EN
Quick Links
थर्मल रनअवे भन्ने कुराको कारणले लिथियम आधारित रिचार्जेबल ब्याट्रीहरूमा आगो लाग्ने गम्भीर जोखिम हुन्छ। यो मूलतः त्यो स्थिति हो जहाँ ब्याट्रीले आफैलाई नियन्त्रण रहित गर्मी दिन थाल्छ र यहाँसम्म विस्फोट पनि हुन सक्छ। समस्या सामान्यतः ब्याट्री भौतिक रूपमा क्षति भएपछि, ओभरचार्ज भएपछि वा 60 डिग्री सेल्सियस भन्दा बढी तापक्रममा रहेपछि हुन्छ। यी अवस्थाहरूले ब्याट्रीको भित्री भागहरूलाई छुट्याउँछन् जसले गर्दा ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट सामग्री निकाल्छ। एउटा मात्र कक्षमा छाला भए पनि नजिकका कक्षहरूलाई तुरुन्त ट्रिगर गर्न सक्छ। यस्तो जोखिमलाई व्यवस्थित गर्न, निर्माताहरूलाई भोल्टेज नियन्त्रण प्रणाली र भण्डारण वा परिवहन अघि उचित निर्वहन प्रक्रियाको आवश्यकता पर्दछ। अहिले धेरै कम्पनीहरूले आफ्नो ब्याट्री डिजाइनहरूमा सीधा विशेष सुरक्षा विशेषताहरू समावेश गरेका छन् ताकि यस्ता घटनाहरू हुन नपाउन।
ब्याट्रीहरूको स्थिरता तापक्रम र आर्द्रता दुवैले प्रभावित हुन्छ। अनुसन्धानले देखाएको छ कि जब सेलहरू 25 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथि भण्डारण गरिन्छन्, ती सेलहरू 15 देखि 20 डिग्रीको बीचमा राखिएका सेलहरूको तुलनामा लगभग तीन गुणा छिटो नष्ट हुन्छन्। इलेक्ट्रोकेमिकल परीक्षणले पनि यसलाई समर्थन गर्छ। जब हावा धेरै नम हुन्छ, 60% भन्दा बढी आर्द्रताले ब्याट्री टर्मिनलहरूलाई खाने सुरु गर्छ र कक्षको भित्र खतरनाक डेन्ड्राइटहरू बढ्ने प्रोत्साहन दिन्छ। यसले आन्तरिक लघुपरिपथको सम्भावना धेरै बढी हुन्छ। उचित भण्डारणको लागि, तापक्रम निरन्तर रहने स्थानहरूमा ब्याट्रीहरू राख्नु उत्तम हुन्छ। तापक्रम 10 डिग्री भन्दा बढी भिन्न हुने दिनको समयमा छत वा ग्यारेजमा तीन नराख्नुहोस्। यस्तै गीलो अवस्थाबाट हुने क्षतिबाट बचाउन सिलिका जेल प्याकहरूले अतिरिक्त आर्द्रता अवशोषित गर्न र राम्रो काम गर्छन्।
जब ब्याट्रीहरू लामो समयसम्म धेरै गरम हुन्छन्, यो मूलतः थर्मल एब्युज हुन्छ र यसले नै ब्याट्रीहरूलाई प्रारम्भिक अवस्थामा खराब हुने एक मुख्य कारण हो। जसले पनि आफ्ना ब्याट्री प्याकहरू हिटिङ भेन्टहरूको नजिक, चलिरहेको मोटरहरूको नजिक वा सूर्यमा राख्छन्, उनीहरूले चाँडै नै समस्या देख्नेछन्। समय जाँदा क्याथोडहरू टुक्रिँदै जान्छन्, जसले गर्दा प्रत्येक वर्ष ब्याट्रीमा 15% देखि 30% सम्म क्षमता कम हुँदै जान्छ। यदि यी ब्याट्रीहरूमा 40 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रम लागातार पर्दै रहन्छ भने भित्रको खराब स्थिति उत्पन्न हुन्छ। इलेक्ट्रोलाइट ग्यासमा परिवर्तित हुन थाल्छ, जसले गर्दा केसिङ सुज्न थाल्छ र पछि चार्ज गर्दा सुरक्षा सम्बन्धी समस्या उत्पन्न हुन्छ। हामीले इन्फ्रारेड परीक्षणमा देखेको आधारमा, भण्डारण क्षेत्रहरू 30 डिग्री सेल्सियस भन्दा तल राख्नु नै महत्वपूर्ण हुन्छ। अधिकांश मानिसहरू ब्याट्रीहरूको चारैतिर हावा संचारको लागि पर्याप्त स्थान राखेर र कहिलेकाँही ब्याट्री र नजिकैको ताप उत्पादन गर्ने वस्तुको बीचमा कुनै ताप प्रतिरोधी सामग्री थपेर यो समस्या समाधान गर्छन्।
लिथियम रिचार्जेबल ब्याट्रीहरूले 40–50% चार्जमा भण्डारण गर्दा चरम प्रदर्शन बनाए राख्छन्। यो "गोल्डिलक्स जोन" क्याथोड र एनोडमा तनावलाई न्यूनीकरण गर्दछ, इलेक्ट्रोडहरूलाई नष्ट गर्ने प्रतिक्रियालाई रोक्दछ। लिथियम-आयन ब्याट्री उत्पादकहरूको 12 प्रमुख कम्पनीहरूको 2023 को विश्लेषणले यो देखाएको छ कि 92% संस्थाहरू भण्डारणका लागि आंशिक चार्जिङको सिफारिस गर्छन्, जसले उद्योगको व्यापक सहमतिलाई प्रमाणित गर्दछ।
ब्याट्रीलाई पूर्ण चार्जमा राख्नाले वास्तवमा यसको आन्तरिक रासायनिक पदार्थको विघटनलाई तीव्र बनाउँछ, जबकि यसलाई पूर्ण रूपमा ड्रेन हुन दिनाले ब्याट्री सेलहरूको भित्री भागमा खतरनाक तामाको जमावट हुन सक्छ। २०२४ को अन्तर्राष्ट्रिय आगो नियमको नवीनतम संस्करणका अनुसार, ब्याट्रीहरूलाई पूर्ण चार्जमा भण्डारण गर्ने मामलामा तुलना गर्दा ३०% भन्दा बढी चार्जमा भण्डारण गर्नाले ओभरहिटिङको घटनाको सम्भावना लगभग ३७% कम हुन्छ। अधिकांश सामान्य मानिसहरूले ब्याट्रीलाई ४० देखि ५०% सम्म चार्ज राख्नु व्यवहारमा सबैभन्दा राम्रो पाउँछन्। यसले चार्जको प्राकृतिक मासिक हानीको ५% को क्षतिपूर्ति गर्न पर्याप्त स्थान दिन्छ ब्याट्रीलाई पूर्ण रूपमा ड्रेन हुनबाट जोगाउँछ, जुन समयको साथ ब्याट्रीलाई खराब पार्छ।
आदर्श अवस्थामा पनि, ठोस-इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेस (SEI) वृद्धिको कारणले लिथियम ब्याट्रीहरूले वार्षिक रूपमा २–४% क्षमता गुमाउँछन्। छ महिनाभन्दा बढी भण्डारणका लागि, गहिरो निर्वहन रोक्नका लागि प्रत्येक ३–६ महिनामा ५०% सम्म पुनः चार्ज गर्नुहोस्। यद्यपि औद्योगिक ब्याट्री प्रबन्धन प्रणालीहरूले तापक्रमका आधारमा अनुकूलित एल्गोरिदमहरू प्रयोग गर्छन्, उपभोक्ता अनुप्रयोगहरूका लागि हातको मोनिटरिङ पर्याप्त छ।
मुख्य विचार :
| भण्डारण अवधि | अनुशंसित कार्य |
|---|---|
| <3 महिना | ४०-५०% मा भण्डारण गर्नुहोस् |
| ३-१२ महिना | त्रैमासिक रूपमा पुनः चार्ज गर्नुहोस् |
| >१२ महिना | भोल्टेज अलार्महरू प्रयोग गर्नुहोस् |
लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू भण्डारण गर्दा सबैभन्दा राम्रो प्रदर्शन हुन्छ 15°C र 25°C (59°F–77°F) । 0°C (32°F) भन्दा तलको तापक्रमले 0°C (32°F) आयनिक चालकता कम गर्दछ, जबकि 25°C (77°F) भन्दा माथिको तापक्रमले ४५° सेल्सियस (११३° फारेनहाइट) सेपरेटरको फल्दाइका कारण तापक्रमको जोखिम बढाउने। अनुसन्धानले देखाउँछ कि ३५ डिग्री सेल्सियसमा भण्डारण गरिएका कोशिकाहरु वार्षिक ३०% क्षमता वृद्धि 20°C मा राखिएका भन्दा।
| अवस्था | आदर्श सीमा | जोखिम थ्रेसहोल्ड |
|---|---|---|
| तापमान | 15°C–25°C (59°F–77°F) | <0°C वा >45°C (32°F–113°F) |
| सापेक्ष आर्द्रता | 45–55% | >90% |
ब्याट्रीहरूलाई कहिल्यै रेडिएटरको नजिक, सिधा सूर्यको तापमा, वा गर्मीमा बन्द कारभित्र ताला लगाएर राख्नुहुँदैन। ब्याट्रीको स्वास्थ्यका लागि तापक्रम नियन्त्रण धेरै महत्वपूर्ण हुन्छ। जब तापक्रम प्रतिदिन 10 डिग्री सेल्सियस (लगभग 18 फारेनहाइट) भन्दा बढी फरक हुन्छ, त्यस अवस्थामा इलेक्ट्रोडहरू भित्री रूपमा फैलिन्छन् र सिकार्छन्, जसले गर्दा समयको साथ यांत्रिक तनाव उत्पन्न हुन्छ। घर वा कार्यालयमा सानो संग्रहका लागि, स्थिर कोठाको तापक्रममा राखिएको अवस्थामा इन्सुलेटेड प्लास्टिक बक्सहरू सबैभन्दा राम्रो काम गर्छन्। ठूला संचालनहरूलाई उचित HVAC प्रणालीहरूको आवश्यकता हुन्छ जसले तापक्रमलाई साँकेन ±2 डिग्रीको सीमामा राख्न सक्छ। यसले क्षेत्रहरूलाई एक अर्काभन्दा छिटो उमेर बढ्नबाट रोक्छ, जसले गर्दा सम्पूर्ण आयु नाटकीय रूपमा कम हुन्छ।
जब आर्द्रता स्तर 70% भन्दा माथि बढ्छ, टर्मिनलहरू खराब हुन थाल्छन् र ब्याट्री खोलहरूको भित्री भागमा हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बन्ने जोखिम हुन्छ, जसले गर्दा गर्मी र आर्द्र क्षेत्रहरूमा ब्याट्रीको आयु 40% सम्म कम हुन्छ। अर्कोतर्फ, जब आर्द्रता 30% भन्दा तल झर्छ, स्थैतिक विद्युत्को समस्या बढी हुन्छ जले सक्ने संवेदनशील घटकहरूलाई क्षति पुर्याउन सक्छ। यहाँ राम्रो हावाको प्रवाह आवश्यक छ, प्रति घण्टा छहरा देखि बाह्र सम्पूर्ण हावा परिवर्तन गर्ने लक्षित राख्नुहोस्, यसले पुरानो ब्याट्री सेलहरूबाट निस्कने खतरनाक वाष्पशील कार्बनिक यौगिकहरूलाई हटाउन मद्दत गर्दछ। अधिकांश सुविधाहरूले स्थिरता बनाए राख्न सिलिका जेल प्याक वा औद्योगिक डिह्युमिडिफायरहरू प्रयोग गर्दछन्, विशेष गरी लिथियम आयरन फस्फेट ब्याट्रीहरूको भण्डारणका लागि महत्वपूर्ण छ किनकि तिनीहरू नमीको उतार-चढाव प्रति धेरै संवेदनशील हुन्छन्। उद्योगका विशेषज्ञहरूले यी पर्यावरण नियन्त्रणहरूको नियमित निगरानी र राखरखावको सिफारिस गर्दछन्।
दैनिक वा साप्ताहिक प्रयोगका लागि, ब्याट्रीहरूलाई एक सुख्खा, कोठा तापक्रम वातावरण (15–25°C/59–77°F) मा 40–50% चार्जमा संग्रह गर्नुहोस्। यसले इलेक्ट्रोड तनावलाई कम गर्दछ जबकि तयारी बनाए राख्छ। गैर-सुचालक कन्टेनरहरू प्रयोग गर्नुहोस्, स्ट्याकिङ गर्न नदिनुहोस् र ब्याट्रीहरूलाई धातुका वस्तुहरूबाट टाढा राख्नुहोस्। परेसिटिक ड्रेनबाट बच्नका लागि 30 दिन भन्दा बढी उपकरणहरूमा छोड्नुहोस्।
छ महिना वा त्यो भन्दा बढी सम्मका लागि संग्रहित ब्याट्रीहरूले कडा वातावरणीय नियन्त्रणको आवश्यकता पर्दछ:
| गुणनखण्ड | आदर्श अवस्था | मनिटरिङ आवृत्ति |
|---|---|---|
| चार्ज स्तर | 40–50% | प्रत्येक 3 महिनामा |
| परिवेश तापमान | 10–20°C (50–68°F) | मासिक |
| आर्द्रता | <50% सापेक्षिक आर्द्रता | पाक्षिक |
२०२३ को ब्याट्री सुरक्षा प्रतिवेदनले पाएको छ कि छह महिनाका लागि पूर्ण चार्जमा राखिएका ब्याट्रीहरूले १८–२२% क्षमता गुमाए, जुन ५०% मा भण्डारण गर्दा मात्र २–४% हुन्छ। जलवायु नियन्त्रित भण्डारणको सख्त सल्लाह दिइएको छ।
लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू महिनामा १.५–२% स्व-निर्वहन हुन्छन्। गहिरो निर्वहन रोक्नका लागि प्रत्येक ६–९ महिनामा ५०% सम्म पुनः चार्ज गर्नुहोस्, तर रखरखाव चार्जिङ्गको क्रममा ८५% भन्दा माथि कहिल्यै नपुग्नुहोस्। ५% भन्दा तल चार्ज छोड्नाले सल्फेशनलाई तीव्र बनाउँछ, जुन एउटा क्षय हुने प्रक्रिया हो जसले अमेरिकी कम्पनीहरूलाई प्रतिवर्ष ७४ करोड डलरको खर्च व्यय गराउँछ (पोनमोन २०२३)।
UL समाधान र राष्ट्रिय आगो नियन्त्रण संघ जस्ता सुरक्षा संगठनहरू सँगै अधिकांश प्रमुख निर्माताहरूले केही आधारभूत भण्डारण निर्देशहरू तयार पारेका छन्। तापक्रम १० देखि २५ डिग्री सेल्सियसको बीचमा रहनु पर्दछ, जुन लगभग ५० देखि ७७ फ्यारेनहाइट हुन्छ, जबकि ५० देखि ६० प्रतिशतको बीचमा ओसिलोपनलाई आदर्श मानिन्छ। NFPA मानक ८५५ को अनुसार, ब्याट्रीहरूलाई आगो लाग्न सक्ने कुनै पनि कुराबाट टाढा राख्नु आवश्यक छ र तापमानको अवस्थामा निरन्तर जाँच आवश्यक पर्दछ। यी वस्तुहरू सँगाल्दा केही महत्वपूर्ण कुराहरू सम्झना राख्नुहोस्, जस्तै सधैँ उनीहरूको सुरक्षात्मक कभरहरू सहित उल्टो राख्नुहोस्, र निश्चित रूपमा उनीहरूलाई ढिलो ढंगले एकसाथ राख्न दिनुहोस्। ठूला संचालनका लागि, थर्मल इमेजिङ उपकरणहरू स्थापना गर्नु र प्यासिभ फायर सप्रेसन सिस्टमको साथै तर्कसंगत छ। यी उपायहरूले ब्याट्रीहरू नियन्त्रण रहित रूपमा अत्यधिक तातो हुने खतरनाक अवस्थाहरूलाई रोक्न मद्दत गर्दछ।
2023 मा ब्याट्री विश्वविद्यालयद्वारा अध्ययन गरिएको लगभग 2,000 ओटा पावर टुल ब्याट्रीहरूको अध्ययन अनुसार, अनुचित तरिकाले भण्डारण गरिएका ब्याट्रीहरूको क्षमता 18 महिनामा लगभग दुई तिहाइ कम भएको थियो। अच्छ अवस्थामा राखिएका ब्याट्रीहरूको क्षमता 20% भन्दा कम मात्र घटेको थियो। जब ब्याट्रीको क्षमता यति खराब हुन्छ, त्यस्ता ब्याट्रीहरूमा भोल्टेज ड्रपको समस्या र इलेक्ट्रोडहरूमा लिथियम प्लेटिङको समस्या देखिन्छ। शोधकर्ताहरूले पाएका छन् कि धेरै स्मार्ट उपकरणहरू प्रारम्भिक अवस्थामा खराब हुन्छन् किनभने मानिसहरू उपकरणहरूलाई 30 डिग्री सेल्सियस भन्दा माथिको तापक्रममा राख्दै लम्बो समयसम्म चार्ज गरिरहन्छन्। यस्तो अवस्थाको कारण खोज्ने क्रममा वैज्ञानिकहरूले ब्याट्रीका कोषहरूको भित्री भागमा SEI पर्तको तीव्र गतिमा निर्माण र लम्बो समयसम्म पूर्ण चार्ज अवस्थामा रहेको इलेक्ट्रोलाइट समाधानको रासायनिक विघटनलाई जिम्मेवार ठानेका छन्।
अधिकांश विशेषज्ञहरूले ब्याट्रीहरूलाई आंशिक रूपमा चार्ज गरेर राख्नुले तिनीहरूको भित्री अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियालाई कम गर्न मद्दत पुर्याउँछ भन्ने सहमति गर्छन्। इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटीको अध्ययनबाट पत्ता चलेको छ कि पूर्ण चार्ज (१००% एसओसी) मा छोडिएका ब्याट्रीहरूको आन्तरिक प्रतिरोध प्रति महिना लगभग १५% सम्म बढ्छ। यो ६०% भरिएको अवस्थामा रहेको ब्याट्रीको तुलनामा धेरै खराब छ, जहाँ प्रतिरोधमा २.२% को मात्र वृद्धि हुन्छ। डेल र टेस्लासहितका प्रमुख निर्माताहरूले समयको साथै रासायनिक सन्तुलनका लागि ब्याट्रीको स्तर ४० देखि ६० प्रतिशतको बीचमा राख्न सिफारिस गरेका छन्। लामो समयका लागि ब्याट्रीहरू भण्डारण गर्दा प्रत्येक तीन महिनामा इन्भेन्ट्रीलाई घुमाउनु उचित हुन्छ। प्रत्येक ९० दिनमा सबै इकाईहरूलाई लगभग ५०% क्षमतामा पुनः चार्ज गर्नु स्वाभाविक निरावेशनका समस्याहरू र तह तलको स्तर २०% एसओसी भन्दा तल खस्किसकेपछि तामाको स्थायी रूपमा विघटन हुने जस्ता गम्भीर समस्याहरूलाई रोक्न मद्दत गर्छ।
थर्मल रनअवे, आगको खतरा र अत्यधिक तापक्रम र आर्द्रता जस्ता अनुचित भण्डारण अवस्थाका कारण लिथियम पुनः चार्ज गर्ने ब्याट्रीहरू प्राथमिक रूपमा जोखिममा रहन्छन्।
ब्याट्री जीवन विस्तार गर्न, 40-50% को आंशिक चार्जमा लिथियम ब्याट्रीहरू भण्डारण गर्नुहोस्, जहाँ तापक्रम 15-25°C र आर्द्रता 45-55% को स्थिर वातावरणमा राखिएको हुन्छ।
दीर्घकालीन भण्डारणका लागि, ब्याट्रीहरूलाई 40-50% चार्जमा राख्नुहोस्, वातावरणीय अवस्थाहरू नियमित रूपमा मोनिटर गर्नुहोस् र गहिरो डिस्चार्ज रोक्न प्रत्येक 3-6 महिनामा लगभग 50% सम्म पुनः चार्ज गर्नुहोस्।
आंशिक चार्जिङले ब्याट्रीका घटकहरूमा तनाव कम गर्दछ, घटकहरूको क्षय कम गर्दछ र कक्षहरूको भित्री रासायनिक सन्तुलन बनाए राख्दछ, जसले अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाहरू रोक्दछ र ब्याट्रीको आयु बढाउँछ।