Beim Bau eines Lithium-Ionen-Akkus fragen sich viele Menschen, ob man verschiedene Akkuzellen kombinieren kann. Auch wenn es bequem erscheinen mag, kann dies zu mehreren Problemen führen, selbst bei einemBatteriemanagementsystem (BMS)an Ort und Stelle.
Das Verständnis dieser Herausforderungen ist für jeden, der einen sicheren und zuverlässigen Batteriesatz entwickeln möchte, von entscheidender Bedeutung.
Die Rolle von BMS
Ein BMS ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Lithium-Ionen-Akkus. Sein Hauptzweck ist die kontinuierliche Überwachung des Zustands und der Sicherheit der Batterie.
Das BMS überwacht die Spannungen der einzelnen Zellen, die Temperaturen und die Gesamtleistung des Akkus. Es verhindert, dass eine einzelne Zelle überladen oder entladen wird. Dies hilft, Batterieschäden oder sogar Brände zu verhindern.
Wenn ein BMS die Zellenspannung prüft, sucht es nach Zellen, die während des Ladevorgangs nahe ihrer Maximalspannung liegen. Wenn es eine findet, kann es den Ladestrom zu dieser Zelle stoppen.
Entlädt sich eine Zelle zu stark, kann das BMS sie abschalten. Dies verhindert Schäden und hält die Batterie in einem sicheren Betriebsbereich. Diese Schutzmaßnahmen sind für die Aufrechterhaltung der Lebensdauer und Sicherheit der Batterie von entscheidender Bedeutung.
Probleme beim Mischen von Zellen
Der Einsatz eines BMS hat Vorteile. Allerdings ist es im Allgemeinen keine gute Idee, verschiedene Lithium-Ionen-Zellen im selben Akkupack zu mischen.
Verschiedene Zellen können unterschiedliche Kapazitäten, Innenwiderstände und Lade-/Entladeraten haben. Dieses Ungleichgewicht kann dazu führen, dass einige Zellen schneller altern als andere. Auch wenn ein BMS dabei hilft, diese Unterschiede zu überwachen, kann es sie möglicherweise nicht vollständig ausgleichen.
Wenn beispielsweise eine Zelle einen niedrigeren Ladezustand (SOC) als die anderen hat, wird sie schneller entladen. Das BMS unterbricht möglicherweise die Stromversorgung, um diese Zelle zu schützen, selbst wenn andere Zellen noch über Ladung verfügen. Diese Situation kann zu Frustration führen und die Gesamteffizienz des Akkus verringern, was wiederum Auswirkungen auf die Leistung hat.
Sicherheitsrisiken
Die Verwendung nicht übereinstimmender Zellen birgt auch Sicherheitsrisiken. Selbst bei einem BMS erhöht die gemeinsame Verwendung verschiedener Zellen die Wahrscheinlichkeit von Problemen.
Ein Problem in einer Zelle kann Auswirkungen auf den gesamten Akku haben. Dies kann gefährliche Probleme wie thermisches Durchgehen oder Kurzschlüsse verursachen. Ein BMS erhöht zwar die Sicherheit, kann jedoch nicht alle Risiken beseitigen, die mit der Verwendung inkompatibler Zellen verbunden sind.
In manchen Fällen kann ein BMS eine unmittelbare Gefahr wie einen Brand verhindern. Wenn jedoch ein Ereignis das BMS beschädigt, funktioniert es möglicherweise nicht ordnungsgemäß, wenn jemand die Batterie neu startet. Dadurch kann der Akku künftigen Risiken und Betriebsausfällen ausgesetzt sein.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein BMS wichtig ist, um die Sicherheit und Leistung eines Lithium-Ionen-Akkus zu gewährleisten. Es ist jedoch immer noch am besten, dieselben Zellen desselben Herstellers und derselben Charge zu verwenden. Das Mischen verschiedener Zellen kann zu Ungleichgewichten, verminderter Leistung und potenziellen Sicherheitsrisiken führen. Für jeden, der ein zuverlässiges und sicheres Batteriesystem aufbauen möchte, ist die Investition in einheitliche Zellen sinnvoll.
Die Verwendung derselben Lithium-Ionen-Zellen verbessert die Leistung und verringert Risiken. Dies stellt sicher, dass Sie sich beim Betrieb Ihres Akkus sicher fühlen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.10.2024
