แบตเตอรี่ลิเธียมหลายก้อนสามารถต่ออนุกรมกันเพื่อสร้างชุดแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ ได้ และยังสามารถชาร์จได้ตามปกติด้วยเครื่องชาร์จที่เหมาะสม แบตเตอรี่ลิเธียมไม่จำเป็นต้องใช้ระบบจัดการแบตเตอรี่ (บีเอ็มเอส) เพื่อชาร์จและคายประจุ แล้วทำไมแบตเตอรี่ลิเธียมทุกชนิดในท้องตลาดจึงต้องมีระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) คำตอบคือ เพื่อความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ใช้สำหรับตรวจสอบและควบคุมการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดของระบบจัดการแบตเตอรี่ลิเธียม (BMS) คือการทำให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่อยู่ในขีดจำกัดการทำงานที่ปลอดภัย และดำเนินการทันทีหากแบตเตอรี่แต่ละก้อนเริ่มเกินขีดจำกัด หาก BMS ตรวจพบว่าแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป มันจะตัดการเชื่อมต่อโหลด และหากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป มันจะตัดการเชื่อมต่อเครื่องชาร์จ นอกจากนี้ยังจะตรวจสอบว่าแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน และลดแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเซลล์อื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะไม่ถึงแรงดันไฟฟ้าที่สูงหรือต่ำเกินไปจนเป็นอันตราย-ซึ่งมักเป็นสาเหตุของการเกิดไฟไหม้แบตเตอรี่ลิเธียมที่เราเห็นในข่าว ระบบนี้ยังสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของแบตเตอรี่และตัดการเชื่อมต่อชุดแบตเตอรี่ก่อนที่จะร้อนเกินไปจนเกิดไฟไหม้ได้ ดังนั้น ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) จึงช่วยปกป้องแบตเตอรี่ได้มากกว่าการพึ่งพาเพียงแค่เครื่องชาร์จที่ดีหรือการใช้งานที่ถูกต้องของผู้ใช้เท่านั้น
ทำไมไม่-แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจำเป็นต้องใช้ระบบจัดการแบตเตอรี่หรือไม่? ส่วนประกอบของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดติดไฟยาก ทำให้มีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดไฟไหม้หากมีปัญหาในการชาร์จหรือคายประจุ แต่เหตุผลหลักนั้นเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของแบตเตอรี่เมื่อชาร์จเต็มแล้ว แบตเตอรี่ตะกั่วกรดประกอบด้วยเซลล์ที่ต่ออนุกรมกัน หากเซลล์หนึ่งมีประจุมากกว่าเซลล์อื่นเล็กน้อย กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านจนกว่าเซลล์อื่นจะชาร์จเต็ม ในขณะที่รักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม เป็นต้น เซลล์จะค่อยๆ ปรับสมดุลตัวเอง ด้วยวิธีนี้ แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจะ "ปรับสมดุลตัวเอง" ในขณะที่ชาร์จ
แบตเตอรี่ลิเธียมนั้นแตกต่างออกไป ขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จได้ส่วนใหญ่ทำจากวัสดุลิเธียมไอออน หลักการทำงานกำหนดว่าในระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุ อิเล็กตรอนลิเธียมจะวิ่งไปยังทั้งสองด้านของขั้วบวกและขั้วลบซ้ำแล้วซ้ำเล่า หากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ใดเซลล์หนึ่งสูงกว่า 4.25 โวลต์ (ยกเว้นแบตเตอรี่ลิเธียมแรงดันสูง) โครงสร้างไมโครพรุนของขั้วบวกอาจพังทลาย วัสดุผลึกแข็งอาจเติบโตและทำให้เกิดการลัดวงจร จากนั้นอุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและในที่สุดอาจนำไปสู่ไฟไหม้ เมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมชาร์จเต็ม แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันและสามารถถึงระดับอันตรายได้อย่างรวดเร็ว หากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ใดเซลล์หนึ่งในชุดแบตเตอรี่สูงกว่าเซลล์อื่น เซลล์นั้นจะถึงแรงดันไฟฟ้าอันตรายก่อนในระหว่างกระบวนการชาร์จ ในขณะนี้ แรงดันไฟฟ้ารวมของชุดแบตเตอรี่ยังไม่ถึงค่าเต็ม และเครื่องชาร์จจะไม่หยุดการชาร์จ ดังนั้น เซลล์ที่ถึงแรงดันไฟฟ้าอันตรายก่อนจะก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ดังนั้น การควบคุมและตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ารวมของชุดแบตเตอรี่จึงไม่เพียงพอสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม ระบบ BMS ต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แต่ละเซลล์ที่ประกอบกันเป็นชุดแบตเตอรี่
ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและอายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่ลิเธียม จึงจำเป็นต้องมีระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่มีคุณภาพและเชื่อถือได้
วันที่โพสต์: 25 ตุลาคม 2566
