複数のリチウム電池を直列に接続してバッテリーパックを構成でき、さまざまな負荷に電力を供給でき、対応する充電器で通常どおり充電することもできます。リチウム電池はバッテリー管理システムを必要としません（BMS充電と放電を行う。では、なぜ市販のリチウム電池はすべてBMSを搭載しているのだろうか？答えは安全性と長寿命のためだ。
バッテリー管理システム（BMS）は、充電式バッテリーの充電と放電を監視および制御するために使用されます。リチウムイオンバッテリー管理システム（BMS）の最も重要な機能は、バッテリーが安全な動作範囲内に収まるようにすること、そして個々のバッテリーが制限値を超え始めた場合に即座に対応することです。BMSは、電圧が低すぎると判断すると負荷を遮断し、電圧が高すぎると判断すると充電器を遮断します。また、パック内の各セルが同じ電圧になっているかを確認し、他のセルよりも高い電圧があればそれを下げます。これにより、バッテリーが危険なほど高い電圧または低い電圧に達するのを防ぎます。–これは、ニュースでよく見かけるリチウムイオン電池の発火事故の一般的な原因です。バッテリーの温度を監視し、発火するほど高温になる前にバッテリーパックを切り離すことも可能です。したがって、バッテリー管理システム（BMS）は、優れた充電器や正しいユーザー操作だけに頼るのではなく、バッテリーを保護することを可能にします。
なぜドン'鉛蓄電池にバッテリー管理システムが必要な理由は何でしょうか？鉛蓄電池の構成は可燃性が低いため、充電や放電に問題が発生した場合でも発火する可能性ははるかに低くなります。しかし、主な理由は、バッテリーが完全に充電されたときの挙動に関係しています。鉛蓄電池は直列に接続されたセルで構成されています。あるセルの充電量が他のセルよりもわずかに多い場合、他のセルが完全に充電されるまで電流を流し、適切な電圧などを維持します。セルは追いつきます。このようにして、鉛蓄電池は充電中に「自己バランス」をとります。
リチウム電池は特殊です。充電式リチウム電池の正極は主にリチウムイオン材料で構成されています。その動作原理は、充電および放電プロセス中に、リチウム電子が正極と負極の両側を何度も往復するというものです。単一セルの電圧が4.25Vを超えると（高電圧リチウム電池を除く）、アノードの微細多孔質構造が崩壊し、硬い結晶材料が成長して短絡を引き起こし、温度が急激に上昇して最終的に発火する可能性があります。リチウム電池が満充電になると、電圧が急激に上昇し、危険なレベルにまで達することがあります。バッテリーパック内の特定のセルの電圧が他のセルよりも高い場合、充電プロセス中にそのセルが最初に危険な電圧に達します。このとき、バッテリーパック全体の電圧はまだ満充電値に達しておらず、充電器は充電を停止しません。したがって、最初に危険な電圧に達したセルが安全上のリスクを引き起こします。そのため、リチウム系化学においては、バッテリーパック全体の電圧を制御および監視するだけでは不十分です。 BMSは、バッテリーパックを構成する個々のセルそれぞれの電圧をチェックする必要がある。
したがって、リチウムイオン電池パックの安全性と長寿命を確保するためには、高品質で信頼性の高いバッテリー管理システム（BMS）が不可欠である。
投稿日時：2023年10月25日
