باتریهای لیتیومی به بخش جداییناپذیری از اکوسیستم انرژی جدید تبدیل شدهاند و همه چیز را از وسایل نقلیه الکتریکی و تأسیسات ذخیرهسازی انرژی گرفته تا لوازم الکترونیکی قابل حمل، تغذیه میکنند. با این حال، یک چالش رایج که کاربران در سراسر جهان با آن مواجه هستند، تأثیر قابل توجه دما بر عملکرد باتری است - تابستان اغلب مشکلاتی مانند تورم و نشت باتری را به همراه دارد، در حالی که زمستان منجر به کاهش شدید برد و راندمان شارژ ضعیف میشود. این موضوع ریشه در حساسیت دمایی ذاتی باتریهای لیتیومی دارد، به طوری که باتریهای فسفات آهن لیتیوم، یکی از پرکاربردترین انواع باتریها، بین دمای 0 تا 40 درجه سانتیگراد عملکرد بهینه دارند. در این محدوده، واکنشهای شیمیایی داخلی و مهاجرت یونها با حداکثر راندمان عمل میکنند و حداکثر خروجی انرژی را تضمین میکنند.
دمای خارج از این پنجره امن، خطرات جدی برای باتریهای لیتیومی ایجاد میکند. در محیطهای با دمای بالا، تبخیر و تجزیه الکترولیت تسریع میشود، رسانایی یون را کاهش میدهد و به طور بالقوه گازی تولید میکند که باعث تورم یا پارگی باتری میشود. علاوه بر این، پایداری ساختاری مواد الکترود رو به زوال میرود و منجر به از دست دادن ظرفیت برگشتناپذیر میشود. مهمتر از آن، گرمای بیش از حد میتواند باعث فرار حرارتی شود، یک واکنش زنجیرهای که ممکن است منجر به حوادث ایمنی شود، که علت اصلی نقص در دستگاههای انرژی جدید است. دماهای پایین به همان اندازه مشکلساز هستند: افزایش ویسکوزیته الکترولیت، مهاجرت یون لیتیوم را کند میکند، مقاومت داخلی را افزایش میدهد و راندمان شارژ-دشارژ را کاهش میدهد. شارژ اجباری در شرایط سرد میتواند باعث رسوب یونهای لیتیوم روی سطح الکترود منفی شود و دندریتهای لیتیوم تشکیل دهد که جداکننده را سوراخ کرده و باعث ایجاد اتصال کوتاه داخلی میشوند و خطرات ایمنی قابل توجهی را ایجاد میکنند.
برای کاهش این خطرات ناشی از دما، برد محافظت از باتری لیتیومی، که معمولاً با نام BMS (سیستم مدیریت باتری) شناخته میشود، ضروری است. محصولات BMS با کیفیت بالا مجهز به حسگرهای دمای NTC با دقت بالا هستند که به طور مداوم دمای باتری را کنترل میکنند. هنگامی که دما از حد مجاز فراتر میرود، سیستم زنگ خطر را به صدا در میآورد. در صورت افزایش سریع دما، بلافاصله اقدامات حفاظتی را برای قطع مدار فعال میکند و از آسیب بیشتر جلوگیری میکند. BMS پیشرفته با منطق کنترل گرمایش در دمای پایین همچنین میتواند شرایط عملیاتی بهینه را برای باتریها در محیطهای سرد ایجاد کند و به طور مؤثر مسائلی مانند کاهش برد و مشکلات شارژ را برطرف کند و عملکرد پایدار را در سناریوهای مختلف دمایی تضمین کند.
به عنوان یک جزء اصلی سیستم ایمنی باتری لیتیوم، یک BMS با کارایی بالا نه تنها ایمنی عملیاتی را تضمین میکند، بلکه طول عمر باتری را نیز افزایش میدهد و پشتیبانی حیاتی برای عملکرد قابل اعتماد تجهیزات انرژی نو فراهم میکند.
زمان ارسال: ۲۳ اکتبر ۲۰۲۵
