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 LFP y las baterías ternarias de litio (NCM/NCA). Su función principal es supervisar y regular diversos parámetros de la batería, como el voltaje, la temperatura y la corriente, para garantizar su funcionamiento dentro de límites seguros. El BMS también protege la batería contra sobrecargas, sobredescargas o temperaturas fuera de su rango óptimo. En los paquetes de baterías con varias series de celdas (cadenas de baterías), el BMS gestiona el equilibrado de cada celda. Cuando el BMS falla, la batería queda vulnerable, con consecuencias graves.
1. Sobrecarga o descarga excesiva
Una de las funciones más críticas de un BMS es evitar la sobrecarga o la descarga excesiva 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 a la fuga térmica. Esto ocurre cuando el voltaje de la batería excede los límites de seguridad, generando un calor excesivo que podría provocar una explosión o un incendio. La descarga excesiva, por otro lado, puede causar daños permanentes a las celdas, especialmente enBaterías LFP, que pueden perder capacidad y presentar un rendimiento deficiente tras descargas profundas. En ambos casos, la incapacidad del BMS para regular el voltaje durante la carga y la descarga puede provocar daños irreversibles en la batería.
2. Sobrecalentamiento y fuga térmica
Las baterías ternarias de litio (NCM/NCA) son particularmente sensibles a las altas temperaturas, más que las baterías LFP, conocidas por su mayor estabilidad térmica. Sin embargo, ambos tipos requieren una gestión cuidadosa de la temperatura. Un sistema de gestión de baterías (BMS) funcional monitoriza la temperatura de la batería, garantizando que se mantenga dentro de un rango seguro. Si el BMS falla, puede producirse un sobrecalentamiento, lo que desencadena una peligrosa reacción en cadena denominada fuga térmica. En un paquete de baterías compuesto por varias series de celdas (cadenas de baterías), la fuga térmica puede propagarse rápidamente de una celda a otra, provocando una falla catastrófica. En aplicaciones de alto voltaje, como los vehículos eléctricos, este riesgo se magnifica debido a que la densidad energética y el número de celdas son mucho mayores, lo que aumenta la probabilidad de consecuencias graves.
3. Desequilibrio entre celdas de la batería
En los paquetes de baterías multicelda, especialmente en aquellos con configuraciones de alto voltaje como los vehículos eléctricos, es crucial equilibrar el voltaje entre las celdas. El BMS se encarga de garantizar que todas las celdas del paquete estén equilibradas. Si el BMS falla, algunas celdas pueden sobrecargarse mientras que otras permanecen con carga insuficiente. En sistemas con varias 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 un fallo catastrófico.
4. Fallo de energía o reducción de la eficiencia
Un BMS defectuoso puede provocar una reducción de la eficiencia o incluso un corte total de energía. Sin una gestión adecuada del voltaje, la temperatura y el balanceo de celdas, el sistema puede apagarse para evitar daños mayores. En aplicaciones con cadenas de baterías de alto voltaje, como vehículos eléctricos o sistemas de almacenamiento de energía industrial, esto podría provocar una pérdida repentina de energía, lo que supone importantes riesgos de seguridad. Por ejemplo, una batería ternaria de litio puede apagarse inesperadamente mientras un vehículo eléctrico está en movimiento, creando condiciones de conducción peligrosas.
Hora de publicación: 23 de septiembre de 2024
