कई लिथियम बैटरियों को श्रेणीक्रम में जोड़कर एक बैटरी पैक बनाया जा सकता है, जो विभिन्न भारों को बिजली प्रदान कर सकता है और किसी उपयुक्त चार्जर से सामान्य रूप से चार्ज भी किया जा सकता है। लिथियम बैटरियों को किसी बैटरी प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है (बीएमएस) चार्ज और डिस्चार्ज करने के लिए। तो बाज़ार में उपलब्ध सभी लिथियम बैटरियों में BMS क्यों होता है? इसका जवाब है सुरक्षा और लंबी उम्र।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) का उपयोग रिचार्जेबल बैटरियों की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की निगरानी और नियंत्रण के लिए किया जाता है। लिथियम बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) का सबसे महत्वपूर्ण कार्य यह सुनिश्चित करना है कि बैटरियाँ सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर रहें और यदि कोई भी बैटरी सीमा से अधिक होने लगे तो तुरंत कार्रवाई करें। यदि BMS को पता चलता है कि वोल्टेज बहुत कम है, तो यह लोड को डिस्कनेक्ट कर देगा, और यदि वोल्टेज बहुत अधिक है, तो यह चार्जर को डिस्कनेक्ट कर देगा। यह यह भी जाँच करेगा कि पैक में प्रत्येक सेल समान वोल्टेज पर है और अन्य सेल की तुलना में अधिक वोल्टेज को कम कर देगा। यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी खतरनाक रूप से उच्च या निम्न वोल्टेज तक न पहुँचे।–जो अक्सर लिथियम बैटरी में आग लगने की घटनाओं का कारण बनता है, जैसा कि हम समाचारों में देखते हैं। यह बैटरी के तापमान की निगरानी भी कर सकता है और बैटरी पैक को आग लगने से पहले ही डिस्कनेक्ट कर सकता है। इसलिए, बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) बैटरी को सुरक्षित रखने में मदद करती है, बजाय इसके कि केवल एक अच्छे चार्जर या सही उपयोगकर्ता संचालन पर निर्भर रहा जाए।
क्यों डॉन'क्या लेड-एसिड बैटरियों को बैटरी प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता होती है? लेड-एसिड बैटरियों की संरचना कम ज्वलनशील होती है, जिससे चार्जिंग या डिस्चार्जिंग में समस्या होने पर उनमें आग लगने की संभावना बहुत कम हो जाती है। लेकिन इसका मुख्य कारण यह है कि बैटरी पूरी तरह चार्ज होने पर कैसा व्यवहार करती है। लेड-एसिड बैटरियाँ भी श्रेणीक्रम में जुड़े सेलों से बनी होती हैं; यदि एक सेल में अन्य सेलों की तुलना में थोड़ा अधिक आवेश होता है, तो यह धारा को केवल तब तक प्रवाहित होने देती है जब तक कि अन्य सेलों के पूरी तरह चार्ज न हो जाएँ, जबकि एक उचित वोल्टेज आदि बनाए रखा जाता है। सेलों में करंट का प्रवाह रुक जाता है। इस प्रकार, लेड-एसिड बैटरियाँ चार्ज होते समय "खुद को संतुलित" रखती हैं।
लिथियम बैटरियाँ अलग होती हैं। रिचार्जेबल लिथियम बैटरियों का धनात्मक इलेक्ट्रोड मुख्यतः लिथियम आयन पदार्थ से बना होता है। इसका कार्य सिद्धांत यह निर्धारित करता है कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम इलेक्ट्रॉन धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड के दोनों ओर बार-बार दौड़ेंगे। यदि किसी एकल सेल का वोल्टेज 4.25v (उच्च-वोल्टेज लिथियम बैटरियों को छोड़कर) से अधिक होने दिया जाए, तो एनोड की सूक्ष्म-छिद्रित संरचना नष्ट हो सकती है, कठोर क्रिस्टल पदार्थ बढ़ सकता है और शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है, और फिर तापमान तेज़ी से बढ़ेगा, जिससे अंततः आग लग सकती है। जब लिथियम बैटरी पूरी तरह चार्ज हो जाती है, तो वोल्टेज अचानक बढ़ जाता है और जल्दी ही खतरनाक स्तर तक पहुँच सकता है। यदि किसी बैटरी पैक में किसी सेल का वोल्टेज अन्य सेल की तुलना में अधिक है, तो चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान यह सेल सबसे पहले खतरनाक वोल्टेज तक पहुँच जाएगा। इस समय, बैटरी पैक का समग्र वोल्टेज अभी तक अपने पूर्ण मान तक नहीं पहुँचा है, और चार्जर चार्ज करना बंद नहीं करेगा। इसलिए, जो सेल पहले खतरनाक वोल्टेज तक पहुँचते हैं, वे सुरक्षा जोखिम पैदा करेंगे। इसलिए, लिथियम-आधारित रसायन विज्ञान के लिए बैटरी पैक के कुल वोल्टेज को नियंत्रित और निगरानी करना पर्याप्त नहीं है। बीएमएस को बैटरी पैक बनाने वाले प्रत्येक सेल के वोल्टेज की जांच करनी चाहिए।
इसलिए, लिथियम बैटरी पैक की सुरक्षा और लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, एक गुणवत्ता और विश्वसनीय बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस वास्तव में आवश्यक है।
पोस्ट करने का समय: 25 अक्टूबर 2023
