Η πιο δημοφιλής φορητή λύση αποθήκευσης ενέργειας είναι η Βιομηχανική μπαταρία λιθίου – αλλά οι ανησυχίες για την ασφάλεια αυξάνονται. Από ηλεκτρικά οχήματα και ηλεκτρικά σκούτερ μέχρι κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα υλικού. Μεταξύ άλλων, τα οικιακά συστήματα ηλιακών μπαταριών και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα δικτύου χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία.
Ποιες συσκευές τροφοδοτούν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου;
Σχεδόν σε κάθε σπίτι στην Αυστραλία, μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται για να τροφοδοτούν ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικών συσκευών, όπως κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές, smart wearables και ηλεκτρονικά ποδήλατα και e-scooter.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως σε ηλεκτρικά εργαλεία, εξοπλισμό κατασκήνωσης και εξοπλισμό κηπουρικής.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα, όπως το Teslas, καθώς και στο σύστημα Powerwall της Tesla, το οποίο συλλέγει ηλιακή ενέργεια από ηλιακούς συλλέκτες ταράτσας ή από το δίκτυο.
Η μεγαλύτερη μπαταρία ιόντων λιθίου στην Αυστραλία ενεργοποιήθηκε το 2021 στον τερματικό σταθμό Moorabool λίγο έξω από το Geelong. Η μπαταρία των 300 μεγαβάτ, γνωστή ως Victorian Big Battery, μπορεί να τροφοδοτήσει περισσότερα από ένα εκατομμύριο σπίτια για 30 λεπτά τη φορά.
Μπαταρίες ιόντων λιθίου: ποια είναι τα προβλήματα;
Είναι πιθανό για όλους τους τύπους μπαταριών να αποτελούν κίνδυνο για την ασφάλεια και να είναι επικίνδυνες. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου που είναι διαθέσιμες σήμερα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχουν συνήθως ένα υγρό διάλυμα ηλεκτρολύτη στο οποίο τα άλατα λιθίου διαλύονται σε έναν διαλύτη, όπως το ανθρακικό αιθυλένιο, για τη δημιουργία ιόντων λιθίου.
Αυτά τα ιόντα λιθίου συμβάλλουν στην ανώτερη απόδοση της μπαταρίας επιτρέποντας στην μπαταρία να αποθηκεύει μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε ένα σχετικά μικρό χώρο, γι' αυτό και αυτές οι μπαταρίες είναι τόσο χρήσιμες.
Οι υγροί ηλεκτρολύτες που περιέχουν ιόντα λιθίου είναι εξαιρετικά πτητικές και εύφλεκτες, επομένως αποτελούν σοβαρό κίνδυνο πυρκαγιάς ή έκρηξης, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες.
Επιπλέον, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου παράγουν θερμότητα ως υποπροϊόν της παραγωγής ενέργειας.
Ως αποτέλεσμα όλης αυτής της ενέργειας και θερμότητας, μια πιθανή πυρκαγιά μπορεί να πυροδοτηθεί σε περίπτωση ανεξέλεγκτης βλάβης της μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα των αστοχιών της μπαταρίας ιόντων λιθίου, οι θερμοκρασίες μπορεί να φτάσουν έως και τους 400 βαθμούς Κελσίου μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, με τις μέγιστες θερμοκρασίες πυρκαγιάς ακόμη υψηλότερες.
Η αυτοσυντηρούμενη φύση των πυρκαγιών μπαταριών ιόντων λιθίου τις καθιστά επίσης πιο πτητικές από άλλους τύπους μπαταριών λόγω της δυσκολίας τους να τις συγκρατήσουν.
Τι μπορούν να κάνουν οι άνθρωποι για να μετριάσουν τα προβλήματα της μπαταρίας ιόντων λιθίου;
Η σωστή χρήση και αποθήκευση μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι εξαιρετικά σημαντικά.
Δεν συνιστάται η έκθεση των μπαταριών σε υψηλές θερμοκρασίες, για παράδειγμα, αφήνοντάς τες στο άμεσο ηλιακό φως για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Τα στοιχεία της μπαταρίας μπορεί να υπερθερμανθούν όταν υπερφορτιστούν, κάτι που είναι ένα άλλο θεμελιώδες ζήτημα.
Για να αποφύγετε τη ζημιά στη συσκευή σας, είναι πάντα σκόπιμο να χρησιμοποιείτε έναν επώνυμο φορτιστή, αντί για μια φθηνή γενική έκδοση.
Τα συστήματα φόρτισης που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την μπαταρία που χρησιμοποιείτε ελέγχουν την ποσότητα φόρτισης που εισέρχεται στην κυψέλη και θα σβήσουν όταν φορτιστεί πλήρως για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση.
Ο χειρισμός των μπαταριών ιόντων λιθίου πρέπει να γίνεται προσεκτικά εάν πέσει ή τρυπηθεί από κάποιο αντικείμενο, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαρροή.
Όταν οι μπαταρίες αποθηκεύονται με ασφάλεια, η πυρκαγιά που προκύπτει μπορεί να περιοριστεί, να ελεγχθεί πιο εύκολα και να αποτραπεί η εξάπλωση - κάτι που μπορεί να οδηγήσει γρήγορα σε καταστροφικά αποτελέσματα σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Πώς μπορούν να γίνουν ασφαλέστερες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου;
Είναι αλήθεια ότι τα πακέτα μπαταριών ιόντων λιθίου είναι εξοπλισμένα με σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS), το οποίο προστατεύει τα κύτταρα και αποτρέπει τις βλάβες.
Σε μια προσπάθεια να διασφαλιστεί ότι η μπαταρία λειτουργεί σωστά και με ασφάλεια, ένα BMS παρακολουθεί τη θερμοκρασία, την τάση κυψέλης, το ρεύμα κυψέλης και τα δεδομένα φόρτισης κυψέλης. Επιπλέον, οι παροχές ψύξης μπορούν να συνδεθούν με ένα BMS για τη μείωση της θερμοκρασίας του πακέτου εάν γίνει πολύ ζεστό.
Τα συστήματα διαχείρισης μπαταριών πρέπει να παρακολουθούνται για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργούν σωστά, καθώς οι αστοχίες τους μπορεί έμμεσα να οδηγήσουν σε αστοχίες της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Πολλές μικρότερες εφαρμογές ιόντων λιθίου δεν διαθέτουν BMS επειδή δεν είναι οικονομικά αποδοτικό να γίνει κάτι τέτοιο.
Λίγη επιπλέον εκπαίδευση και κατάρτιση, ειδικά για τους εμπόρους, μπορεί επίσης να βοηθήσει στην αύξηση της γνώσης και της κατανόησης σχετικά με την ασφάλεια των Προμηθευτών μπαταριών λιθίου και στην ελαχιστοποίηση των κινδύνων και στην εξάλειψη των κινδύνων όσο το δυνατόν περισσότερο.
Ορισμένα θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου θα πρέπει επίσης να αντιμετωπιστούν μέσω περαιτέρω έρευνας και ανάπτυξης, αν και αυτό μπορεί να είναι δαπανηρό και χρονοβόρο.