Jedním z největších problémů s lithiově-iontovými bateriemi je jev zvaný tepelný únik. V podstatě se to děje tak, že baterie začne nekontrolovatelně zahřívat, jakmile teplota překročí přibližně 175 stupňů Fahrenheita (zhruba 79 stupňů Celsia). Toto se obvykle stává kvůli fyzickému poškození, příliš intenzivnímu nabíjení nebo skladování v extrémně horkých podmínkách. Jakmile tento proces začne, vnitřní teplota může náhle stoupnout až na více než 900 stupňů Fahrenheita (to je 482 stupňů Celsia nebo více), což uvolňuje nebezpečné plyny a způsobuje, že sousední články také začnou hořet. Situace se zhoršuje u 48V systémů, protože tyto systémy uchovávají velké množství energie v malém prostoru. Představte si, že je 16 článků stěsnaných dohromady – pokud v tomto uspořádání selže jediný článek, může to způsobit selhání celé baterie a vznik závažných bezpečnostních rizik.
Tři hlavní faktory urychlující degradaci 48V lithiových baterií při skladování:
Průmyslové normy jako UL 9540A se vztahují na komerční systémy pro ukládání energie, ale pokud jde o domácí úložné systémy s bateriemi 48 V, stále panuje mnoho nejasností ohledně toho, která doporučení ve skutečnosti platí. Většina těchto norem se zaměřuje na výrobní procesy, nikoli na to, co se děje na úrovni spotřebitele, což vystavuje běžné vlastníky domů rizikům zamezitelným nehodám. Mnoho domácností nemá kolem baterií vhodné větrání, někdy s vzdáleností mezi jednotkami kratší než tři stopy. Metody potlačování požáru jsou také problematické, protože voda může uhasit hořící lithiové baterie ještě zhoršit. A nemějme zapomínat na sledování teploty, zatímco baterie dlouhou dobu nečinně stojí. Podle výzkumu zveřejněného loni, téměř sedm z deseti domácích problémů s bateriemi nastane, když systém v podstatě nic nedělá a nečinně se nachází v nějakém rohu domu. To jasně ukazuje, proč naléhavě potřebujeme lepší předpisy určené konkrétně pro domácí úložná řešení.
Aby 48V lithiová baterie vydržela co nejdéle, měla by být skladována v rozmezí teplot od 35 do 90 stupňů Fahrenheita, což je přibližně 1 až 32 stupňů Celsia. Když teplota klesne pod 20°F, uvnitř baterie začne docházet k většímu odporu proti elektrickému proudu, protože kapalný obsah zmrzne. To může způsobit pokles výkonu až o 40 % oproti normálu. Na druhou stranu, pokud je baterie příliš dlouho vystavena teplotám nad 100°F, její vnitřní komponenty se opotřebovávají rychleji. Dávejte pozor na teploty dosahující 120°F. V tomto bodě hrozí vážné nebezpečí tepelného úniku. Některé typy chemických složení baterií prostě nemohou vydržet takto intenzivní teplo déle než přibližně 12 hodin, než začnou vnitřní procesy selhávat.
Udržujte relativní vlhkost pod 50 %, aby se snížilo poškození citlivých komponent korozí. Přímé sluneční světlo může zvýšit povrchovou teplotu o 15–25 °F nad okolní úroveň, čímž vzniká nerovnoměrné tepelné namáhání buněk. Používejte neprůhledné nádoby a vyhýbejte se umístěním u oken nebo světlíků; i částečný stín snižuje teplotní výkyvy o 60 % ve srovnání s přímým UV zářením.
Ujistěte se, že je po všech stranách zařízení alespoň šest až dvanáct palců volného prostoru, aby se teplo mohlo přirozeně odvádět. Pokud je proudění vzduchu blokováno, může se vnitřní teplota zvýšit až o osmnáct stupňů Fahrenheita. Lepší než uzavřené skříně, které dnes běžně vidíme, jsou policové systémy se vzdoušněním. Některé terénní testy prokázaly, že otevřené regály dokáží udržet komponenty mezi osmi a čtrnácti stupni chladnější než jejich uzavřené varianty. Také neumisťujte žádné předměty v blízkosti velkých ventilátorů klimatizačního systému. Nucený vzduch proudící rychleji než čtyři metry za sekundu bude časem způsobovat problémy, protože při příliš rychlém ochlazení po zahřátí vzniká kondenzace.
Při ukládání 48V lithiové baterie na skladování je nejlepší praxí nejprve nabít na úroveň nabití mezi 60 až 80 procenty. Ponechání těchto baterií plně nabitých způsobuje uvnitř problémy, protože se v nich zvyšuje tlak a chemické rozklady probíhají rychleji. Na druhou stranu, vybití baterií zcela může způsobit trvalé poškození a snížit celkovou životnost baterie. Podle nedávného výzkumu zveřejněného v loňském roce baterie udržované na plném náboji ztrácejí po dobu pouhého půl roku zhruba 20 % více kapacity ve srovnání s bateriemi uchovávanými v optimálním rozmezí 60–80 %. To má zásadní dopad na dlouhodobý výkon a návratnost investice.
I když jsou lithium-iontové baterie odpojené, postupně se samy vybíjejí. Nabíjejte je každých 90–120 dní, aby byla úroveň nabití (SOC) udržována na 60–80 % a aby nedošlo k hlubokému vybití, které může způsobit zablokování BMS nebo nerovnováhu článků. Baterie, které jsou dlouhodobě udržovány na úrovni přibližně 70 % SOC, si zachovají až 98 % své původní kapacity po 18 měsících skladování.
Izolujte baterii od připojených zařízení, abyste eliminovali parazitní odběry – i malé odběry na úrovni 2–5 wattů mohou v průběhu týdnů vybít baterii. Tím se zabrání neplánovanému vypnutí a zjednoduší se opětovné spuštění. Kryty svorek izolujícími krytkami, abyste se při dlouhodobém odpojení chránili před náhodným dotykem, zkratem a koroze způsobenou prostředím.
Než něco uložíte, důkladně zkontrolujte skříň, svorky a všechny přípojné body. Hledejte praskliny, vydutí nebo korozi – to jsou jasné známky toho, že je něco špatně s konstrukcí. Průmyslová data z minulého roku ukazují, že téměř 4 z 10 problémů při skladování začaly nějakým fyzickým poškozením, které si nikdo předtím nevšiml. Také se ujistěte, že baterie má přibližně 48 voltů plus minus 2 volty, a dvakrát zkontrolujte, že nedochází k úniku v jakékoli části zařízení před jeho skladováním.
Nepokládejte baterie přímo na betonové nebo kovové povrchy, protože to zvyšuje riziko galvanické koroze o 57 %. Pro zvýšení baterií použijte regály ze šupinatého polyethylenu, které umožňují cirkulaci vzduchu, minimalizují pohlcování vlhkosti a zabraňují tepelnému mostu. Omezte svislé skládání na dva bloky, abyste snížili mechanické namáhání spodních bloků.
Dodržujte bezpečnou vzdálenost přibližně 3 metry mezi těmito 48voltovými lithiově-iontovými bateriemi a čímkoli hořlavým, jako jsou papírové výrobky, dřevěný nábytek nebo chemikálie na bázi rozpouštědel. Pokud jde o domy, kde jsou tyto baterie instalovány, výběr uzavřených boxů, které splňují normu UL 9540A, zásadně ovlivňuje bezpečnost. Tyto certifikované jednotky lépe zvládají akumulaci tepla a omezují přívod kyslíku, pokud teplota uvnitř začne stoupat. Dalším důležitým faktorem je jejich umístění mimo dosah topných rozvodů a větracích otvorů klimatizačních systémů. Neustálý pohyb vzduchu v těchto systémech může v případě poškození bateriových článků někdy pohltit a koncentrovat škodlivé plyny. Trochu větší prostor zde může výrazně pomoci při prevenci potenciálních rizik v budoucnu.
Zaznamenávejte klíčové údaje pro zajištění dlouhodobé spolehlivosti:
Automatické monitorovací systémy snižují lidské chyby o 74 % (Průmyslová zpráva 2023) a poskytují okamžité upozornění na teplotní špičky nad 38 °C nebo abnormální napěťové výkyvy.
Provádějte měsíční kontroly podle tohoto postupu:
Provádějte testy kapacity každých šest měsíců a nahrazujte jakoukoli baterii, jejíž kapacita poklesla o více než 20 %. Zaměstnance školte k izolaci vadných jednotek do 60 sekund pomocí nouzových vypínačů, čímž se sníží riziko eskalace během poruchových událostí.