تخيل الإحباط عندما تكتشف أن نظام الطاقة الخاص بك مصمم بعناية أو نظام الطاقة الشمسية في المقصورة البعيدة قد تعرض للخطر بسبب حادث شحن زائد للبطاريةحجر الزاوية لحلول الطاقة الحديثة، هناك مخاوف تتعلق بالسلامة لا تزال ذات أولوية قصوى للمستخدمين. يمكن أن يؤدي الإفراط في الشحن ، أحد المخاطر المحتملة المرتبطة ببطاريات الليثيوم ، إلى عواقب وخيمة إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح.
على الرغم من التقدم في تكنولوجيا بطاريات الليثيوم، فإن الشحن الزائد لا يزال مصدر قلق حقيقي.الشحن الزائد لبطارية الليثيوم لا يقلل فقط من الأداء ويمكن أن يؤدي إلى نتائج كارثيةمن الناحية النظرية ، يجب أن تمنع حزم بطاريات الليثيوم المجهزة بنظام إدارة البطارية القوي بشكل فعال الإفراط في الشحن. ومع ذلك ، لا يزال السوق يحتوي على بطاريات منخفضة التكلفة ، قديمة ،أو حزم البطاريات DIY التي تفتقر إلى حماية BMSمما يجعلها عرضة للفحم الزائد. وتتراوح النتائج من تلف البطارية إلى مخاطر الحريق.
البطاريات الليثيومية تأتي في مواد كيميائية مختلفة، بما في ذلك الفوسفات الحديدي الليثيوم (LiFePO4) وأكسيد الكوبالت النيكل المنجاني (NMC).,التطبيقات البحرية، والأنظمة خارج الشبكة. بطاريات NMC، من ناحية أخرى، تقدم كثافة طاقة أعلى ولكن أكثر عرضة للانفجار الحراري عند زيادة الشحن.نظام BMS أمر حاسم لضمان سلامة بطارية الليثيوم.
عندما يتم شحن بطارية الليثيوم (وخاصة تلك التي لا تحتوي على BMS) ، يتجاوز فولتاج الخلايا الفردية الحدود الآمنة ، مما يؤدي إلى "الفرار الحراري".
خطر الحريق بسبب الشحن الزائد يختلف حسب كيمياء البطارية:
ومع ذلك، يمكن لأي بطارية ليتيم أن تصبح خطيرة إذا تم إساءة استخدامها أو عدم حمايتها. وبالتالي، فإن نظام BMS لا غنى عنه بغض النظر عن الكيمياء.
نظام إدارة البطارية (BMS) هو الخط الأول للدفاع. إنه يراقب الجهد ودرجة حرارة الخلية في الوقت الحقيقي، ويقطع تيار الشحن إذا اقترب أي خلية من عتبات خطيرة.البطاريات عالية الجودة المجهزة بـ BMS تُزيل مخاوف الشحن الزائد.
ومع ذلك ، يجب ألا تكون BMS هي آلية التحكم الرئيسية في الشحن. تتضمن أفضل الممارسات تكوين أنظمة الشحن لتتناسب مع مواصفات الجهد والتيار في البطارية.هذا يضمن أن BMS يتدخل فقط في حالات الطوارئ النادرة بدلا من إيقاف تشغيل البطارية في كثير من الأحيان.
يمكن أن يؤدي الاعتماد المفرط على BMS لمنع الإفراط في الشحن إلى إجهاد المكونات الإلكترونية وتقصير عمر BMS. وتحمي إعدادات النظام المناسبة البطارية و BMS.
إذا تعطل نظام BMS، هناك نتيجتان محتملتان:
شحن بطارية الليثيوم هو عملية دقيقة متعددة المراحل. على عكس بطاريات الرصاص والحمض ، لا تتطلب بطاريات الليثيوم امتصاصًا طويلًا أو شحنًا عائمًا.
معظم بطاريات الليثيوم يتم شحنها في مرحلتين:
تأكد دائماً من أن فولتشات الشحن تتوافق مع مواصفات الشركة المصنعة.
| الكيمياء | التطبيقات الشائعة | أقصى فولتاج شحن (على كل خلية) | الجهد النموذجي للمجموعة (12 فولت) | الملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| LiFePO4 | عربات ريفل، بحرية، خارج الشبكة | 3.65 فولت | 14.4فولت 14.6فولت | الأكثر استقراراً ؛ تستخدم في البطاريات الممتازة |
| NMC | سيارات كهربائية، طائرات بدون طيار، دراجات كهربائية | 4.20 فولت | 16.8 فولت (4s) | أعلى مخاطر زيادة في التكلفة |
| الـ LCO | أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف | 4.20 فولت | 16.8 فولت (4s) | نادر في العبوات الكبيرة |
| LTO | الصناعية | 2.80 فولت | 11.2 فولت (4s) | غير شائعة في تطبيقات المستهلك |
استشر دائماً دليل الشركة المصنعة أو ورقة بياناتها.
الأسباب الأكثر شيوعًا هي فشل BMS ومشغلات شحن غير متوافقة:
الزيادة في الرسوم يمكن أن تسبب ضررًا فوريًا وطويل الأمد:
المؤشرات الفيزيائية:
إذا لاحظت ، توقف عن استخدامها على الفور واطلب المساعدة المهنية.
الشحن المفرط يشكل مخاطر فريدة للبطاريات الليثيومية غير المحمية:
على الرغم من أن هذه المخاطر مقلقة، إلا أنها تنطبق على جميع أنواع البطاريات عند إساءة استخدامها. البطاريات الليثيومية المجهزة بـ BMS المصممة بشكل صحيح أكثر أمانًا بكثير من البدائل غير المحمية.
بالنسبة لمستخدمي سيارات الرحلات المتنقلة أو البحرية أو خارج الشبكة ، فإن الشحن الزائد هو مصدر قلق مشروع. تتضمن بطاريات الليثيوم الممتازة تقنية BMS المتقدمة لمراقبة الخلايا وقطع الشحن أثناء الخلل.هذا يضمن موثوقة، طاقة خالية من القلق دون المساس بالسلامة.
س: هل يمكن أن تتفوق بطاريات الليثيوم الممتازة؟
أ:لا، البطاريات ذات الجودة العالية تمتلك حماية BMS التي تفصل الشحن إذا تجاوز الجهد الحد الآمن.
س: هل جميع بطاريات الليثيوم لديها حماية من الإفراط في الشحن؟
أ:لا، قد لا يكون هناك نظام حماية في حزم منخفضة التكلفة أو التي تقوم بها بنفسك. تأكد دائما من أنظمة الحماية قبل الشراء.
س: كيف تختلف شحن الليثيوم عن شحن الحمض الرصاصي؟
أ:تتطلب بطاريات الليثيوم تحكمًا دقيقًا في الجهد وتحذير مراحل العائمة / المساواة. استخدام شاحنات الحمض الرصاصي يُعرض للخطر من زيادة الشحن.
س: ما هي علامات زيادة شحن بطارية الليثيوم؟
أ:التورم، الإفراط في الحرارة، الرائحة الكيميائية، التسربات، أو التيار الكهربائي غير المنتظم يشير إلى الإفراط في الشحن.
س: كيف يمكنني شحن بطاريات الليثيوم بأمان؟
أ:استخدم شاحنات خاصة بالمواد الكيميائية، والالتزام بحدود الجهد/التيار، وتجنب درجات الحرارة القصوى، واختيار البطاريات المجهزة بـ BMS.
