여러 개의 리튬 배터리를 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 수 있으며, 이는 다양한 부하에 전력을 공급할 수 있고, 호환되는 충전기를 사용하여 정상적으로 충전할 수도 있습니다. 리튬 배터리는 배터리 관리 시스템이 필요하지 않습니다.BMS충전과 방전을 위해 BMS(배터리 관리 시스템)가 필요합니다. 그렇다면 시중에 판매되는 모든 리튬 배터리에 BMS가 탑재되는 이유는 무엇일까요? 바로 안전성과 수명 연장 때문입니다.
배터리 관리 시스템(BMS)은 충전식 배터리의 충전 및 방전을 모니터링하고 제어하는 데 사용됩니다. 리튬 배터리 관리 시스템(BMS)의 가장 중요한 기능은 배터리가 안전한 작동 범위 내에 유지되도록 하고, 특정 배터리가 허용 범위를 벗어나기 시작하면 즉시 조치를 취하는 것입니다. BMS는 전압이 너무 낮으면 부하를 차단하고, 전압이 너무 높으면 충전기를 차단합니다. 또한 배터리 팩 내 각 셀의 전압이 동일한지 확인하고, 다른 셀보다 전압이 높은 셀은 전압을 낮춥니다. 이를 통해 배터리 전압이 위험할 정도로 높거나 낮아지는 것을 방지합니다.–이는 뉴스에서 자주 접하는 리튬 배터리 화재의 주요 원인 중 하나입니다. 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 온도를 모니터링하여 화재 발생 위험이 있는 과열되기 전에 배터리 팩의 전원을 차단할 수도 있습니다. 따라서 BMS는 배터리를 단순히 좋은 충전기나 올바른 사용자 조작에만 의존하는 것이 아니라, 안전하게 보호할 수 있도록 해줍니다.
왜 안 돼?'납축전지에는 배터리 관리 시스템(BMS)이 필요할까요? 납축전지는 구성 성분이 가연성이 낮아 충전이나 방전 중 문제가 발생하더라도 화재 발생 가능성이 훨씬 낮습니다. 하지만 가장 중요한 이유는 배터리가 완전히 충전되었을 때의 작동 방식과 관련이 있습니다. 납축전지는 직렬로 연결된 셀들로 구성되어 있는데, 만약 한 셀의 충전량이 다른 셀들보다 약간 많으면, 다른 셀들이 완전히 충전될 때까지 전류를 흘려보내면서 적정 전압을 유지하는 등의 방식으로 작동합니다. 이렇게 셀들이 충전량을 따라잡는 것입니다. 이러한 방식으로 납축전지는 충전하면서 스스로 균형을 맞춥니다.
리튬 배터리는 일반 배터리와는 다릅니다. 충전식 리튬 배터리의 양극은 대부분 리튬 이온 물질로 이루어져 있습니다. 충전 및 방전 과정에서 리튬 전자가 양극과 음극을 끊임없이 오가는 것이 작동 원리입니다. 고전압 리튬 배터리가 아닌 경우, 단일 셀의 전압이 4.25V를 초과하면 음극의 미세 다공성 구조가 붕괴되고, 경질 결정 물질이 성장하여 단락을 일으키고, 온도가 급격히 상승하여 결국 화재로 이어질 수 있습니다. 리튬 배터리가 완전히 충전되면 전압이 급격히 상승하여 위험 수준에 빠르게 도달할 수 있습니다. 배터리 팩 내 특정 셀의 전압이 다른 셀보다 높으면, 충전 과정에서 해당 셀이 먼저 위험 전압에 도달하게 됩니다. 이때 배터리 팩 전체의 전압은 아직 최대치에 도달하지 않았기 때문에 충전기는 충전을 멈추지 않습니다. 따라서 위험 전압에 먼저 도달하는 셀은 안전 위험을 초래합니다. 그러므로 리튬 기반 배터리에서는 배터리 팩 전체의 전압을 제어하고 모니터링하는 것만으로는 충분하지 않습니다. BMS는 배터리 팩을 구성하는 각 셀의 전압을 개별적으로 확인해야 합니다.
따라서 리튬 배터리 팩의 안전성과 긴 수명을 보장하기 위해서는 품질과 신뢰성을 갖춘 배터리 관리 시스템(BMS)이 필수적입니다.
게시 시간: 2023년 10월 25일
