Um sistema de gerenciamento de bateria (BMS)desempenha um papel vital para garantir a operação segura e eficiente de baterias de íons de lítio, incluindo LFP e baterias ternárias de lítio (NCM/NCA). Seu objetivo principal é monitorar e regular vários parâmetros da bateria, como tensão, temperatura e corrente, para garantir que a bateria opere dentro de limites seguros. O BMS também protege a bateria contra sobrecarga, descarga excessiva ou operação fora de sua faixa de temperatura ideal. Em conjuntos de baterias com múltiplas séries de células (sequências de baterias), o BMS gerencia o equilíbrio de células individuais. Quando o BMS falha, a bateria fica vulnerável e as consequências podem ser graves.
1. Sobrecarga ou descarga excessiva
Uma das funções mais críticas de um BMS é evitar que a bateria seja sobrecarregada ou descarregada. A sobrecarga é especialmente perigosa para baterias de alta densidade de energia, como o lítio ternário (NCM/NCA), devido à sua suscetibilidade à fuga térmica. Isso ocorre quando a tensão da bateria ultrapassa os limites seguros, gerando excesso de calor, que pode causar explosão ou incêndio. A descarga excessiva, por outro lado, pode causar danos permanentes às células, especialmente emBaterias LFP, que podem perder capacidade e apresentar baixo desempenho após descargas profundas. Em ambos os tipos, a falha do BMS em regular a tensão durante a carga e a descarga pode resultar em danos irreversíveis à bateria.
2. Superaquecimento e fuga térmica
As baterias ternárias de lítio (NCM/NCA) são particularmente sensíveis a altas temperaturas, mais do que as baterias LFP, que são conhecidas pela melhor estabilidade térmica. No entanto, ambos os tipos requerem um gerenciamento cuidadoso da temperatura. Um BMS funcional monitora a temperatura da bateria, garantindo que ela permaneça dentro de uma faixa segura. Se o BMS falhar, pode ocorrer superaquecimento, desencadeando uma perigosa reação em cadeia chamada fuga térmica. Em uma bateria composta por muitas séries de células (cadeias de baterias), a fuga térmica pode se propagar rapidamente de uma célula para outra, levando a uma falha catastrófica. Para aplicações de alta tensão, como veículos eléctricos, este risco é ampliado porque a densidade de energia e a contagem de células são muito mais elevadas, aumentando a probabilidade de consequências graves.
3. Desequilíbrio entre células de bateria
Em baterias multicélulas, especialmente aquelas com configurações de alta tensão, como veículos elétricos, o equilíbrio da tensão entre as células é crucial. O BMS é responsável por garantir que todas as células de uma embalagem estejam equilibradas. Se o BMS falhar, algumas células poderão ficar sobrecarregadas enquanto outras permanecerão subcarregadas. Em sistemas com múltiplas cadeias de baterias, esse desequilíbrio não apenas reduz a eficiência geral, mas também representa um risco à segurança. As células sobrecarregadas, em particular, correm o risco de superaquecimento, o que pode causar falhas catastróficas.
4. Falha de energia ou eficiência reduzida
Um BMS com falha pode resultar em eficiência reduzida ou até mesmo falha total de energia. Sem o gerenciamento adequado de tensão, temperatura e equilíbrio das células, o sistema pode desligar para evitar maiores danos. Em aplicações onde estão envolvidas cadeias de baterias de alta tensão, como veículos eléctricos ou armazenamento de energia industrial, isto pode levar a uma perda repentina de energia, representando riscos de segurança significativos. Por exemplo, uma bateria ternária de lítio pode desligar inesperadamente enquanto um veículo elétrico estiver em movimento, criando condições de condução perigosas.
Horário da postagem: 23 de setembro de 2024
