బాంబుల్లా పేలుతున్న ఎలక్ట్రిక్ స్కూటర్లు.. అసలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎందుకు పేలుతాయ్..?

ఇలా గడచిన రెండు నెలల్లో భారతదేశంలో అరడజనుకు పైగా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల అగ్నిప్రమాద ఘటనలు నమోదయ్యాయి. వీటిలో కొన్ని ప్రఖ్యాత బ్రాండ్లకు చెందిన ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు ఉన్నాయి మరికొన్ని లోకల్ బ్రాండ్ వాహనాలు కూడా ఉన్నాయి. ఈ అగ్ని ప్రమాదాలకు గురైన దాదాపు అన్ని ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు కూడా లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలతో నడిచేవే కావడం గమనార్హం.

లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలతో పోల్చుకుంటే, లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలు చాలా కాంపాక్ట్ డిజైన్‌ను కలిగి ఉండి, అధిక పనితీరును అందిస్తాయి. కానీ, అలాంటి బ్యాటరీలు హఠాత్తుగా ఎందుకు పేలిపోతున్నాయి? అసలు లిథియం బ్యాటరీలు ఎలా పనిచేస్తాయి? వీటిని సురక్షితంగా చూసుకోవడం ఎలా? ఇలాంటి మరెన్నో ప్రశ్నలకు సమాధానాలను ఈ కథనంలో తెలుసుకుందాం రండి.

లిథియం-అయాన్ చరిత్ర

లిథియం-అయాన్ (Lithium-ion) బ్యాటరీలు 1970 కాలంలోనే అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. మొదట్లో వీటి వినియోగం చాలా తక్కువగా ఉండేది. అయితే, ఇప్పుడు మనం ఉపయోగిస్తున్న సెల్‌ఫోన్ నుండి అంతరిక్షంలో ఉండే అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం (ఐఎస్ఎస్) వరకు ఇప్పుడు ఈ బ్యాటరీలే కీలకంగా మారాయి. మీ సమాచారం కోసం, ప్రముఖ బ్రాండ్ సోనీ తమ హ్యాండ్‌హెల్డ్ వీడియో రికార్డర్ కోసం 1991లో మొదటిసారిగా లిథియం బ్యాటరీలను ఉపయోగించి.

ఆ తర్వాత 2008లో వచ్చిన టెస్లా రోడ్‌స్టర్ ఇలాంటి బ్యాటరీతో నడిచే మొదటి ఎలక్ట్రిక్ కారుగా నిలిచింది. ఇటీవలి కాలంలో భారతదేశంలో మరియు అంతర్జాతీయ మార్కెట్లోల లిథియం వినియోగం విపరీతంగా పెరిగింది. వచ్చే 2025 నాటికి, గ్లోబల్ లిథియం-అయాన్ (Li-ion)) బ్యాటరీ మార్కెట్ 100.4 బిలియన్ డాలర్లకు చేరుతుందని అంచనా వేయబడింది. ఇందులో దాదాపు సగభాగం ఆటోమోటివ్ మార్కెట్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

లిథియం-అయాన్‌పై ఎందుకంత క్రేజ్?

ఎందుకంటే, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు వాటి చిన్నసైజు పరిమాణం మరియు తక్కువ బరువు, ఎక్కువ శక్తి వంటి అంశాల కారణంగా ఇవి మార్కెట్లో అనతి కాలంలోనే అత్యంత పాపులర్ అయ్యాయి. సాధారణ NiMH బ్యాటరీ ప్యాక్ (కిలోకి 100 వాట్-అవర్) లేదా లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ (కిలోకి 25 వాట్-అవర్)తో పోలిస్తే, ఒక సాధారణ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో 1 కిలోగ్రాము బ్యాటరీకి 150 వాట్-అవర్‌ల విద్యుత్‌ను నిల్వ చేస్తుంది. అంటే, 1 కిలోగ్రాము లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ అందించే శక్తి సాధారణ లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీను పొందాలంటే, దాని బరువు దాదాపు 6 కిలోగ్రాములుగా ఉంటుంది. అందుకే, ఇప్పుడు ఆటోమొబైల్ కంపెనీలన్నీ కూడా లిథియం అయాన్ బ్యాటరీ వైపు చూస్తున్నాయి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు వేడిని తట్టుకోలేవు!

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి. చాలా సందర్భాల్లో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వీటిలో మంటలు కూడా చెలరేగుతాయి. ఈ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు వేడి కారణంగా సాధారణంగా ఉండే దానికంటే చాలా వేగంగా క్షీణిస్తాయి. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్ విఫలమైతే, అందులో మంటలు వ్యాపిస్తాయి కొన్ని సందర్భాల్లో విస్పోటనం కూడా జరుగుతుంది. ఫాస్ట్ చార్జింగ్ వలన అధిక వేడి పుట్టడం లేదా ఎక్కువ సమయం చార్జ్ చేయడం వలన బ్యాటరీ ఓవర్ హీట్ కావడం వంటి కారణాల వలన తరచూ అగ్నిప్రమాదాలు జరుగుతుంటాయి.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ఎలా పని చేస్తాయి?

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో కేవలం బ్యాటరీలు మాత్రమే ఉండవు. ఇందులో లిథియం-అయాన్ కణాల మాడ్యూల్స్, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్‌లు, వోల్టేజ్ ట్యాప్ మరియు వ్యక్తిగత కణాలను నిర్వహించడానికి ఆన్‌బోర్డ్ కంప్యూటర్ (బ్యాటరీ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్) వంటి ఇతర ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు కూడా కలిసి ఉంటాయి. లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల్లో రెండు ఎలక్ట్రిక్ టెర్మినళ్లు ఉంటాయి. వీటి మధ్య ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం ఉంటుంది. బ్యాటరీని చార్జింగ్ పెట్టినప్పుడు దీనిలో ఆవేశపూరిత అయాన్లు ఒక ఎలక్ట్రోడ్ నుంచి మరొక ఎలక్ట్రోడ్‌కు పయనిస్తుంటాయి.

లిథియం-అయాన్ సెల్ పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ (కాథోడ్), నెగిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ (యానోడ్) మరియు వాటి మధ్య ఎలక్ట్రోలైట్ అనే రసాయనాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అయితే, ఈ రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య ఉండే ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం కారణంగా అగ్ని ప్రమాదాలు జరిగే అవకాశం ఉంది. అయితే, ఇది అరుదుగా జరుగుతుంది. బ్యాటరీ ప్యాక్ దెబ్బ తిన్నప్పుడు లేదా అది విపరీతంగా వేడెక్కినప్పుడు ఇలాంటి ప్రమాదాలు జరిగే అవకాశం ఉంటుంది. అందుకే ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం ఉండే లిథియం అయాన్ బ్యాటరీలను విమానాల్లో (క్యాబిన్ లోపల) అనుమతించరు.

ఇందులో నెగిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ (యానోడ్) సాధారణంగా గ్రాఫైట్ (కార్బన్) నుండి తయారు చేయబడినప్పటికీ, కాథోడ్ కోసం వివిధ లిథియం పదార్థాలు ఉపయోగించబడతాయి. వీటిలో లిథియం కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ (LCO), లిథియం నికెల్ మాంగనీస్ కోబాల్ట్ (లేదా NMC) మొదలైన రసాయనాలు ఉంటాయి. ఈ బ్యాటరీలను చార్జ్ చేసేటప్పుడు లిథియం అయాన్‌లు ఎలక్ట్రోలైట్ ద్వారా కాథోడ్ నుండి యానోడ్‌కు కదులుతాయి, అలా బ్యాటరీ చార్జ్ అవుతుంది. డిశ్చార్జ్ సమయంలో ఇది వ్యతిరేకంగా ఉంటుంది. అంటే, అయాన్లు యానోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు కదులుతాయి, ఆ సమయంలో బ్యాటరీ ఖాళీ (డిశ్చార్జ్) అవుడం మొదలవుతుంది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో ఎందుకు మంటలు వ్యాపిస్తాయి?

సాధారణగా, బ్యాటరీలను తయారు చేసే కంపెనీలు అన్ని జాగ్రత్త చర్యలు మరియు నాణ్యతా పరీక్షలు చేసిన తర్వాతనే బ్యాటరీలను బయటకు విడుదల చేస్తారు. అన్ని కొన్ని సందర్భాల్లో తయారీ లోపాలు మరియు డిజైన్ లోపాల కారణంగా బ్యాటరీలలో మంటలు వ్యాపిస్తుంటాయి. లిథియం-అయాన్ సెల్‌ను తయారు చేసే సమయంలో, తయారీ లోపం కారణంగా అందులోకి ప్రవేశించే లోహ కణాల (మలినాలను) వలన కూడా ఇవి పేలడం లేదా కాలిపోవడం జరుగుతాయి. అందుకే, బ్యాటరీ తయారీదారులు బ్యాటరీలను తయారు చేయడానికి కఠినమైన నియంత్రణలో ఉండే శుభ్రమైన గదులను మాత్రమే ఉపయోగించాలి.

బ్యాటరీ సెల్‌ను ప్రొడక్షన్ లైన్ నుండి బయటకు పంపించే సమయంలో ప్రతిదానిని క్షుణ్ణంగా పరీక్షించడం చాలా అవసరం. కొన్ని ఆటోమొబైల్ కంపెనీలు తమ ఈవీలను గరిష్ట రేంజ్ మరియు పెర్ఫార్మెన్స్ కోసం సన్నగా మరియు లైట్ వెయిట్‌తో ఉండేలా డిజాన్ చేయాలని చూస్తాయి. ఫలితంగా, బ్యాటరీ ప్యాక్ తయారీదారులు అధిక-సామర్థ్యం గల కణాలను చిన్నసైజు బ్యాటరీ ప్యాక్స్‌లోకి కుదించడం వలన ఎలక్ట్రోడ్‌లు లేదా సెపరేటర్‌కు నష్టం జరగవచ్చు. ఫలితంగా వీటిలో ఏదో ఒకటి షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారితీసి, అగ్ని ప్రమాదాలు జరిగే అవకాశం ఉంటుంది.

బ్యాటరీ ప్యాక్స్‌లో సరైన శీతలీకరణ వ్యవస్థ (కూలింగ్ సిస్టమ్) లేదా ప్రెజర్ సెన్సిటివ్ వెంట్స్ లేకపోవడం వల్ల ఎలక్ట్రోలైట్ అతిగా వేడెక్కి బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతలు పెరగవచ్చు, తద్వారా బ్యాటరీలో మంటలు రావచ్చు. అలాగే, బ్యాటరీలను వేడి ప్రాంతాలాకు వీలైనంత దూరంగా ఉంచాలి. సూర్యరశ్మి ఎక్కువగా పడే ప్రాంతం, కిచెన్ వంటి వేడి ప్రాంతాలకు దూరంగా ఉంచి బ్యాటరీలను చార్జ్ చేయాలి. వీటిని నిర్ధేశిత నియమాల ప్రకారం చార్జింగ్ చేయాలి. ఇంటిలో షార్ట్ సర్క్యూట్ సమస్యలు లేకుండా చూసుకోవాలి. చార్జర్‌ను ప్లగ్ చేసే ప్రాంతంలో వైర్లు వదులుగా లేకుండా చూసుకోవాలి.

చాలా మంది ఈవీలను లేదా బ్యాటరీలను ఇంటిలోపల, హాల్‌లో లేదా పడక గదిలో ఉంచి చార్జ్ చేస్తుంటారు. ప్రస్తుత పరిస్థితుల్లో ఇది చాలా ప్రమాదకరం అని చెప్పాలి. ఇటీవల జరుగుతున్న వరుస ఈవీ ప్రమాదల నేపథ్యంలో, ప్రజలు వీటిని వీలైనంత వరకూ బయట మరియు సురక్షితమైన ప్రాంతాల్లో ఉంచి చార్జ్ చేయడం చాలా ఉత్తమం. బ్రాండెడ్ బ్యాటరీలను మరియు చార్జర్లను మాత్రమే ఉపయోగించాలి. ఈవీలను తప్పనిసరిగా క్రమం తప్పకుండా సర్వీస్ చేయించాలి. బ్యాటరీ మార్పిడి అవరసమైతే, వెంటనే కొత్త బ్యాటరీతో దానిని రీప్లేస్ చేసుకోవాలి. వీలైనంత వరకూ బ్యాటరీలను ఓవర్ చార్జ్ చేయకూడదు.

బ్యాటరీకి మంటలు అంటుకుంటే ఏమి చేయాలి?

ఒకవేళ మీరు మీ ఈవీలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ వేడెక్కడం లేదా దాని నుండి పొగలు రావడం గమనించినట్లయితే, సదరు వాహనాన్ని మండే పదార్థాల మరియు జనావాసాల నుండి దూరంగా తరలించడానికి ప్రయత్నించండి. ఒకవేళ ఈవీ చార్జింగ్‌లో ఉన్నప్పుడు ఇలా జరిగితే మెయిన్ పవర్‌ను ఆఫ్ చేయడానికి ప్రయత్నించండి. అలా కాకుండా, మీరు వాహనం నడుపుతున్న సమయంలో ఇలా జరిగితే వెంటనే ఆ వాహనాన్ని నడపడం ఆపేసి, సురక్షితమైన ప్రదేశంలో వదిలేయండి. లిథియం బ్యాటరీ వలన కలిగే మంటలను ఆర్పడం అంత సులువు కాదు, కాబట్టి మీరే ఆ మంటలను ఆర్పడానికి ఎప్పుడూ ప్రయత్నించకండి. వాహనం కంటే మీ ఆరోగ్యం మరియు భద్రత చాలా ముఖ్యమైనది. కాబట్టి, అత్యవసర సేవలకు కాల్ చేయండి, సురక్షితంగా ఉండండి.