Un sistema de gestión de baterías (BMS) desempeña un papel fundamental para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de las baterías de iones de litio, incluidas las de polímero de litio (LFP) y las de litio ternario (NCM/NCA). Su función principal es supervisar y regular diversos parámetros de la batería, como el voltaje, la temperatura y la corriente, para asegurar que funcione dentro de límites seguros. El BMS también protege la batería contra la sobrecarga, la sobredescarga y el funcionamiento fuera de su rango de temperatura óptimo. En los paquetes de baterías con múltiples series de celdas (cadenas de baterías), el BMS gestiona el equilibrio de las celdas individuales. Si el BMS falla, la batería queda vulnerable y las consecuencias pueden ser graves.
1. Sobrecarga o sobredescarga
Una de las funciones más críticas de un BMS es evitar la sobrecarga y la sobredescarga de la batería. La sobrecarga es especialmente peligrosa para las baterías de alta densidad energética, como las de litio ternario (NCM/NCA), debido a su susceptibilidad al sobrecalentamiento. Esto ocurre cuando el voltaje de la batería supera los límites de seguridad, generando un exceso de calor que podría provocar una explosión o un incendio. Por otro lado, la sobredescarga puede causar daños permanentes a las celdas, especialmente en las baterías LFP, que pueden perder capacidad y presentar un rendimiento deficiente tras descargas profundas. En ambos casos, si el BMS no regula el voltaje durante la carga y la descarga, puede provocar daños irreversibles en el paquete de baterías.
2. Sobrecalentamiento y fuga térmica
Las baterías de litio ternarias (NCM/NCA) son particularmente sensibles a las altas temperaturas, incluso más que las baterías LFP, conocidas por su mayor estabilidad térmica. Sin embargo, ambos tipos requieren una gestión de temperatura cuidadosa. Un sistema de gestión de baterías (BMS) funcional monitoriza la temperatura de la batería, asegurando que se mantenga dentro de un rango seguro. Si el BMS falla, puede producirse un sobrecalentamiento, desencadenando una peligrosa reacción en cadena denominada fuga térmica. En un paquete de baterías compuesto por muchas series de celdas (cadenas de baterías), la fuga térmica puede propagarse rápidamente de una celda a otra, provocando un fallo catastrófico. Para aplicaciones de alto voltaje, como los vehículos eléctricos, este riesgo se magnifica debido a que la densidad de energía y el número de celdas son mucho mayores, aumentando la probabilidad de consecuencias graves.
3. Desequilibrio entre las celdas de la batería
En los paquetes de baterías multicelda, especialmente en aquellos con configuraciones de alto voltaje como los vehículos eléctricos, equilibrar el voltaje entre las celdas es crucial. El BMS (Sistema de Gestión de Baterías) se encarga de garantizar que todas las celdas del paquete estén equilibradas. Si el BMS falla, algunas celdas pueden sobrecargarse mientras que otras permanecen descargadas. En sistemas con múltiples cadenas de baterías, este desequilibrio no solo reduce la eficiencia general, sino que también supone un riesgo para la seguridad. Las celdas sobrecargadas, en particular, corren el riesgo de sobrecalentarse, lo que puede provocar fallos catastróficos.
4. Pérdida de monitoreo y registro de datos
En sistemas de baterías complejos, como los utilizados en el almacenamiento de energía o en vehículos eléctricos, un BMS (Sistema de Gestión de Baterías) supervisa continuamente el rendimiento de la batería, registrando datos sobre ciclos de carga, voltaje, temperatura y el estado de cada celda. Esta información es vital para comprender el estado de los paquetes de baterías. Cuando el BMS falla, esta supervisión crítica se interrumpe, lo que imposibilita el seguimiento del funcionamiento de las celdas del paquete. En sistemas de baterías de alto voltaje con muchas series de celdas, la incapacidad de supervisar el estado de las celdas podría provocar fallos inesperados, como pérdidas repentinas de energía o sobrecalentamiento.
5. Fallo de alimentación o eficiencia reducida
Un fallo en el sistema de gestión de edificios (BMS) puede provocar una reducción de la eficiencia o incluso un corte total de energía. Sin una gestión adecuada deVoltaje, temperatura y equilibrio celular, el sistema puede apagarse para evitar daños mayores. En aplicaciones dondecadenas de baterías de alto voltajeSi se trata de sistemas como los vehículos eléctricos o el almacenamiento de energía industrial, esto podría provocar una pérdida repentina de energía, lo que supone importantes riesgos para la seguridad. Por ejemplo, unlitio ternarioLa batería puede apagarse inesperadamente mientras un vehículo eléctrico está en movimiento, creando condiciones de conducción peligrosas.
Fecha de publicación: 11 de septiembre de 2024
