EN
Quick Links
لیتھیم بیسڈ دوبارہ شارج کرنے والی بیٹریاں کچھ ایسی ہوتی ہیں جن میں آگ لگنے کا سنگین خطرہ ہوتا ہے، جس کی وجہ تھرمل رن اواے کے نام سے جانا جاتا ہے۔ دراصل یہ وہ وقت ہوتا ہے جب بیٹری خود کو بے قابو گرم کرنا شروع کر دیتی ہے اور پھر یہاں تک کہ پھٹ بھی سکتی ہے۔ یہ مسئلہ عموماً تب پیش آتا ہے جب بیٹری کو کسی طرح کا جسمانی نقصان پہنچے، اسے زیادہ شارج کیا جائے، یا پھر 60 درجہ سینٹی گریڈ سے زیادہ درجہ حرارت میں رکھا جائے۔ ایسی صورتوں میں بیٹری کے اندر کے اجزاء خراب ہو جاتے ہیں جو مختلف چیزوں کو الگ رکھتے ہیں، جس کے نتیجے میں وہ کیمیائی ردعمل شروع ہوتے ہیں جن سے قابلِ احتراق الیکٹرو لائٹ مادہ خارج ہوتا ہے۔ صرف ایک سیل کے چیر دینے سے بھی اردگرد کے سیل فوراً متاثر ہو سکتے ہیں۔ اس خطرے کو کنٹرول کرنے کے لیے، تیار کنندہ کو اچھے وولٹیج کنٹرول سسٹم اور ذخیرہ کرنے یا نقل کرنے سے پہلے مناسب تیز رفتاری سے توانائی خارج کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ بہت سی کمپنیاں اب اپنی بیٹریوں کے ڈیزائن میں خصوصی حفاظتی خصوصیات شامل کر رہی ہیں تاکہ ایسے واقعات کو روکا جا سکے۔
بیٹریوں کی استحکام پر درجہ حرارت اور نمی دونوں کی سطحوں کا بہت اثر پڑتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ جب خلیات کو 25 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ پر محفوظ کیا جاتا ہے، تو وہ 15 سے 20 ڈگری کے درمیان رکھنے والے خلیات کے مقابلے میں تقریباً تین گنا تیزی سے خراب ہوتے ہیں۔ الیکٹروکیمیائی ٹیسٹنگ بھی اس کی تائید کرتی ہے۔ جب فضا زیادہ نم ہو جاتی ہے، 60 فیصد سے زیادہ نمی دراصل بیٹری کے ٹرمینلز کو کھا جاتی ہے اور خلیہ کے اندر خطرناک ڈینڈرائٹس کو بڑھنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس سے اندر شارٹ سرکٹ کا امکان بہت زیادہ ہو جاتا ہے۔ مناسب ذخیرہ اکٹھا کرنے کے لیے، بیٹریوں کو ایسی جگہوں پر رکھنا بہتر ہے جہاں درجہ حرارت مستقل رہتا ہو۔ انہیں چھت والی مانچوں یا گیراج میں رکھنے سے گریز کریں جہاں درجہ حرارت دن بھر میں 10 ڈگری سے زیادہ تبدیل ہو سکتا ہے۔ نمی کی سطحوں کو 50 فیصد سے کم رکھنا بھی ضروری ہے۔ سلیکا جیل کے پیکٹ نمی کی اضافی مقدار کو سونگھنے اور گیلے حالات سے ہونے والے نقصان سے بچاؤ کے لیے اچھی طرح کام کرتے ہیں۔
جب بیٹریاں زیادہ دیر تک بہت زیادہ گرم ہو جاتی ہیں، تو اسے تھرمل ایبیوز کہا جاتا ہے اور یہ بیٹریوں کی ابتدائی ناکامی کی ایک اہم وجہ ہے۔ کوئی بھی شخص جو اپنے بیٹری پیکس کو ہیٹنگ وینٹس کے قریب، چلتے ہوئے موٹرز کے پاس یا دھوپ میں چھوڑ دے گا، اسے جلدی ہی مسائل کا سامنا کرنا پڑے گا۔ کیتھوڈز وقتاً فوقتاً ٹوٹنا شروع ہو جاتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ بیٹری ہر سال تقریباً 15 فیصد سے لے کر شاید 30 فیصد تک کم چارج رکھتی ہے۔ اگر ان بیٹریوں پر 40 ڈگری سیلشیس سے زیادہ درجہ حرارت کا مسلسل اثر رہے تو بیٹری کے اندر کچھ خراب ہونے لگتا ہے۔ الیکٹرو لائٹ گیس میں تبدیل ہونا شروع ہو جاتا ہے، جس سے کیس کا پھولنا ہوتا ہے اور بعد میں انہیں چارج کرنے کی کوشش کے دوران سیفٹی مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ جیسا کہ ہم نے انفراریڈ ٹیسٹنگ میں دیکھا ہے، 30 ڈگری سے کم درجہ حرارت پر ذخیرہ گاہوں کو برقرار رکھنا ناگزیر ہے۔ زیادہ تر لوگ اس مسئلے کو یہ یقینی بناتے ہوئے حل کرتے ہیں کہ بیٹری کے گرد ہوا کے گرد گھومنے کے لیے کافی جگہ موجود ہو اور کبھی کبھار بیٹری اور اس کے قریب گرمی پیدا کرنے والی چیز کے درمیان کسی قسم کے ہیٹ شیلڈ میٹریل کو شامل کیا جائے۔
لیتھیم دوبارہ چارج کرنے والی بیٹریاں 40–50 فیصد چارج پر رکھنے سے اپنی بہترین کارکردگی برقرار رکھتی ہیں۔ یہ 'گولڈیلاکس زون' کیتھوڈ اور اینوڈ پر دباؤ کو کم کر دیتا ہے، لیتھیم پلیٹنگ—ایک جانبی ردعمل کو روکتا ہے جو الیکٹروڈز کو خراب کر دیتا ہے۔ 2023 میں 12 بڑے لیتھیم آئن بیٹری پیدا کرنے والوں کے تجزیہ سے پتہ چلا کہ 92 فیصد ذخیرہ اہنکاری کے لیے جزوی چارجنگ کی سفارش کرتے ہیں، جس سے صنعتی اتفاق رائے کی وسیع پیمائش واضح ہوتی ہے۔
بیٹریوں کو مکمل چارج پر رکھنا دراصل ان کے اندرونی کیمیکلز کے ٹوٹنے کی رفتار کو تیز کر دیتا ہے، جبکہ انہیں مکمل طور پر خالی ہونے دینا بیٹری سیلوں کے اندر خطرناک کاپر کے جمع ہونے کا سبب بن سکتا ہے۔ 2024 کے بین الاقوامی فائر کوڈ کے تازہ ترین ایڈیشن کے مطابق، بیٹریوں کو زیادہ سے زیادہ 30 فیصد چارج پر سٹور کرنا انہیں مکمل چارج رکھنے کے مقابلے میں اوورہیٹنگ کے واقعات کے امکان کو تقریباً 37 فیصد تک کم کر دیتا ہے۔ زیادہ تر عام لوگوں کو یہ پتہ چلا ہے کہ بیٹریوں کو 40 سے 50 فیصد چارج پر رکھنا عملی طور پر سب سے بہتر کام کرتا ہے۔ یہ چارج کے قدرتی ماہانہ نقصان کے 5 فیصد کے لیے کافی جگہ چھوڑ دیتا ہے، بیٹری کے مکمل خالی ہونے کے خطرے کے بغیر، جو وقتاً فوقتاً انہیں نقصان پہنچاتا ہے۔
اگرچہ اچھی حالت میں بھی، لیتھیم بیٹریاں سالانہ 2-4 فیصد صلاحیت کھو دیتی ہیں سالڈ الیکٹرو لائیٹ انٹرفیس (ایس ای آئی) کی بڑھوتری کی وجہ سے۔ چھ ماہ سے زیادہ اسٹوریج کے لیے، 3-6 ماہ بعد 50 فیصد تک دوبارہ چارج کریں تاکہ گہری تخلیہ سے بچا جا سکے۔ جبکہ صنعتی بیٹری مینجمنٹ سسٹم درجہ حرارت کی بنیاد پر ایڈاپٹیو الگورتھم کا استعمال کرتے ہیں، صارفین کے اطلاقات کے لیے دستی مانیٹرنگ کافی ہے۔
اہم غور :
| اسٹوریج کی مدت | سفارش کردہ کارروائی |
|---|---|
| <3 ماہ | 40-50 فیصد پر اسٹور کریں |
| 3-12 ماہ | ہر تین ماہ بعد دوبارہ چارج کریں |
| >12 ماہ | ولٹیج الارم کا استعمال کریں |
لیتھیم-آئن بیٹریاں اس وقت بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں جب انہیں رکھا جائے 15°C اور 25°C (59°F–77°F) ۔ 0°C سے نیچے کا درجہ حرارت کی نمائش 0°C (32°F) آئنک موصلیت کو کم کر دیتا ہے، جبکہ درجہ حرارت میں اضافہ 45°C (113°F) سیپریٹر میلٹ ڈاؤن کی وجہ سے تھرمل رن ایون کے خطرے میں اضافہ کرتا ہے۔ تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ 35°C پر رکھے گئے سیل ہر سال 30% زیادہ صلاحیت کھو دیتے ہیں ان کے مقابلے میں جنہیں 20°C پر رکھا گیا ہے۔
| حالات | امثل رینج | خطرے کی حد |
|---|---|---|
| درجہ حرارت | 15°C–25°C (59°F–77°F) | <0°C یا >45°C (32°F–113°F) |
| نسبی رطوبت | 45–55% | >90% |
گرم موسم میں کبھی بھی بیٹریوں کو ریڈی ایٹر کے قریب، براہ راست دھوپ میں یا بند کار کے اندر نہیں رکھنا چاہیے۔ بیٹری کی صحت کے لیے درجہ حرارت کا کنٹرول بہت اہمیت رکھتا ہے۔ جب درجہ حرارت میں روزانہ 10 درجہ سیلسیس (تقریباً 18 فارن ہائیٹ) سے زیادہ کی تبدیلی ہوتی ہے، تو اندر موجود الیکٹروڈز درحقیقت پھیلتے اور سمٹتے ہیں، جس سے وقتاً فوقتاً مکینیکل تناؤ پیدا ہوتا ہے۔ گھر یا دفتر میں چھوٹے ذخیرے کے لیے، جب انہیں مستحکم کمرے کے درجہ حرارت والی جگہ پر رکھا جائے تو، جیسے کہ پلاسٹک کے تھرمل طور پر علیحدہ کیے گئے باکس، بہترین کارکردگی ظاہر کرتے ہیں۔ بڑے آپریشنز کو مناسب HVAC سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے جو درجہ حرارت کو سختی سے ±2 درجہ کے دائرے میں برقرار رکھ سکے۔ اس سے یہ روکا جا سکتا ہے کہ بیٹری کے کچھ حصے دوسرے حصوں کے مقابلے میں تیزی سے عمر کے مطابق نہ بگڑیں، جس سے مجموعی عمر کافی حد تک کم ہو جائے گی۔
جب نمی داری کی سطح 70 فیصد سے زیادہ ہو جاتی ہے، تو ٹرمینلز کو خراب ہونے لگتے ہیں اور بیٹری کے خانوں کے اندر ہائیڈروفلورائیک ایسڈ بننے کا خطرہ ہوتا ہے، جو گرم اور مرطوب موسم میں بیٹری کی عمر کو تقریباً 40 فیصد تک کم کر دیتی ہے۔ دوسری طرف، جب نمی 30 فیصد سے کم ہو جاتی ہے، تو سٹیٹک بجلی کا مسئلہ بڑھ جاتا ہے جو حساس اجزاء کو نقصان پہنچا سکتی ہے۔ اس معاملے میں اچھی ہوا کی نکاسی بہت ضروری ہے، ہر گھنٹے میں چھ سے بارہ مکمل ہوا کی تبدیلی کا ہدف رکھنا وولیٹائل آرگینک کمپاؤنڈس کو پرانے بیٹری سیلز سے نکلنے سے روکنے میں مدد کرتا ہے۔ زیادہ تر ادارے چیزوں کو مستحکم رکھنے کے لیے یا تو سلیکا جیل کے پیک استعمال کرتے ہیں یا صنعتی ڈی-ہیو میڈیفائر، خاص طور پر لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹریز کے اسٹوریج کے لیے یہ بہت ضروری ہے کیونکہ وہ نمی کی تبدیلیوں کے بہت حساس ہوتے ہیں۔ صنعتی ماہرین عموماً ان ماحولیاتی کنٹرولز کی باقاعدہ نگرانی اور دیکھ بھال کی سفارش کرتے ہیں۔
روزانہ یا ہفتہ وار استعمال کے لیے، خشک، کمرے کے درجہ حرارت کے ماحول (15–25°C/59–77°F) میں 40–50 فیصد چارج پر بیٹریاں محفوظ کریں۔ یہ الیکٹروڈ کے دباؤ کو کم کرتا ہے اور تیاری کو برقرار رکھتا ہے۔ غیر موصل برتنوں کا استعمال کریں، اوپر رکھنے سے گریز کریں، اور بیٹریوں کو دھاتی اشیاء سے دور رکھیں۔ 30 دن سے زیادہ عرصہ تک انہیں آلہ میں نہ چھوڑیں تاکہ پرزویٹک ڈرین کو روکا جا سکے۔
چھ ماہ یا اس سے زیادہ عرصہ کے لیے محفوظ کی گئی بیٹریوں کو سخت ماحولیاتی کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے:
| عوامل | اچھی حالت | نگرانی کی تعدد |
|---|---|---|
| چارج کی سطح | 40–50% | ہر 3 ماہ بعد |
| محیطی درجہ حرارت | 10–20°C (50–68°F) | ماہانہ |
| نمی | <50% رشتہ دار نمی | ہر دو ہفتوں میں |
2023 کی بیٹری سیفٹی رپورٹ میں پایا گیا کہ مکمل چارج پر رکھی گئی بیٹریاں چھ ماہ میں 18 تا 22 فیصد صلاحیت کھو دیتی ہیں، جبکہ 50 فیصد چارج پر صرف 2 تا 4 فیصد نقصان ہوتا ہے۔ موسم کنٹرول شدہ اسٹوریج کی سختی سے سفارش کی جاتی ہے۔
لیتھیم آئن بیٹریاں ماہانہ 1.5 تا 2 فیصد خود کو ناکارہ کر لیتی ہیں۔ گہری تباہی سے بچنے کے لیے ہر 6 تا 9 ماہ بعد 50 فیصد تک دوبارہ چارج کریں، لیکن رکھنے کے چارج کے دوران 85 فیصد سے زیادہ نہ جائیں۔ 5 فیصد سے کم چارج ہونے دینے سے سلفیشن تیز ہوتی ہے، جو امریکی کاروباروں کو ہر سال 740 ملین ڈالر کے نقصان کا سبب بنتی ہے (پونیمن 2023)۔
زیادہ تر بڑے کارخانہ داروں کے علاوہ UL حل اور نیشنل فائر پروٹیکشن ایسوسی ایشن جیسی حفاظتی تنظیموں نے بھی کچھ بنیادی ذخیرہ اہتمامات طے کر رکھے ہیں۔ درجہ حرارت کو تقریباً 10 سے 25 درجہ سینٹی گریڈ کے درمیان رکھنا چاہیے، جو تقریباً 50 سے 77 فارن ہائیٹ کے برابر ہے، جبکہ نمی کی سطح کو 50 سے 60 فیصد کے درمیان رکھنا موزوں مانا جاتا ہے۔ این ایف پی اے معیار 855 کے مطابق، بیٹریوں کو آگ لگنے کی صلاحیت رکھنے والی ہر چیز سے دور رکھنا ضروری ہے اور درجہ حرارت کی حالت پر مسلسل نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان اشیاء کو سنبھالتے وقت یاد رکھنے والی کچھ اہم باتیں یہ ہیں کہ انہیں ہمیشہ سیدھا رکھیں اور ان کے تحفظ کے کور لگے رہنے دیں، اور یقیناً انہیں بے ترتیبی سے اکٹھا ہونے دیں۔ بڑے آپریشنز کے لیے، تھرمل امیجنگ کے سامان کی تنصیب کے ساتھ ساتھ پاسیو فائر سپریشن سسٹمز لگانا بھی مناسب ہے۔ یہ اقدامات ان خطرناک صورت حالوں کو روکنے میں مدد کرتے ہیں جہاں بیٹریاں بے قابو ہو کر زیادہ گرم ہونا شروع ہو جاتی ہیں۔
2023 میں بیٹری یونیورسٹی کی ایک تحقیق کے مطابق، جس میں تقریباً 2,000 واپس کیے گئے پاور ٹول بیٹریوں کا جائزہ لیا گیا، ان بیٹریوں میں جو غیر مناسب طریقے سے رکھی گئی تھیں، ان کی صلاحیت صرف 18 ماہ کے اندر تقریباً دو تہائی تک کم ہو گئی۔ جب کہ وہ بیٹریاں جو اچھی حالت میں رکھی گئی تھیں، ان کی صلاحیت 20 فیصد سے کم نہیں ہوئی۔ جب بیٹریوں کی کارکردگی اس قدر خراب ہوتی ہے، تو وولٹیج میں کمی اور الیکٹروڈز پر لیتھیم پلیٹنگ کے مسئلے ظاہر ہوتے ہیں۔ محققین نے پایا کہ بہت سے اسمارٹ ڈیوائسز ابتدائی طور پر ناکام ہو جاتی ہیں کیونکہ لوگ زیادہ درجہ حرارت (30 سینٹی گریڈ سے زیادہ) کے دوران انہیں ہمیشہ چارجنگ پر چھوڑ دیتے ہیں۔ اس کی وجہ کو سمجھنے کے لیے، سائنس دانوں نے یہ نکتہ اجاگر کیا کہ جب بیٹریوں کو لمبے عرصے تک مکمل چارج رکھا جاتا ہے تو سیل میں الیکٹرو لائٹ کے کیمیائی ٹوٹنے اور SEI لیئر کی تیز رفتار تشکیل کا عمل تیز ہو جاتا ہے۔
زیادہ تر ماہرین کا کہنا ہے کہ بیٹریوں کو جزوی طور پر چارج رکھنا ان کے اندر غیر ضروری کیمیائی ردعمل کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ الیکٹروکیمیکل سوسائٹی کی تحقیقات کے مطابق، مکمل چارج (100 فیصد SOC) پر چھوڑی گئی بیٹریوں میں ان کی داخلی مزاحمت ہر مہینے تقریباً 15 فیصد تک بڑھ جاتی ہے۔ یہ بات کہ جب انہیں تقریباً 60 فیصد بھرا رکھا جاتا ہے تو مزاحمت صرف 2.2 فیصد تک بڑھتی ہے، کے مقابلے میں بہت زیادہ خراب ہے۔ ڈیل اور ٹیسلا سمیت بڑے سازوسامان کے سازوں نے وقتاً فوقتاً کیمیائی توازن کو بہتر بنانے کے لیے بیٹری کی سطح کو 40 سے 60 فیصد کے درمیان رکھنے کی سفارش کی ہے۔ طویل مدت کے لیے بیٹریوں کو ذخیرہ کرنے کے وقت ہر تین ماہ بعد انوینٹری کو گھمانا مناسب ہوتا ہے۔ ہر 90 دن بعد تمام یونٹس کو تقریباً 50 فیصد صلاحیت تک دوبارہ چارج کرنا قدرتی تباہی کے مسائل سے نمٹنے اور تانبے کے مستقل طور پر ختم ہوجانے کی طرح سنگین مسائل کو روکنے میں مدد کرتا ہے جب سطح 20 فیصد SOC سے نیچے چلی جاتی ہے۔
لیتھیم دوبارہ چارج کرنے والی بیٹریاں زیادہ تر حرارتی بے قابو ہونے، آگ کے خطرات اور غلط اسٹوریج کی حالت کی وجہ سے خراب ہونے کے خطرے میں ہوتی ہیں، جس میں بہت زیادہ درجہ حرارت اور نمی کی سطح شامل ہے۔
بیٹری کی زندگی کو بڑھانے کے لیے، لیتھیم بیٹریوں کو جزوی چارج (40-50%) پر ایک ایسے ماحول میں اسٹور کریں جہاں درجہ حرارت مستحکم 15-25°C کے درمیان اور نمی کی سطح 45-55% کے درمیان ہو۔
طویل مدتی اسٹوریج کے لیے، بیٹریوں کو 40-50% چارج پر رکھیں، ماحولیاتی حالات کی باقاعدگی سے نگرانی کریں، اور 3-6 ماہ بعد انہیں تقریباً 50% تک دوبارہ چارج کریں تاکہ گہری تخلیہ سے بچا جا سکے۔
جزوی چارجنگ بیٹری کے اجزاء پر دباؤ کو کم کرتی ہے، خرابی کو کم کرتی ہے اور خلیوں کے اندر کیمیائی توازن برقرار رکھنے میں مدد کرتی ہے، جس سے ناخواستہ کیمیائی رد عمل روکا جاتا ہے اور بیٹری کی زندگی بڑھ جاتی ہے۔