Explainer: Lithium-Ion Batteries: ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల్లోని లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ప్రమాదకరమా? ఇవి అగ్ని ప్రమాదాలకు కారణమవుతాయా?

ప్రతీకాత్మక చిత్రం

ఈ వాహనాల్లో ఉపయోగించిన పౌచ్ టైప్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సెల్స్‌ అగ్ని ప్రమాదానికి కారణమవుతున్నట్లు సంస్థకు ఫిర్యాదులు అందాయి.

  • Share this:
వాతావరణ మార్పులు, కార్బన్ ఉద్గారాల విడుదల కారణంగా గ్రీన్‌ ఎనర్జీపై ప్రపంచ దేశాలు దృష్టి సారించాయి. ఇంధనం అవసరం లేకుండా బ్యాటరీతో నడిచే విద్యుత్ వాహనాలను ప్రముఖ సంస్థలు తయారు చేస్తున్నాయి. అయితే వీటిల్లో వాడుతున్న అధిక సామర్థ్యం గల బ్యాటరీలతో ముప్పు ఉంటుందని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు. తాజాగా ప్రముఖ ఆటోమొబైల్ సంస్థ జనరల్ మోటార్స్.. తమ కంపెనీ నుంచి విడుదలైన చేవ్రొలెట్ బోల్ట్ (Chevrolet Bolt) ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను (Electric Vehicles) వెనక్కు (రీకాల్) పిలిచింది. ఈ వాహనాల్లో ఉపయోగించిన పౌచ్ టైప్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ సెల్స్‌ అగ్ని ప్రమాదానికి కారణమవుతున్నట్లు సంస్థకు ఫిర్యాదులు అందాయి. హ్యుందాయ్ మోటార్స్ కోన ఈవీల్లో కూడా ఇలాంటి సమస్యే తలెత్తింది.

దక్షిణ కొరియాకు చెందిన LG కంపెనీ ఈ బ్యాటరీలను తయారు చేసింది. LG కెమికల్స్ బ్యాటరీ యూనిట్ అయిన LG ఎనర్జీ సొల్యూషన్ ఈ హై ఓల్టేజ్ బ్యాటరీలను అభివృద్ధి చేస్తోంది. అయితే ఇవి అగ్ని ప్రమాదానికి కారణం కావడంతో ఈ రంగంపై ప్రతికూల ప్రభావం పడే అవకాశాలు కనిపిస్తున్నాయి. ఎలక్ట్రిక్ కార్లకు శక్తినిచ్చే ఇలాంటి ప్రొడక్ట్స్‌ను తయారు చేయడంలో బ్యాటరీ సంస్థలు ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లను జనరల్ మోటార్స్ ఉదంతం నొక్కి చెబుతుంది.

* లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ పని ఎలా చేస్తుంది?
బ్యాటరీ సెల్స్‌ వివిధ ఆకారాలు, పరిమాణాలలో ఉంటాయి. కానీ వీటిలో మూడు కీలక అంశాలు ఉంటాయి. అవే ఎలక్ట్రోడ్లు, ఎలక్ట్రోలైట్, సెపరేటర్. ఎలక్ట్రోడ్లు లిథియంను నిల్వ చేస్తాయి. ఎలక్ట్రోలైట్లు.. ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్యకు లిథియం అయాన్లను తీసుకెళ్తాయి. సెపరేటర్.. పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను నెగిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల దగ్గరకు రాకుండా వేరు చేస్తుంది. లిథియం అయాన్లు నెగిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా యానోడ్ నుంచి పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా కాథోడ్‌కి ప్రవహించినప్పుడు.. బ్యాటరీ సెల్ నుంచి శక్తి విద్యుత్ రూపంలో విడుదల అవుతుంది. ఈ శక్తిని ఉపయోగించి వాహనం నడుస్తుంది. సెల్ ఛార్జ్ అవుతున్నప్పుడు మాత్రం ఈ అయాన్లు కాథోడ్ నుంచి యానోడ్ వరకు వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహిస్తాయి.

* లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు అగ్ని ప్రమాదానికి ఎందుకు కారణమవుతున్నాయి?
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను కార్లు లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు. అయితే వీటిని సరిగా తయారు చేయకపోవడం లేదా బ్యాటరీ భాగాలు దెబ్బతినడం లేదా బ్యాటరీని నిర్వహించే సాఫ్ట్‌వేర్ సరిగ్గా రూపొందకపోవడం వల్ల మంటలు వ్యాపించే అవకాశం ఉంటుంది. ఎలక్ట్రిక్ కార్లలోని లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ప్రధాన లోపం.. వాటి తయారీలో ఆర్గానిక్ లిక్విడ్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లను వాడటమేనని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసేటప్పుడు ఈ ఎలక్ట్రోలైట్లు అస్థిరంగా ఉండటంతో పాటు మంటల వ్యాప్తికి కారణమవుతాయి. ఈ కార్లకు ఏదైనా ప్రమాదం జరిగినప్పుడు కూడా బ్యాటరీలోని కెమికల్స్ లీక్ అవుతూ, ప్రమాదానికి కారణం కావచ్చు.

* చేవ్రొలెట్ బోల్ట్‌, హ్యుందాయ్ కోన ఈవీ వాహనాల్లో మంటలకు కారణమేంటి?
బ్యాటరీ సెల్స్ వైఫల్యంపై ఈ ఫిబ్రవరిలో దక్షిణ కొరియా రవాణా మంత్రిత్వ శాఖ ఒక ప్రకటన విడుదల చేసింది. LG సంస్థకు చెందిన చైనా ఫ్యాక్టరీలో తయారు చేసిన బ్యాటరీ సెల్స్‌లో కొన్ని లోపాలు కనుగొన్నట్లు ఈ ప్రకటన వెల్లడించింది. కోన EV సహా హ్యుందాయ్ మోటార్ రూపొందించిన వివిధ ఎలక్ట్రిక్ కార్లలో ఈ బ్యాటరీలను ఉపయోగించారు. దీంతో ఈ వాహనాలను హ్యుందాయ్ రీకాల్ చేసింది. దీనివల్ల సంస్థ 1 ట్రిలియన్ విన్ (854 మిలియన్ డాలర్లు) మేర అదనంగా ఖర్చు చేయాల్సి వచ్చింది. బోల్ట్ EV, బోల్ట్ EUV మోడళ్ల కోసం LG సరఫరా చేసిన బ్యాటరీల్లో రెండు తయారీ లోపాలు ఉండవచ్చని జనరల్ మోటార్స్ ప్రకటించింది. బ్యాటరీ సెల్‌లో ఉండే యానోడ్ ట్యాబ్ చిరిగిపోవడం, సెపరేటర్ ఫోల్డ్ అవ్వడం వల్ల అగ్ని ప్రమాదాలు జరగవచ్చని విశ్లేషించింది.

* పౌచ్-టైప్ బ్యాటరీలు మరింత ప్రమాదకరమా?
ఎలక్ట్రిక్ కార్లలో ప్రస్తుతం మూడు రకాల లిథియం- అయాన్ బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇవి స్థూపాకార (cylindrical), ప్రిస్మాటిక్ (prismatic), పౌచ్ టైప్ (pouch-type) వంటి మూడు విభాగాలుగా ఉంటాయి. వీటి పనితీరు మాత్రం ఒకేలా ఉంటుంది. కానీ ప్రతిదానికీ లాభాలు, నష్టాలు ఉన్నాయి. స్థూపాకార, ప్రిస్మాటిక్ బ్యాటరీలను హార్డ్ మెటీరియల్స్‌లో కేస్ చేస్తారు. పౌచ్ టైప్ బ్యాటరీలను మాత్రం ఫ్లెక్సిబుల్ రేకులతో (foils) సీల్ చేస్తారు. వీటిని సన్నని మెటల్ బ్యాగ్‌ల ద్వారా ప్రొటెక్ట్ చేస్తారు.

స్థూపాకార బ్యాటరీలలో ఉపయోగించే సాంకేతికత పాతది. ఇది మంచి ఫలితాలను ఇస్తుంది. ఈ సెల్స్ అధిక ఇంటర్నల్ ప్రెజర్‌ను తట్టుకోగలవు. వీటి ధర కూడా తక్కువే. వీటిని భారీ సంఖ్యలో ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. కానీ ఇవి భారీ పరిమాణంలో ఉంటాయి. టెస్లా సంస్థ ఎక్కువగా స్థూపాకార బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తుంది. LG సంస్థ వీటిని సరఫరా చేస్తుంది.

ప్రిస్మాటిక్ బ్యాటరీలు స్థూపాకార సెల్స్‌ కంటే సురక్షితమైనవి, తేలికైనవి. ఇవి దీర్ఘచతురస్రాకారంలో ఉంటాయి. ఈ బ్యాటరీలు స్థూపాకార సెల్స్‌ కంటే తక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి. అయితే ఇవి ఖరీదైనవి. వీటి జీవితకాలం కూడా తక్కువగా ఉంటుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో ఇవి ఉబ్బుతాయి.

స్థూపాకార, ప్రిస్మాటిక్ సెల్స్‌తో పోలిస్తే, పౌచ్ టైప్ బ్యాటరీ సెల్స్ తేలికగా, సన్నగా ఉంటాయి. వివిధ వాహనాల నమూనాల ఆధారంగా వీటి డిజైన్‌ను మార్చుకోవచ్చు. ఇవి చాలా తక్కువ స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తాయి. అయితే ఇవి కూడా కొన్నిసార్లు ఉబ్బుతాయి. వాహనాలకు ప్రమాదం జరిగితే, వీటి వల్ల ముప్పు మరింత పెరిగే అవకాశం ఉంది. ఈ బ్యాటరీల వల్ల అగ్నిప్రమాదాలు ఎక్కువయ్యే అవకాశం ఉంది.

eBikeGo: రేపే మార్కెట్లోకి మరో ఎలక్ట్రిక్ బైక్ విడుదల...కిలో మీటర్ కు 20 పైసలే ఖర్చు...

జనరల్ మోటార్స్, హ్యుందాయ్ మోటార్స్ సంస్థలు.. LG ఎనర్జీ సొల్యూషన్ అభివృద్ధి చేసిన పౌచ్ టైప్ బ్యాటరీ సెల్స్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాయి. వోక్స్‌వ్యాగన్ మాత్రం.. ఎల్‌జీ, ఎస్‌కే ఇన్నొవేషన్ లిమిటెడ్ సంస్థలు తయారు చేసిన పౌచ్ టైప్ సెల్స్‌కు బదులుగా, ప్రిస్మాటిక్ టెక్నాలజీకి మారనున్నట్లు ప్రకటించింది.

* ఈ సమస్యకు ఇతర పరిష్కార మార్గాలు ఉన్నాయా?
మెరుగైన హై ఓల్టేజ్ బ్యాటరీలను వినియోగించడం ద్వారా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల్లో అగ్ని ప్రమాదాలకు చెక్ పెట్టవచ్చు. చైనాకు చెందిన BYD Co వంటి కంపెనీలు కొత్త రకం EV బ్యాటరీ సెల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తున్నాయి. ఇవి లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కాథోడ్‌లతో పనిచేస్తాయి. వీటివల్ల మంటలు వ్యాపించే ప్రమాదం తగ్గుతుంది. కానీ ఇవి నికెల్ కోబాల్ట్ మాంగనీస్ కాథోడ్‌లను ఉపయోగించే సెల్స్‌ మాదిరిగా ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేసుకోలేవు. జనరల్ మోటార్స్‌ సహా ఇతర సంస్థలు నికెల్-కోబాల్ట్-మాంగనీస్-అల్యూమినియం టెక్నాలజీ వంటి విభిన్న రకాలను బ్యాటరీ సెల్స్‌లో పరీక్షిస్తున్నాయి. ఇవి తక్కువ కోబాల్ట్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. తద్వారా సెల్స్‌ పనితీరు స్థిరంగా ఉంటుంది. వీటి ధర కూడా తక్కువగానే ఉంటుంది.

చైనాకు చెందిన బ్యాటరీ తయారీ సంస్థ CATL గత నెలలో సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీని ఆవిష్కరించింది. ఇందులో లిథియం, కోబాల్ట్ లేదా నికెల్ లను ఉపయోగించలేదు. టయోటా మోటార్స్‌ సహా అనేక ప్రధాన ఆటోమొబైల్ కంపెనీలు సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌లతో బ్యాటరీ సెల్స్‌ను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి. ఇవి వేడెక్కడం వంటి సమస్యలను తగ్గించడంతో పాటు అగ్ని ప్రమాదాలను తగ్గించగలవు. అయితే ఇవి మార్కెట్లోకి వచ్చేందుకు మూడు నుంచి ఐదు సంవత్సరాల సమయం పట్టవచ్చు.
Published by:Kishore Akkaladevi
First published: