện áp quá cao, nó sẽ ngắt kết nối bộ sạc. Hệ thống cũng sẽ kiểm tra xem mỗi cell pin trong bộ pin có cùng điện áp không và giảm bất kỳ điện áp nào cao hơn các cell pin khác. Điều này đảm bảo pin không đạt đến điện áp quá cao hoặc quá thấp gây nguy hiểm.–Đây thường là nguyên nhân gây ra các vụ cháy pin lithium mà chúng ta thường thấy trên báo chí. Hệ thống này thậm chí có thể theo dõi nhiệt độ pin và ngắt kết nối bộ pin trước khi pin quá nóng dẫn đến cháy nổ. Do đó, hệ thống quản lý pin BMS cho phép bảo vệ pin thay vì chỉ dựa vào bộ sạc tốt hoặc thao tác đúng của người dùng.
Tại sao không'Ắc quy chì-axit có cần hệ thống quản lý ắc quy không? Thành phần của ắc quy chì-axit ít bắt lửa hơn, giúp chúng ít có khả năng bắt lửa hơn nếu có sự cố khi sạc hoặc xả. Tuy nhiên, lý do chính nằm ở cách ắc quy hoạt động khi được sạc đầy. Ắc quy chì-axit cũng được tạo thành từ các cell được mắc nối tiếp; nếu một cell có điện tích lớn hơn một chút so với các cell khác, nó sẽ chỉ cho dòng điện chạy qua cho đến khi các cell khác được sạc đầy, đồng thời vẫn duy trì điện áp hợp lý, v.v. Các cell sẽ bắt kịp nhau. Bằng cách này, ắc quy chì-axit sẽ "tự cân bằng" khi sạc.
Pin Lithium thì khác. Điện cực dương của pin lithium sạc lại chủ yếu là vật liệu ion lithium. Nguyên lý hoạt động của nó xác định rằng trong quá trình sạc và xả, các electron lithium sẽ chạy về cả hai phía của điện cực dương và âm liên tục. Nếu điện áp của một cell được phép cao hơn 4,25v (ngoại trừ pin lithium điện áp cao), cấu trúc vi xốp anode có thể bị sụp đổ, vật liệu tinh thể cứng có thể phát triển và gây đoản mạch, sau đó nhiệt độ sẽ tăng nhanh, cuối cùng dẫn đến hỏa hoạn. Khi pin lithium được sạc đầy, điện áp tăng đột ngột và có thể nhanh chóng đạt đến mức nguy hiểm. Nếu điện áp của một cell nhất định trong bộ pin cao hơn điện áp của các cell khác, cell này sẽ đạt điện áp nguy hiểm trước trong quá trình sạc. Lúc này, điện áp tổng thể của bộ pin vẫn chưa đạt đến giá trị đầy đủ và bộ sạc sẽ không ngừng sạc. Do đó, các cell đạt điện áp nguy hiểm trước sẽ gây ra rủi ro về an toàn. Do đó, việc kiểm soát và giám sát tổng điện áp của bộ pin là không đủ đối với các hóa chất gốc lithium. BMS phải kiểm tra điện áp của từng cell riêng lẻ tạo nên bộ pin.
Do đó, để đảm bảo an toàn và tuổi thọ lâu dài cho bộ pin lithium, thực sự cần có hệ thống quản lý pin BMS chất lượng và đáng tin cậy.
Thời gian đăng: 25-10-2023
