As baterias de lítio com diferentes capacidades podem ser ligadas em paralelo?

A ligação de baterias de lítio em paralelo é uma prática comum para obter maior tensão e capacidade, amplamente utilizada em aplicações como ferramentas eléctricas, veículos eléctricos e sistemas de armazenamento de energia. No entanto, na prática, nem todas as baterias são adequadas para ligação direta em paralelo. Especificamente, quando as capacidades das baterias diferem ou outros parâmetros são inconsistentes, pode haver vários problemas potenciais de segurança. Por conseguinte, é necessário compreender os factores a considerar ao ligar baterias de lítio em paralelo é essencial.

1. Requisitos básicos para a ligação de baterias de lítio em paralelo

O fator mais importante na ligação baterias de lítio em paralelo é garantir que os parâmetros da bateria são consistentes. Estes parâmetros incluem:

• Capacidade: A capacidade refere-se à quantidade de energia que a bateria pode armazenar. As baterias com maior capacidade podem proporcionar tempos de funcionamento mais longos, mas as suas caraterísticas de carga e descarga podem ser diferentes das baterias com menor capacidade.
• Tensão de circuito aberto: A tensão de circuito aberto é a tensão da bateria quando não está ligada nenhuma carga. As baterias ligadas em paralelo devem ter a mesma tensão de circuito aberto ou uma tensão muito semelhante. Caso contrário, podem ocorrer correntes desequilibradas entre as baterias, o que pode levar a uma sobrecarga ou a uma descarga excessiva.
• Resistência interna: A resistência interna refere-se à resistência ao fluxo de corrente no interior da bateria. As baterias com maior resistência interna geram mais calor e podem causar sobreaquecimento, afectando a vida útil e a segurança da bateria.

As baterias só devem ser ligadas em paralelo quando estes parâmetros forem tão semelhantes quanto possível, garantindo que a ligação em paralelo é segura e eficaz para melhorar o desempenho do sistema.

2. Problemas potenciais com a ligação em paralelo de baterias de diferentes capacidades

Quando as capacidades das baterias diferem, mesmo que outros parâmetros sejam semelhantes, podem surgir vários problemas potenciais, como se descreve a seguir:

1. Desequilíbrio durante o carregamento
   Se as baterias paralelas tiverem capacidades diferentes, as baterias de menor capacidade serão carregadas mais rapidamente do que as de maior capacidade. Isto pode fazer com que as baterias mais pequenas atinjam a carga total primeiro, colocando-as num estado de sobrecarga. A sobrecarga leva a um aumento do eletrólito da bateria e pode causar reacções secundárias, que podem envelhecer a bateria, causar fugas ou mesmo resultar em incêndio ou explosão. O risco de sobrecarga é maior se as baterias não estiverem equipadas com um circuito de proteção (BMS). Mesmo com um circuito de proteção, a bateria mais pequena pode ser sobrecarregada durante períodos prolongados, provocando reacções químicas no interior da bateria que comprometem a sua segurança.
2. Desequilíbrio durante a descarga
   Durante a descarga, as baterias de menor capacidade esgotam a sua energia mais rapidamente do que as baterias de maior capacidade. Como resultado, as baterias mais pequenas podem ficar sobre-descarregadas, o que reduz significativamente o seu tempo de vida útil e pode causar fugas ou danos. Se a bateria permanecer num estado de descarga excessiva durante demasiado tempo, podem ocorrer alterações químicas internas, que podem provocar um incêndio ou explosão.
3. Redução da vida útil da bateria
   A sobrecarga ou a descarga excessiva constantes reduzem significativamente o tempo de vida de uma bateria. Além disso, os desequilíbrios na tensão e na corrente durante os ciclos de carga e descarga podem diminuir a eficiência do carregamento, afectando ainda mais o desempenho e a vida útil da bateria.

3. Questões e riscos de segurança

A ligação em paralelo de baterias com capacidades diferentes também pode representar sérios riscos de segurança. A sobrecarga ou a descarga excessiva de uma bateria num curto espaço de tempo pode causar sobreaquecimento, inchaço, fugas ou mesmo explosão. Se as baterias forem provenientes de bancos de potência desmontados, os parâmetros (como a capacidade, tensão e resistência interna) podem ser inconsistentes e não é claro se as baterias têm circuitos de proteção, aumentando o risco da sua utilização. Por conseguinte, aconselha-se vivamente a não montar estas baterias para utilização própria para evitar potenciais riscos de segurança.

4. Como evitar os riscos de segurança?

Para evitar riscos de segurança ao ligar baterias de lítio de diferentes capacidades em paralelo, são recomendadas as seguintes medidas:

1. Garantir parâmetros consistentes da bateria: Certifique-se de que a capacidade, a tensão de circuito aberto e a resistência interna das pilhas em paralelo são tão semelhantes quanto possível. Se possível, escolha baterias do mesmo modelo e do mesmo lote de produção.
2. Instalar um circuito de proteção (BMS): Um sistema de gestão da bateria (BMS) pode monitorizar eficazmente o processo de carga e descarga, evitando a sobrecarga, a descarga excessiva, o sobreaquecimento e outros problemas. Por razões de segurança, recomenda-se que todos os conjuntos de baterias estejam equipados com um circuito de proteção.
3. Verificar regularmente o estado da bateria: Inspeccione regularmente a tensão, a temperatura e o estado de funcionamento da bateria para garantir que as baterias não estão sobrecarregadas ou descarregadas e que não há inchaço ou fugas.
4. Evitar pilhas que se auto-montam: Se a origem das pilhas não for clara ou se não tiver a certeza de que as pilhas têm circuitos de proteção, é melhor evitar a sua auto-montagem. Especialmente se as pilhas forem desmontadas, a sua resistência interna e capacidade podem não ser consistentes, o que pode representar riscos significativos.

5. Conclusão

Embora a ligação baterias de lítio Embora a ligação de baterias em paralelo possa aumentar a capacidade e a potência de saída de um conjunto de baterias, é crucial garantir que os parâmetros das baterias são consistentes para evitar desequilíbrios que possam resultar em problemas de segurança. A utilização de um circuito de proteção é essencial ao ligar baterias em paralelo, uma vez que ajuda a evitar sobrecargas, descargas excessivas e outros riscos, garantindo a segurança do conjunto de baterias. Para evitar potenciais riscos de segurança, recomenda-se vivamente que não se juntem baterias de diferentes capacidades, especialmente quando a fonte da bateria não é clara. Com uma conceção e gestão adequadas, a estabilidade e a segurança do sistema de baterias podem ser asseguradas.