Una dintre cele mai mari probleme legate de bateriile ion-litiu este un fenomen numit "fugă termică". În esență, bateria începe să se încălzească în mod necontrolat odată ce temperatura depășește aproximativ 175 grade Fahrenheit (circa 79 grade Celsius). Acest lucru provine, de obicei, din cauze precum deteriorarea fizică, încărcarea excesivă sau păstrarea în condiții de căldură extremă. Atunci când acest proces începe, temperatura din interior poate crește cu adevărat până la peste 900 de grade Fahrenheit (adică 482 grade Celsius sau mai mult), ceea ce duce la eliberarea unor gaze periculoase și determină celulele din apropiere să se aprindă, de asemenea. Situația este și mai gravă în cazul sistemelor de 48 de volți, deoarece acestea stochează o cantitate atât de mare de energie într-un spațiu atât de mic. Doar imaginați-vă că 16 celule sunt strânse împreună - dacă chiar și o singură celulă cedează în această configurație, poate duce la defectarea întregului pachet de baterii și poate crea probleme serioase de siguranță.
Trei factori principali accelerează degradarea bateriilor de 48 V stocate:
Standardele industriale, cum ar fi UL 9540A, acoperă sistemele comerciale de stocare a energiei, însă atunci când vine vorba despre stocarea energiei în baterii de 48V pentru uz rezidențial, există încă multă confuzie cu privire la normele aplicabile. Majoritatea acestor protocoale se concentrează asupra proceselor de fabricație, în loc de ceea ce se întâmplă la nivelul consumatorului, ceea ce îi pune în pericol pe proprietarii obișnuiți de locuințe din cauza unor pericole evitabile. Multe case nu au o ventilație corespunzătoare în jurul bateriilor, uneori spațiul dintre unități fiind mai mic de trei picioare. Metodele de stingere a incendiilor sunt, de asemenea, problematice, deoarece apa poate agrava incendiile cauzate de litiu. Să nu uităm nici de monitorizarea temperaturii atunci când bateriile stau neutilizate perioade lungi de timp. Conform unui studiu publicat anul trecut, aproape șapte din zece probleme legate de bateriile rezidențiale apar atunci când sistemul practic nu face nimic, stând inactiv undeva într-un colț al casei. Acest lucru evidențiază clar de ce avem nevoie disperată de reglementări mai bune, specifice soluțiilor de stocare pentru locuințe.
Pentru ca o baterie ionică de litiu de 48 V să dureze mai mult, aceasta ar trebui depozitată undeva între 35 și 90 grade Fahrenheit, ceea ce este aproximativ 1–32 grade Celsius. Atunci când temperatura scade sub 20 grade F, se întâmplă ceva în interiorul acestor baterii, unde încep să reziste mai mult electricității, deoarece substanța lichidă din interior îngheață. Acest lucru poate face ca acestea să funcționeze cu aproximativ 40% mai rău decât în mod normal. Pe de altă parte, dacă sunt lăsate prea mult timp în locuri mai calde decât 100 grade, componentele din interior se degradează mai repede. Iar atunci când temperatura atinge 120 grade F, apare un pericol serios de „thermal runaway” (fugă termică). Unele tipuri de chimie a bateriilor nu pot suporta o astfel de căldură intensă mai mult de aproximativ 12 ore, înainte ca lucrurile să înceapă să meargă prost în interiorul lor.
Mențineți umiditatea relativă sub 50% pentru a reduce coroziunea pe componentele sensibile. Lumina directă a soarelui poate crește temperatura suprafeței cu 15–25°F față de nivelul ambiental, generând tensiuni termice neuniforme în celule. Utilizați recipiente opace și evitați amplasarea lângă ferestre sau hublouri; chiar și o umbră parțială reduce fluctuațiile de temperatură cu 60% comparativ cu expunerea directă la UV.
Asigurați-vă că există cel puțin 15–30 cm de spațiu în jurul echipamentului pe toate părțile, astfel încât căldura să poată scăpa în mod natural. Atunci când fluxul de aer este blocat, temperatura internă poate crește cu până la optsprezece grade Fahrenheit. Rafturile ventilate funcționează mai bine decât acele dulapuri închise pe care le vedem peste tot în prezent. Teste reale din teren au arătat că aceste rafturi cu structură deschisă reușesc să mențină componentele cu 8–14 grade mai reci decât omologii lor închiși. Și nu puneți nimic aproape de acele ventilații mari ale sistemului HVAC. Aerul forțat care se mișcă cu o viteză mai mare de patru metri pe secundă va cauza probleme în timp, deoarece creează condens atunci când lucrurile se răcesc prea repede după ce au fost încălzite.
Atunci când puneți deoparte o baterie 48 volți ion-litiu pentru depozitare, este o practică recomandată să o încărcați între 60 și 80 la sută din capacitatea sa de încărcare. Lăsarea acestor baterii complet încărcate creează probleme în interior, deoarece se acumulează presiune și încep să se degradeze chimic mai repede. Pe de altă parte, lăsarea lor să se descarce complet poate deteriora bateria permanent și să reducă durata sa totală de viață. Conform unei cercetări recente publicate anul trecut, bateriile păstrate la încărcare maximă tind să piardă în jur de 20% mai multă capacitate după doar jumătate de an, comparativ cu cele păstrate în intervalul optim de 60-80%. Acest lucru face o mare diferență atunci când analizați performanța pe termen lung și raportul calitate-preț.
Chiar și atunci când sunt deconectate, bateriile de ion-litiu se auto-descarcă în timp. Reîncărcați-le la fiecare 90–120 zile pentru a menține o sarcină de 60–80% și pentru a preveni descărcarea profundă, care poate declanșa blocarea BMS sau dezechilibrul celulelor. Bateriile menținute constant la aproximativ 70% sarcină își păstrează până la 98% din capacitatea inițială după 18 luni de depozitare.
Izolați bateria de dispozitivele conectate pentru a elimina sarcinile parazite – chiar și consumurile mici în fundal (2–5 wați) pot epuiza încărcătura în câteva săptămâni. Acest lucru previne oprirea neintenționată și simplifică reactivarea. Acoperiți bornele cu capace izolante pentru a preveni contactul accidental, scurtcircuitele și coroziunea cauzată de mediu în timpul deconectării pe termen lung.
Înainte de a pune orice lucru la depozitat, examinați cu atenție carcasa, bornele și toate punctele de conexiune. Verificați dacă există crăpături, umflături sau pete de rugină, deoarece acestea sunt semne evidente că există o problemă structurală. Datele din industrie din anul trecut arată că aproape 4 din 10 probleme legate de depozitare au început, de fapt, cu un anumit tip de daune fizice pe care nimeni nu le-a observat anterior. Asigurați-vă, de asemenea, că bateria funcționează la aproximativ 48 de volți, cu o abatere de 2 volți, și verificați din nou dacă nu există nicio scurgere în nicio parte a unității înainte de a o depozita.
Evitați așezarea bateriilor direct pe suprafețe din beton sau metal, care cresc riscul de coroziune galvanică cu 57%. Utilizați rafturi din polietilenă cu zăbrele pentru a ridica unitățile, permițând circulația aerului, reducând absorbția umezelii și prevenind punțile termice. Limitați stivuirea verticală la maximum două unități pentru a reduce stresul mecanic asupra pachetelor de jos.
Păstrați o distanță sigură de aproximativ 3 metri între aceste baterii lithium-ion de 48 de volți și orice material inflamabil, cum ar fi produsele din hârtie, mobilierul din lemn sau produsele chimice pe bază de solvent. Pentru locuințele în care sunt instalate astfel de baterii, alegerea unor carcase care au trecut testul UL 9540A face o diferență majoră în ceea ce privește siguranța. Aceste unități certificate reușesc cu adevărat să conțină acumularea de căldură și să limiteze fluxul de oxigen atunci când temperatura începe să crească în interior. O altă considerație importantă este să le păstrați la distanță de canalele de încălzire și de ventilație ale sistemului de aer condiționat. Mișcarea constantă a aerului prin aceste sisteme poate uneori capta și concentra gazele nocive dacă celulele bateriei sunt deteriorate cumva. Un pic de spațiu suplimentar aici poate preveni pe termen lung potențiale pericole.
Înregistrați punctele cheie de date pentru a asigura fiabilitatea pe termen lung:
Sistemele automate de monitorizare reduc eroarea umană cu 74% (Raport din Industrie 2023), oferind alerte în timp real pentru creșteri ale temperaturii peste 100°F sau variații anormale ale tensiunii.
Efectuați verificări lunare utilizând acest protocol:
Efectuați teste de capacitate la fiecare șase luni și înlocuiți orice baterie care prezintă o scădere a capacității de peste 20%. Asigurați instruirea personalului pentru a izola unitățile defecte în 60 de secunde, utilizând întrerupătoarele de siguranță, reducând astfel riscul de escaladare în caz de defectare.