Az egyik legnagyobb probléma a lítiumionos akkumulátorokkal kapcsolatban a termikus visszafutás (thermal runaway) jelensége. Alapvetően ez annyit jelent, hogy amint az akkumulátor hőmérséklete eléri kb. 175 Fahrenheit fokot (kb. 79 Celsius fok), az akkumulátor kontrollálatlanul kezd felmelegedni. Ez általában fizikai sérülés, túltöltés vagy nagyon meleg körülmények között való tárolás következtében következik be. Amint ez a folyamat elkezdődik, a belső hőmérséklet akár 900 Fahrenheit fok fölé (ez 482 Celsius fok vagy annál magasabb) is ugorhat, ami veszélyes gázok felszabadulását eredményezi, és az azt körülvevő cellák lángra is kapását okozhatja. A helyzet még rosszabb 48 Voltos rendszereknél, mivel ezek az akkumulátorok rendkívül nagy energiamennyiséget tárolnak nagyon kis térben. Képzelj el például 16 darab cellát, amelyek szorosan egymás mellett helyezkednek el – ha csupán egyetlen cella meghibásodik ebben a rendszerben, az az egész akkumulátorcsomag meghibásodását okolhatja, és komoly biztonsági kockázatot jelenthet.
Három fő tényező gyorsítja a tárolt 48 V-os lítium-ion akkumulátorok degradációját:
Az ipari szabványok, mint például az UL 9540A, lefedik a kereskedelmi energiatároló rendszereket, de amikor a lakossági 48V-os akkumulátoros tárolórendszerek kerülnek szóba, akkor még mindig sok zavar és bizonytalanság van a vonatkozó irányelvekkel kapcsolatban. A legtöbb ilyen protokoll a gyártási folyamatokra koncentrál, nem a fogyasztói szinten történő alkalmazásra, ami a hétköznapi tulajdonosokat is kitéti elkerülhető veszélyeknek. Számos otthonban nincs megfelelő szellőzés az akkumulátorok körül, sokszor kevesebb mint három láb (kb. 90 cm) hely áll rendelkezésre az egységek között. A tűzoltási módszerek is problémásak, mivel a víz valójában súlyosbíthatja a lítium alapú tüzeket. Ne feledkezzünk meg a hőmérséklet-ellenőrzésről sem, amikor az akkumulátorok hosszabb ideig tétlenül állnak. Egy tavaly közzétett kutatás szerint a lakossági akkumulátorokkal kapcsolatos problémák majdnem hétből tíz esetben akkor következnek be, amikor a rendszer gyakorlatilag inaktív, és csak áll valahol a ház sarkában. Ez egyértelműen mutatja, hogy sürgősen szükség van hatékonyabb szabályozásra, amely kifejezetten a háztartási tárolási megoldásokra vonatkozik.
Ahhoz, hogy egy 48 V-os lítiumion-akkumulátor hosszabb ideig tartson, olyan helyen kell tárolni, ahol a hőmérséklet 35 és 90 Fahrenheit fok között van, ez körülbelül 1–32 Celsius fok. Amikor a hőmérséklet 20 Fahrenheit fok alá süllyed, az akkumulátor belsejében valami történik, ami miatt azok kezdenek ellenállni az áramnak, mivel a bennük lévő folyadék megfagy. Ez valójában akár 40%-kal is ronthatja a teljesítményüket. Másfelől, ha túl hosszú ideig tartják őket 100 Fahrenheit foknál melegebb helyen, akkor az alkatrészek gyorsabban elhasználódnak. Ügyeljen arra is, ha a hőmérséklet eléri a 120 Fahrenheit fokot. Ezen a ponton komoly veszélye van a termikus visszaélést okozó folyamatoknak. Egyes akkumulátor-kémiai típusok egyszerűen nem bírják a heves hőt hosszabb ideig, például körülbelül 12 óránál tovább, anélkül, hogy valami elromlana bennük.
A relatív páratartalom 50% alatt tartása csökkenti a korróziót az érzékeny alkatrészeknél. A közvetlen napsugárzás a felületi hőmérsékletet 15–25°F-al megnövelheti a környezeti szint fölé, ami egyenetlen hőterhelést okozhat a cellákon. Használjon átlátszatlan tartályokat, és kerülje az ablakok vagy tetőablakok közelében való elhelyezést; még a részleges árnyékolás is 60%-kal csökkenti a hőmérséklet-ingadozást a közvetlen UV-sugárzáshoz képest.
Ügyeljen arra, hogy minden oldalon legalább 15-30 cm hely legyen a berendezések körül, hogy a hő természetes módon el tudjon távozni. Amikor az áramlás akadályba ütközik, a belső hőmérséklet akár 18 Fahrenheit fokkal is emelkedhet. Szellőzőnyílásokkal ellátott polcok hatékonyabban működnek, mint azok a zárt szekrények, amelyeket manapság mindenhol látni. Tényleges terepi vizsgálatok azt mutatták, hogy a nyitott vázas állványok 8 és 14 fokkal hűvösebbek lehetnek alkatrészek esetében, mint azok zárt változatai. Ne tegyen semmit sem közel ezekhez a nagy légkondicionáló szellőzőkhöz. A négyméter-perc sebességnél gyorsabban mozgó levegő idővel problémákat okozhat, mivel páratartalom keletkezik, amikor a melegedés után túl gyorsan lehűlnek a dolgok.
Amikor egy 48 V-os lítiumion akkumulátor tárolására kerül sor, a legjobb gyakorlat, ha először 60 és 80 százalékos töltöttségi szintre tölti. Ha az akkumulátorokat teljesen töltve hagyják, belül problémák jelentkezhetnek, mivel nyomás gyűlik fel bennük, és gyorsabban kémiai úton lebomlanak. Ugyanakkor, ha teljesen lemerülnek, az akkumulátorban maradandó károsodás keletkezhet, és élettartama összességében csökken. A tavaly megjelent legújabb kutatások szerint az akkumulátorok, amelyeket teljes töltöttségi szinten tárolnak, fél év után körülbelül 20 százalékkal nagyobb kapacitásvesztesést szenvednek, mint azok, amelyeket az optimális 60-80% közötti töltöttségi szinten tárolnak. Ez pedig jelentősen befolyásolja a hosszú távú teljesítményt és a pénzügyi értéket.
Még lekapcsolva is, a lítium-ion akkumulátorok idővel önmaguktól kisülni kezdenek. Töltsd újra 90–120 naponta, hogy fenntartsd a 60–80% töltöttségi szintet (SOC), és elkerüld a mélykisülést, ami BMS-zárolást vagy cellaegyensúlyhiányt okozhat. Az akkumulátorok, amelyeket állandóan kb. 70% SOC-n tartanak, akár 98% eredeti kapacitásukat megőrizhetik 18 hónapos tárolás után.
Kapcsold le az akkumulátort a csatlakoztatott eszközökről, hogy megszüntesd a rejtett fogyasztást – még a kis mértékű áramfelvétel (2–5 watt) is kimerítheti az akkumulátort hetek alatt. Ez megelőzi a véletlenszerű leállásokat, és egyszerűbbé teszi az újraaktiválást. A csatlakozókat szigetelt kupakkal fedd le, hogy megakadályozd a véletlenszerű érintkezést, rövidzárlatot és környezeti korróziót hosszú távú lekapcsolás alatt.
Mielőtt bármit tárolásra szánnál, alaposan ellenőrizd meg a házat, a kapcsolódási pontokat és a csatlakozókat. Kerülj szakadásokat, kidudorodásokat, rozsdafoltokat, mivel ezek az általában egyértelmű jelei a struktúra meghibásodásának. Az elmúlt év ipari adatai azt mutatják, hogy a tárolási problémák majdnem 40%-a valamilyen korábban észrevett fizikai károsodásból eredt. Győződj meg róla, hogy az akkumulátor feszültsége körülbelül 48 V, plusz-mínusz 2 V, és ellenőrizd újra, hogy biztosan nincs szivárgás a készüléken semelyen ponton.
Kerüld az akkumulátorok közvetlen elhelyezését betonon vagy fémes felületeken, mivel ez növeli a galvánelemes korrózió kockázatát 57%-kal. Használj rácsos polietilén állványokat a készülékek felemeléséhez, lehetővé téve a szellőzést, csökkentve a nedvességfelvételt és megakadályozva a hídhőmérséklet-átterjedést. Korlátozd a függőleges egymásra helyezést két egységre, hogy csökkentsd a mechanikai terhelést az alsó egységeken.
Tartsa meg a kb. 10 láb (3 méter) biztonságos távolságot a 48 V-os lítiumion akkumulátorok és gyúlékony anyagok, például papírtermékek, fa bútorok vagy oldószer alapú vegyi anyagok között. Azokban a házakban, ahol ezek az akkumulátorok be vannak építve, nagy különbséget jelent, ha olyan tokokat választanak, amelyek átmentek a UL 9540A teszten. Ezek a tanúsítvánnyal rendelkező egységek valóban jobban képesek elszigetelni a hőfelhalmozódást, és korlátozni az oxigén áramlását, amikor a belsejében megemelkedik a hőmérséklet. Egy másik fontos szempont az, hogy távol tartsák őket a fűtőcsövektől és légkondicionáló rácsoktól. Az ilyen rendszerek által keltett levegőáramlás időnként képes a káros gázokat becsapni és koncentrálni, ha az akkumulátorcellák valahogy megsérülnek. Egy kis plusz tér itt sokat segíthet a jövőbeni veszélyek megelőzésében.
Rögzítsen kulcsfontosságú adatokat a hosszú távú megbízhatóság érdekében:
Az automatizált felügyeleti rendszerek 74%-kal csökkentik az emberi hibát (ipari jelentés, 2023), valamint valós idejű riasztásokat biztosítanak 100°F (37,8°C) feletti hőmérséklet-emelkedésről vagy rendellenes feszültségváltozásokról.
Végezzen havi ellenőrzéseket a következő protokoll szerint:
Félig évente végezzen teljesítményteszteket, és cserélje ki minden olyan akkumulátort, amelynek teljesítménye a 20%-nál nagyobb mértékben csökkent. Képezze ki a személyzetet arra, hogy hibás egységeket 60 másodpercen belül izolálják el a vészkapcsolók segítségével, csökkentve ezzel a kockázatokat meghibásodási események során.
EN