EN
تیز لینکس
لیتھیم آئن بیٹری کے ڈیزائن میں متزلزل الیکٹرو لائٹس کے ساتھ ساتھ ان اعلی توانائی کثافت والے کیتھوڈس کو شامل کیا گیا ہے، جس کی وجہ سے 48 وولٹ کے سیٹ اپ مختلف آپریشنل دباؤ کے تحت خاص طور پر نازک ہو جاتے ہیں۔ جب الیکٹرو لائٹس فرد واحد سیل کے لحاظ سے 4.3 وولٹ کی حد سے تجاوز کر کے آکسیکرن شروع کرتے ہیں، تو اس سے شدید تپش پیدا کرنے والی رد عمل (ایگزوتھرمک ری ایکشن) شروع ہو جاتی ہے۔ اور چلو ہم ان نکل سے بھرپور کیتھوڈس کو بھی نہ بھولیں جو ہم اکثر ان اعلی وولٹیج سسٹمز میں دیکھتے ہیں، وہ صرف اس وقت آکسیجن خارج کرنے کی رفتار تیز کر دیتے ہیں جب چیزوں کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہو جاتا ہے۔ اس کے بعد جو کچھ ہوتا ہے وہ بنیادی طور پر ایک زنجیری رد عمل کی صورتحال ہوتی ہے۔ ایک بار جب حرارتی بے قابو (تھرمل رن ایوے) شروع ہو جائے، تو درجہ حرارت تقریباً ہر منٹ میں 1 فیصد کے حساب سے بڑھ جاتا ہے۔ یہ تیز گرمی متعدد سیلز میں ایک کے بعد ایک ناکامی کی طرف لے جاتی ہے، یہاں تک کہ آخر کار پورا سسٹم مکمل طور پر تباہ ہو جاتا ہے۔
حرارتی بے قابو ہونا لیتھیم بیٹری کی تباہ کن ناکامیوں کا 83 فیصد ذمہ دار ہے (انرجی اسٹوریج انسلائٹس، 2023)۔ یہ عام طور پر اس وقت شروع ہوتا ہے جب خراب علیحدگی والے حصے اینوڈ اور کیتھوڈ کے رابطے کی اجازت دیتے ہیں، جس سے حرارت پیدا ہوتی ہے جو الیکٹرو لائٹس کو قابلِ اشتعال گیسوں میں تحلیل کر دیتی ہے۔ متوازی خطرات میں شامل ہیں:
یہ ناکامی کے طریقے اکثر باہم تعامل کرتے ہیں، جس سے مناسب حفاظتی اقدامات کے بغیر آگ یا دھماکے کے خطرے میں اضافہ ہوتا ہے۔
جب لیتھیم بیٹریوں کا ولٹیج فی سیل 4.25 ولٹ سے زیادہ ہو جاتا ہے، تب ایک خطرناک عمل شروع ہوتا ہے جس میں دھات اینوڈ کی سطح پر جمع ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ اس سے اندر کے مختصر رابطوں (انٹرنل شارٹس) کا خطرہ بڑھ جاتا ہے جن سے ہم سب بچنا چاہتے ہیں۔ جدید بیٹری مینجمنٹ سسٹمز عام طور پر اس مسئلے کو تین مرحلوں والی چارجنگ کے ذریعے حل کرتے ہیں: پہلا مرحلہ بُلک فِیز ہوتا ہے جس میں کرنٹ مستقل رہتا ہے، پھر ایبسورپشن کا مرحلہ آتا ہے جس میں کرنٹ بتدریج کم ہوتا جاتا ہے، اور آخر میں فلوٹ موڈ آتا ہے جو ولٹیج کی سطح کو مستحکم رکھتا ہے۔ آزادانہ جانچ میں پتہ چلا ہے کہ مناسب بی ایم ایس سیٹ اپ سستی، غیر سرٹیفائیڈ بیٹریوں کے مقابلے میں اوور چارجنگ کے خطرات کو تقریباً 98 فیصد تک کم کر دیتے ہیں۔ اور بالخصوص بڑے 48 ولٹ سسٹمز کے لیے، صنعت کاروں کو UL 1642 حفاظتی معیارات کے مطابق متعدد حفاظتی تہوں کو شامل کرنا ضروری ہوتا ہے۔ ان میں ریڈاکس شٹلز کے نام سے جانے جانے والے خاص کیمیائی اضافات کے علاوہ وولٹیج کنٹرول سرکٹس بھی شامل ہیں جو اچانک بجلی کے دباؤ کو محفوظ طریقے سے سنبھالنے کے لیے بنائے گئے ہوتے ہیں۔
جزوی چارج پر لیتھیم آئن بیٹریز کو اسٹور کرنا ان کی عمر کو کافی حد تک بڑھا دیتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ مکمل چارج پر اسٹوریج کے مقابلے میں 48V لیتھیم آئن سسٹمز کو 40–80% چارج کے درمیان رکھنے سے الیکٹرولائٹ کی تحلیل میں 60% کمی ہوتی ہے (جاچ 2023)۔ یہ حد کیتھوڈ مواد پر کم سے کم دباؤ کے ساتھ آئنز کی حرکت کو متوازن کرتی ہے۔ طویل مدتی اسٹوریج کے لیے:
یہ حکمت عملی کارکردگی اور حفاظتی حدود دونوں کو محفوظ رکھتی ہے۔
بار بار مکمل چارج کرنا کیتھوڈ کے دراڑوں کو تیز کرتا ہے، جبکہ گہری ترسیل (<10% صلاحیت) اینوڈز پر لیتھیم پلیٹنگ کو فروغ دیتی ہے۔ صنعتی بیٹری بینکس کے ڈیٹا سے ظاہر ہوتا ہے:
تفريغ کی گہرائی کو محدود کرنے سے خدمت کی عمر بڑھ جاتی ہے اور اندرونی نقصان کا امکان کم ہو جاتا ہے۔
یہ 2024 بیٹری کیمیائی استحکام رپورٹ لیتھیم آئن آپریشنز کے لیے 15–25°C کو بہترین حرارتی ونڈو قرار دیا گیا ہے۔ اس حد کے اندر:
ان پیرامیٹرز کے اندر کام کرنا حفاظت اور عمر دونوں کو بڑھاتا ہے۔
| حالات | اثر | کارکردگی کا اثر |
|---|---|---|
| >45°C اسٹوریج | الیکٹرولائٹ کا بخارات بننا | 100 سائیکلز فی 22% گنجائش کا نقصان |
| <0°C چارجنگ | لیتھیم دھات کی پلیٹنگ | شارٹ سرکٹ کے خطرے میں 3 گنا اضافہ |
| -20°C آپریشن | آئن حرکت پذیری میں کمی | پاور آؤٹ پٹ میں 67% کمی |
اعلیٰ درجہ حرارت کے طویل عرصے تک بے نقاب ہونے سے اجزاء خراب ہو جاتے ہیں اور ناکامی کے خطرات میں اضافہ ہو جاتا ہے، جس سے ماحول کے مطابق ہینڈلنگ کی ضرورت پر زور دیا جاتا ہے۔
2023 کے ایک تجزیہ میں پایا گیا کہ گرمی کے موسم سے متعلق 82% 48V بیٹری فیلیئرز بغیر انفارم والے گیراج میں ہوئے جہاں درجہ حرارت 45°C سے تجاوز کر گیا تھا۔ ایک دستاویز شدہ معاملے میں:
لیتھیم آئن بیٹریاں 30 سے 50 فیصد کی نسبتی نمی والے ماحول میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں۔ زیادہ سطحیں الیکٹرولائٹ کے جذب اور پولیمر کی تباہی کی وجہ سے ٹرمینل کی خوردگی بڑھا دیتی ہیں، جبکہ کم نمی (<30%) سٹیٹک ڈسچارج کے خطرات کو بڑھا دیتی ہے۔ وہ سہولیات جو 40 فیصد RH برقرار رکھتی ہیں، انہوں نے غیر منظم ماحول والی سہولیات کے مقابلے میں 33 فیصد کم بیٹری ناکامیوں کی اطلاع دی (ایگریکلچرل اسٹوریج انسٹی ٹیوٹ، 2023)۔
فعال ہوا کا بہاؤ ہاٹ سپاٹس اور گوندش کو روکتا ہے، جس کی وجہ سے اندر شارٹ ہو سکتا ہے۔ صنعتی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ 16 تا 20 ہوا کی تبدیلیاں فی گھنٹہ بوڑھے سیلز سے خارج ہونے والی آؤ گیسوں کو مؤثر طریقے سے ختم کر دیتی ہیں۔ ہوا کا بہاؤ ٹرمینلز کے اوپر ہونا چاہیے—براہ راست سیل کے جسم پر نہیں—تاکہ الیکٹرولائٹ کی بخارات کم ہوں جبکہ تبريد کو یقینی بنایا جا سکے۔
کنکریٹ کے فرش یا سٹیل کی التہائی جگہ آگ مزاحم بنیاد فراہم کرتی ہے، اور سیرامک کوٹ شدہ دھاتی خانوں سے خلیہ کی ناکامی کے دوران حرارتی پھیلاؤ کو روکنے میں مدد ملتی ہے۔ NFPA 855 کے مطابق کم از کم 18 انچ کا وقفہ لیتھیم آئن بیٹری ریکس اور لکڑی یا کارڈ بورڈ جیسی قابل اشتعال اشیاء کے درمیان آگ کے پھیلنے کو محدود کرنے کے لیے درکار ہوتا ہے۔
فوٹو الیکٹرک دھوئیں کے سنسرز لیتھیم کی آگ کو آئنائزیشن والے سنسرز کے مقابلے میں 30% تیزی سے دریافت کرتے ہیں اور انہیں ذخیرہ کرنے کے علاقوں کے 15 فٹ کے اندر نصب کیا جانا چاہیے، ساتھ ہی CO− بجھانے والے بھی ہونے چاہئیں۔ ان بیٹریوں کو زیر زمین کمرے میں نہ رکھیں جہاں ہائیڈروجن گیس جمع ہو سکتی ہے—حرارتی بے قابو ہونے کے 67% واقعات خراب وینٹی لیشن والی زیر زمین جگہوں میں ہوتے ہیں (NFPA 2024)۔
ہمیشہ ان چارجرز کا استعمال کریں جو بیٹری ساز کے ذریعے تصدیق شدہ ہوں اور خاص طور پر آپ کی 48V تشکیل کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہوں۔ یہ یونٹ درست وولٹیج کٹ آف (عام طور پر 54.6V ±0.5V) اور کرنٹ کی حدود نافذ کرتے ہیں جو عمومی چارجرز میں اکثر نہیں ہوتی۔ 2024 کے ایک ناکامی کے تجزیے سے پتہ چلا کہ چارجنگ سے متعلقہ 62% واقعات غیر مطابق چارجرز کی وجہ سے ہوئے جنہوں نے 55.2V سے زیادہ وولٹیج استعمال کیا تھا۔
بیٹری مینجمنٹ سسٹمز ±0.02V کی درستگی کے ساتھ انفرادی سیل وولٹیجز کی نگرانی کرتے ہیں اور جب بھی کوئی سیل 4.25V سے تجاوز کرے تو سرکٹ کو منقطع کر دیتے ہیں۔ حقیقی وقت میں درجہ حرارت کی نگرانی اور مассивہ توازن کے ذریعے، بی ایم ایس ٹیکنالوجی غیر محفوظ سسٹمز کے مقابلے میں حرارتی بے قابو ہونے کے خطرے کو 83% تک کم کر دیتی ہے۔ یہ سیل فرق کو 0.05V سے کم پر برقرار رکھتی ہے، عدم توازن کی وجہ سے قبل از وقت پہننے سے بچاتی ہے۔
اگرچہ بعد کے مارکیٹ کے چارجرز او ایم ماڈلز کے مقابلے میں 40–60% سستے ہو سکتے ہیں، تاہم ٹیسٹنگ سے سنگین کمیوں کا پتہ چلتا ہے:
بی ایم ایس اور چارجر کے درمیان مناسب مواصلات تباہ کن خرابیوں کے 91% کو روکتی ہے، جو مطابقت رکھنے والے سامان میں سرمایہ کاری کی توجیہ کرتی ہے۔
2023 میں ایک گودام میں لگی آگ کا سلسلہ ایک $79 کے تیسرے فریق کے چارجر تک پہنچا جس نے 48V لیتھیم بیٹری پر 56.4V فراہم کیا۔ اس کے خراب ریگولیٹر اور درجہ حرارت کے سینسرز کی عدم موجودگی کی وجہ سے سیل کا درجہ حرارت تھرمل رن اواے سے پہلے 148°C تک پہنچ گیا۔ 2020 کے بعد سے اسی قسم کے واقعات کی بیمہ کی دعوؤں میں 210% اضافہ ہوا ہے، جس میں اوسط نقصان $740k سے زائد ہے (این ایف پی اے 2024)۔
ذخیرہ کرنے سے پہلے 60 فیصد تک چارجنگ بیٹری کے الیکٹرو لائٹ کے خراب ہونے اور اینوڈ پر دباؤ کو کم کرتی ہے۔ مکمل چارج پر ذخیرہ کی جانے والی بیٹریاں چھ ماہ میں ان کے مقابلے میں 20 فیصد زیادہ صلاحیت کھو دیتی ہیں جنہیں 60 فیصد پر رکھا گیا ہو (بیٹری سیفٹی انسٹی ٹیوٹ 2023)۔ یہ سطح طویل عرصے تک غیر فعال رہنے کے دوران گہری ترسیل کے خطرے سے بھی بچاتی ہے۔
لیتھیم بیٹریاں ماہانہ 2 تا 5 فیصد خود بخود چارج کھو دیتی ہیں۔ ہر 90 تا 180 دنوں بعد دوبارہ 60 فیصد تک چارج کرنا وولٹیج کو خلیہ فی 3.0V سے نیچے گرنے سے روکتا ہے—وہ نکتہ جہاں تانبے کے حل ہونے سے مستقل نقصان ہوتا ہے۔ مستحکم ماحول (>15°C) چارجنگ کے درمیانی وقفوں کو لمبا کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
ماہانہ بصری معائنہ درج ذیل چیزوں کی جانچ پر مشتمل ہونا چاہیے:
ایک 2022 کی مطالعہ میں پایا گیا کہ 63 فیصد بیٹری کی آگ کا سراغ ان یونٹس میں لگایا گیا جن میں جسمانی خرابیاں نظر نہیں آئی تھیں۔
جدید BMS پلیٹ فارمز اب وہ IoT سینسرز کو یکجا کرتے ہیں جو مندرجہ ذیل کی نگرانی کرتے ہیں:
ان نظامات سے ذخیرہ کرنے سے متعلقہ ناکامیوں میں دستی جانچ کے مقابلے میں 78% کمی آتی ہے، جو مسلسل تشخیص کے ذریعے فعال حفاظت فراہم کرتے ہیں۔