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लिथियम आयन बैटरियों के साथ सबसे बड़ी समस्याओं में से एक थर्मल रनअवे (तापीय अनियंत्रण) नामक चीज़ है। मूल रूप से जो होता है, वह यह है कि एक बार जब बैटरी लगभग 175 डिग्री फ़ारेनहाइट (लगभग 79 सेल्सियस) से अधिक गर्म हो जाती है, तो यह अनियंत्रित रूप से गर्म होना शुरू हो जाती है। ऐसा आमतौर पर शारीरिक रूप से क्षतिग्रस्त होने, अत्यधिक चार्ज किए जाने, या बहुत गर्म स्थितियों में रखे जाने से होता है। जैसे ही यह प्रक्रिया शुरू होती है, इसके भीतर के तापमान में वास्तव में 900 डिग्री फ़ारेनहाइट (482 सेल्सियस या उससे अधिक) तक की छलांग आ जाती है, जिससे खतरनाक गैसें निकलती हैं और पास की कोशिकाओं में भी आग लग जाती है। 48 वोल्ट प्रणालियों के लिए स्थिति और भी खराब हो जाती है क्योंकि वे इतनी कम जगह में बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहित करती हैं। सिर्फ 16 सेलों के एक साथ संकुलित होने की कल्पना करें - अगर इस सेटअप में भी केवल एक ही सेल विफल हो जाए, तो यह पूरे बैटरी पैक को नीचे ला सकता है और गंभीर सुरक्षा समस्याएं पैदा कर सकता है।
भंडारित 48V लिथियम बैटरियों में क्षरण को तीन प्राथमिक कारक तेज करते हैं:
उद्योग मानकों जैसे UL 9540A के व्यावसायिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को कवर करता है, लेकिन जब आवासीय 48V बैटरी भंडारण की बात आती है, तो यह स्पष्ट नहीं होता कि वास्तव में कौन से दिशानिर्देश लागू होते हैं। इन प्रोटोकॉल में से अधिकांश उत्पादन प्रक्रियाओं पर केंद्रित होते हैं, बजाय उपभोक्ता स्तर पर होने वाली चीजों पर, जिससे सामान्य गृह स्वामियों को बचाई जा सकने वाली खतरों से खतरा बना रहता है। कई घरों में बैटरियों के चारों ओर उचित संवातन नहीं होता है, कभी-कभी इकाइयों के बीच तीन फीट से भी कम की जगह होती है। अग्नि दमन विधियां भी समस्याग्रस्त हैं क्योंकि पानी लिथियम आग को बदतर बना सकता है। और बैटरियों के लंबे समय तक अप्रयुक्त रहने पर तापमान निगरानी के बारे में भी भूल जाएं। पिछले साल प्रकाशित शोध के अनुसार, लगभग सात में से दस आवासीय बैटरी समस्याएं तब होती हैं जब प्रणाली मूल रूप से कुछ भी नहीं कर रही होती, घर के किसी कोने में निष्क्रिय अवस्था में बैठी होती है। यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि हमें घरेलू भंडारण समाधानों के लिए विशिष्ट रूप से बेहतर नियमों की आवश्यकता है।
एक 48 वोल्ट लिथियम आयन बैटरी के लंबे समय तक चलने के लिए, इसे 35 से 90 डिग्री फारेनहाइट के बीच कहीं रखना चाहिए, जो लगभग 1 से 32 सेल्सियस है। जब तापमान 20 डिग्री फारेनहाइट से नीचे गिर जाता है, तो इन बैटरियों के अंदर कुछ ऐसा होता है जहां वे बिजली का प्रतिरोध करने लगते हैं क्योंकि अंदर का तरल पदार्थ जम जाता है। इससे वास्तव में उनका काम 40% तक खराब हो सकता है। दूसरी ओर, अगर 100 डिग्री से अधिक गर्म जगहों पर बैटरी को बहुत लंबे समय तक रखा जाए, तो इसके अंदर के हिस्से तेजी से खराब हो जाते हैं। और 120 डिग्री फारेनहाइट के तापमान पर सावधान रहें। इस स्थिति में, थर्मल रनअवे के गंभीर खतरे की संभावना होती है। कुछ प्रकार की बैटरी केमिस्ट्री इतनी तेज गर्मी को 12 घंटे से अधिक समय तक सहन नहीं कर सकती हैं।
संवेदनशील घटकों पर संक्षारण को कम करने के लिए सापेक्षिक आर्द्रता को 50% से नीचे रखें। प्रत्यक्ष सूर्यप्रकाश सतह के तापमान को परिवेश के स्तर से 15–25°F तक बढ़ा सकता है, कोशिकाओं में असमान तापीय तनाव पैदा करते हुए। अपारदर्शी कंटेनरों का उपयोग करें और खिड़कियों या स्काईलाइट्स के पास स्थापना से बचें; भागतः छाया प्रत्यक्ष यूवी तकनीक की तुलना में तापमान में उतार-चढ़ाव को 60% तक कम कर देती है।
सुनिश्चित करें कि उपकरण के सभी ओर कम से कम छह से बारह इंच की जगह हो ताकि गर्मी प्राकृतिक रूप से बाहर आ सके। जब वायु प्रवाह अवरुद्ध हो जाता है, तो आंतरिक तापमान 18 डिग्री फारेनहाइट तक बढ़ सकता है। वेंटेड शेल्फ़ उन बंद कैबिनेट की तुलना में बेहतर काम करते हैं जो आजकल हर जगह दिखाई देते हैं। कुछ वास्तविक क्षेत्र परीक्षणों से पता चला है कि वे ओपन फ्रेम रैक घटकों को अपने संलग्न समकक्षों की तुलना में आठ से चौदह डिग्री तक ठंडा रखने में सक्षम हैं। और उन बड़े एचवीएसी वेंट्स के पास भी कुछ न रखें। चार मीटर प्रति सेकंड से तेज़ गति से बढ़ने वाली बल वायु समय के साथ समस्याएं पैदा करेगी क्योंकि यह तब संघनन पैदा करती है जब चीजें गर्म होने के बाद बहुत तेज़ी से ठंडी हो जाती हैं।
एक 48 वोल्ट लिथियम आयन बैटरी को संग्रहित करने के लिए रखते समय, इसे पहले 60 से 80 प्रतिशत चार्ज स्थिति के बीच तक चार्ज कर लेना सर्वोत्तम प्रथा है। इन बैटरियों को पूरी तरह से चार्ज रखने से इनके आंतरिक भागों में दबाव बनने लगता है और वे रासायनिक रूप से तेजी से नष्ट होने लगती हैं। दूसरी ओर, उन्हें पूरी तरह से खाली होने देने से बैटरी को स्थायी क्षति पहुँच सकती है और उसकी कुल आयु कम हो सकती है। पिछले साल प्रकाशित हुए एक हालिया अनुसंधान के अनुसार, पूरी तरह से चार्ज रखी गई बैटरियाँ 6 महीने में लगभग 20 प्रतिशत अधिक क्षमता खो देती हैं, तुलना में उन बैटरियों के साथ जिन्हें इष्टतम 60-80 प्रतिशत सीमा में संग्रहित रखा गया हो। लंबे समय में प्रदर्शन और मूल्य के लिहाज से यह अंतर काफी मायने रखता है।
बिना जुड़े रहने पर भी, लिथियम-आयन बैटरियां समय के साथ खुद से डिस्चार्ज होती रहती हैं। 60–80% SOC (State of Charge) बनाए रखने और गहरे डिस्चार्ज से बचने के लिए हर 90–120 दिन में बैटरी को चार्ज करें, जो BMS (बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम) लॉकआउट या सेल असंतुलन का कारण बन सकता है। 70% SOC पर बनाए रखी गई बैटरियां 18 महीने के भंडारण के बाद अपनी मूल क्षमता का लगभग 98% तक बनाए रखती हैं।
अनावश्यक लोड्स को खत्म करने के लिए जुड़े उपकरणों से बैटरी को अलग कर दें - छोटे बैकग्राउंड ड्रॉ (2–5 वाट) भी हफ्तों में चार्ज खत्म कर सकते हैं। इससे अनियंत्रित शटडाउन रुकता है और फिर से शुरू करना आसान हो जाता है। टर्मिनल्स को इंसुलेटेड कैप्स से ढक दें ताकि लंबे समय तक डिस्कनेक्शन के दौरान अनजाने में संपर्क, शॉर्ट सर्किट और पर्यावरणीय जंग से बचाव हो सके।
किसी भी चीज़ को स्टोर करने से पहले, केसिंग, टर्मिनल्स और सभी कनेक्शन बिंदुओं की अच्छी तरह जांच करें। किसी भी दरार, उभार या जंग लगे स्थान की जांच करें, क्योंकि ये संरचनात्मक समस्या के काफी हद तक स्पष्ट संकेत हैं। पिछले साल के उद्योग डेटा से पता चलता है कि लगभग 10 में से 4 स्टोरेज समस्याएं वास्तव में किसी न किसी भौतिक क्षति से शुरू हुई थीं, जिन्हें पहले किसी ने नहीं देखा था। यह भी सुनिश्चित करें कि बैटरी लगभग 48 वोल्ट पर काम कर रही है, इसमें 2 वोल्ट की छूट है, और इसे स्टोर करने से पहले यह दोहराकर सुनिश्चित करें कि यूनिट में कहीं भी रिसाव नहीं हो रहा है।
बैटरी को सीधे कंक्रीट या धातु की सतहों पर रखने से बचें, जो गैल्वेनिक संक्षारण जोखिम को 57% तक बढ़ा देता है। यूनिटों को उठाने के लिए स्लैटेड पॉलीएथिलीन रैक का उपयोग करें, जिससे हवा का प्रवाह हो सके, नमी को सोखना कम हो सके और थर्मल ब्रिजिंग रोकी जा सके। निचले पैक पर यांत्रिक तनाव को कम करने के लिए ऊर्ध्वाधर स्टैकिंग को दो इकाइयों तक सीमित करें।
48 वोल्ट लिथियम आयन बैटरियों और किसी भी ज्वलनशील वस्तुओं जैसे पेपर प्रोडक्ट्स, लकड़ी के फर्नीचर या सॉल्वेंट-आधारित रसायनों के बीच लगभग 10 फीट की सुरक्षित दूरी बनाए रखें। जहां इन बैटरियों को स्थापित किया गया है, ऐसे घरों के लिए UL 9540A परीक्षण उत्तीर्ण कर चुके आवरणों का चयन करना सुरक्षा के मामले में काफी अंतर ला सकता है। ये प्रमाणित इकाइयां वास्तव में गर्मी के जमाव को बेहतर ढंग से सीमित करती हैं और भीतर गर्मी बढ़ने लगने पर ऑक्सीजन के प्रवाह को रोकती हैं। एक अन्य महत्वपूर्ण बात यह है कि इन्हें हीटिंग डक्ट और एयर कंडीशनिंग वेंट्स से दूर रखा जाए। यदि बैटरी सेल किसी कारणवश क्षतिग्रस्त हो जाएं, तो इन प्रणालियों के माध्यम से हवा का लगातार आवागमन कभी-कभी हानिकारक गैसों को फंसा और केंद्रित कर सकता है। यहां थोड़ा अतिरिक्त स्थान भविष्य में होने वाले संभावित खतरों को रोकने में काफी मदद कर सकता है।
लंबे समय तक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख डेटा बिंदुओं को लॉग करें:
स्वचालित निगरानी प्रणाली मानव त्रुटि को 74% तक कम कर देती है (उद्योग रिपोर्ट 2023), 100°F से अधिक तापमान वृद्धि या असामान्य वोल्टेज परिवर्तन के लिए वास्तविक समय में चेतावनी प्रदान करती है।
इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके मासिक जांच करें:
हर छह महीने में क्षमता परीक्षण करें और 20% से अधिक क्षमता में गिरावट दिखाने वाली किसी भी बैटरी को बदल दें। आपातकालीन डिस्कनेक्ट स्विच का उपयोग करके खराब इकाइयों को 60 सेकंड के भीतर अलग करने के लिए कर्मचारियों को प्रशिक्षित करें, विफलता की घटनाओं के दौरान जोखिम को कम करने के लिए।