將幾節(jié)鋰電池串聯(lián)起來(lái)就可以組成一個(gè)電池組，它既可以為各種負(fù)載供電，也可以用匹配的充電器進(jìn)行正常充電。鋰電池不需要任何電池管理系統(tǒng) (BMS)就能充放電。那么為什么市場(chǎng)上所有鋰電池都加了BMS呢？答案是安全和壽命。
電池管理系統(tǒng)BMS(Battery Management System)是用于監(jiān)視和控制可充電電池的充電和放電。鋰電池管理系統(tǒng)BMS最重要的功能是確保電池保持在安全操作范圍內(nèi)，并在任何單個(gè)電池開(kāi)始超出限制時(shí)立即采取行動(dòng)。如果BMS監(jiān)測(cè)到電壓太低，它將斷開(kāi)負(fù)載，如果電壓太高，則斷開(kāi)充電器。它還將檢查電池組中每個(gè)電池的電壓是否相同，并降低任何高于其他電池的電壓。這確保了電池不會(huì)達(dá)到危險(xiǎn)的高電壓或低電壓——這通常是我們?cè)谛侣勚锌吹降匿囯姵仄鸹鸬脑?。它甚至可以監(jiān)控電池的溫度，并在電池組變得太熱以致著火前就斷開(kāi)電池組的連接。所以，電池管理系統(tǒng)BMS是讓電池受到保護(hù)，而不是純粹依賴良好的充電器或正確的用戶操作。
鉛酸電池：
為什么鉛酸電池（AGM、凝膠電池、深循環(huán)等）不需要電池管理系統(tǒng)？鉛酸電池的成分不那么易燃，如果充電或放電出現(xiàn)問(wèn)題，它們起火的可能性要小得多。但主要原因與電池充滿電后的行為有關(guān)。鉛酸蓄電池也是由電芯串聯(lián)而成；如果一個(gè)電芯的充電量比其他電芯略多，在其他電芯完全充滿電之前，它只會(huì)讓電流通過(guò)，同時(shí)自己保持合理的電壓，等其他電芯趕上。通過(guò)這種方式，鉛酸電池在充電時(shí)會(huì)“自我平衡”。
鋰電池：
鋰電池則不一樣?？沙潆婁囯姵氐恼龢O多為鋰離子材料，它的工作原理決定了，在充放電過(guò)程中，鋰電子會(huì)一次又一次地跑到正負(fù)極兩側(cè)。如果允許單體電芯的電壓高于4.25v（高壓鋰電池除外），陽(yáng)極微孔結(jié)構(gòu)可能會(huì)崩潰，硬晶體物質(zhì)可能會(huì)長(zhǎng)大并引起短路，然后溫度會(huì)迅速升高，最后會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)。當(dāng)鋰電芯充滿電時(shí)，電壓會(huì)突然升高，并且會(huì)很快達(dá)到危險(xiǎn)水平。如果一個(gè)電池組中某個(gè)電芯的電壓比其他電芯高，在充電過(guò)程中此電芯會(huì)率先到達(dá)危險(xiǎn)電壓，而此時(shí)電池組的整體電壓還沒(méi)有到達(dá)充滿值，充電器不會(huì)停止充電。因此，率先到達(dá)危險(xiǎn)電壓的電芯會(huì)引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。所以，控制和監(jiān)測(cè)電池組的總電壓對(duì)于基于鋰的化學(xué)物質(zhì)是不夠的，必須要由BMS來(lái)檢查構(gòu)成該電池組的每個(gè)單獨(dú)電芯的電壓。
從狹義上來(lái)講，電池管理系統(tǒng)BMS是用于大電池組的保護(hù)，典型用途是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，具有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路、電芯平衡等保護(hù)功能。
從廣義上來(lái)說(shuō)，保護(hù)電路板PCB(Protection Circuit Board)，有時(shí)也稱為PCM(Protection Circuit Module)，是屬于簡(jiǎn)易型的電池管理系統(tǒng)BMS。通常用于小電池組。典型用于數(shù)碼電池，如手機(jī)電池，相機(jī)電池，GPS電池，加熱衣服電池等。大多數(shù)時(shí)候，它用于3.7V或7.4V電池組，它具有過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路四種基本功能。有些電池可能還需要PTC和NTC。
因此，要想確保鋰電池組安全且使用壽命長(zhǎng)，確實(shí)需要一個(gè)質(zhì)量可靠的電池管理系統(tǒng)BMS。
更多鋰電池小知識(shí)，請(qǐng)關(guān)注我們的公眾號(hào)：旋力電子
