Sistem Manajemen Baterai (BMS)memainkan peran penting dalam memastikan pengoperasian baterai litium-ion yang aman dan efisien, termasuk baterai LFP dan litium ternary (NCM/NCA). Tujuan utamanya adalah untuk memantau dan mengatur berbagai parameter baterai, seperti tegangan, suhu, dan arus, untuk memastikan baterai beroperasi dalam batas aman. BMS juga melindungi baterai agar tidak diisi daya secara berlebihan, dikosongkan secara berlebihan, atau dioperasikan di luar kisaran suhu optimalnya. Dalam paket baterai dengan beberapa rangkaian sel (rangkaian baterai), BMS mengatur keseimbangan sel individual. Ketika BMS gagal, baterai menjadi rentan dan konsekuensinya bisa parah.
1. Pengisian daya yang berlebihan atau pengosongan yang berlebihan
Salah satu fungsi paling penting dari BMS adalah untuk mencegah baterai diisi daya secara berlebihan atau dikosongkan secara berlebihan. Pengisian daya yang berlebihan sangat berbahaya bagi baterai dengan kepadatan energi tinggi seperti litium ternary (NCM/NCA) karena kerentanannya terhadap pelepasan panas. Hal ini terjadi ketika tegangan baterai melebihi batas aman, sehingga menghasilkan panas berlebih, yang dapat menyebabkan ledakan atau kebakaran. Sebaliknya, pemakaian yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan permanen pada sel, terutama pada sel-selbaterai LFP, yang dapat kehilangan kapasitas dan menunjukkan kinerja buruk setelah pembuangan dalam-dalam. Pada kedua jenis tersebut, kegagalan BMS dalam mengatur voltase selama pengisian dan pengosongan dapat mengakibatkan kerusakan permanen pada paket baterai.
2. Panas Berlebih dan Pelarian Termal
Baterai lithium ternary (NCM/NCA) sangat sensitif terhadap suhu tinggi, lebih sensitif dibandingkan baterai LFP, yang dikenal memiliki stabilitas termal yang lebih baik. Namun, kedua jenis ini memerlukan manajemen suhu yang hati-hati. BMS yang berfungsi memonitor suhu baterai, memastikannya tetap dalam kisaran aman. Jika BMS gagal, panas berlebih dapat terjadi, sehingga memicu reaksi berantai berbahaya yang disebut pelarian termal. Dalam paket baterai yang terdiri dari banyak rangkaian sel (rangkaian baterai), pelepasan panas dapat dengan cepat menyebar dari satu sel ke sel berikutnya, sehingga menyebabkan kegagalan yang sangat besar. Untuk aplikasi tegangan tinggi seperti kendaraan listrik, risiko ini semakin besar karena kepadatan energi dan jumlah sel jauh lebih tinggi, sehingga meningkatkan kemungkinan terjadinya konsekuensi yang parah.
3. Ketidakseimbangan Antar Sel Baterai
Dalam paket baterai multi-sel, terutama yang memiliki konfigurasi tegangan tinggi seperti kendaraan listrik, menyeimbangkan tegangan antar sel sangatlah penting. BMS bertanggung jawab untuk memastikan semua sel dalam satu paket seimbang. Jika BMS gagal, beberapa sel mungkin akan terisi daya berlebih sementara sel lainnya tetap terisi daya rendah. Dalam sistem dengan banyak rangkaian baterai, ketidakseimbangan ini tidak hanya mengurangi efisiensi secara keseluruhan tetapi juga menimbulkan bahaya keselamatan. Sel-sel yang terisi daya berlebih khususnya berisiko mengalami panas berlebih, yang dapat menyebabkan kerusakan parah pada sel-sel tersebut.
4. Kegagalan Daya atau Mengurangi Efisiensi
BMS yang gagal dapat mengakibatkan berkurangnya efisiensi atau bahkan listrik padam total. Tanpa pengelolaan tegangan, suhu, dan keseimbangan sel yang tepat, sistem dapat mati untuk mencegah kerusakan lebih lanjut. Dalam aplikasi yang melibatkan rangkaian baterai bertegangan tinggi, seperti kendaraan listrik atau penyimpanan energi industri, hal ini dapat menyebabkan hilangnya daya secara tiba-tiba, sehingga menimbulkan risiko keselamatan yang signifikan. Misalnya, paket baterai litium ternary dapat mati secara tiba-tiba saat kendaraan listrik sedang melaju, sehingga menimbulkan kondisi berkendara yang berbahaya.
Waktu posting: 23 Sep-2024
