锂电池为什么需要BMS？

锂电池通常有两种外型：圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂（或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等）。

正极材料：可选的正极材料很多，主流产品多采用锂铁磷酸盐，特斯拉正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料。

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。充电时：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。

负极材料：多采用石墨。以后钛酸盐可能是更好的材料。

负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。

充电时：xLi++xe-+6C→LixC6

放电时：LixC6→xLi++xe-+6C

锂电芯充电压如果高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。

所以，锂电池在充电时，一定要设定电压上限，才可以保证电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。

同样锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。

充放电时，除了电压的限制，电流的限制也很必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面产生锂原子结晶。

通俗的说就是锂离子在充放电的过程中通过电解液穿过隔膜不停的在正负两极之间来回搬家，锂离子的质量好坏，就取决于来回搬家的数量，多了少了都不行，控制的好，就可以反复充电下去而不减少容量，否则就会让电池容量产生永久性的下降，甚至爆炸。

还有每个电芯，每一批电芯制造过程中，工艺上的问题和材质的不均匀，使得电池极板活性物质的活化程度和厚度、微孔率、连条、隔板等存在很微小的差别导致内部结构和材质上的不完全一致性。

实际使用中，电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响。造成同一类型、规格的电池在电压、内阻、容量等方面的参数值存在差别，使其在电动汽车上使用时，性能指标往往达不到单体电池的原有水平，严重影响其在电动汽车上的应用。

电池组都是通过串并联组成的，串联就好比一行人排成一列队形，如果其中一个人走的慢就会影响整个队伍，其中一个电芯性能下降就会影响整个电池组的性能，严重的造成整体更换。

锂电池单体如果过大，使用过程中容易产生高温，不利于安全，大容量电池必须通过串并联的方式形成电池组。而每个单体电池本身不可能做到性能一致，再加上使用环境的影响，均会造成电池寿命的差别，大大影响整个电池组的寿命和性能。

所以锂电池需要BMS严格控制充放电过程，避免过充，过放，过热。延长电池组的使用寿命，并发挥最大的效能。