لیتیئم بیٹریوں میں آگ لگنے کی وجوہات: کیا کارگر ہے اور کیا نہیں؟

حرارتی عملیات کی شروعات کی وجوہات

حرارتی عملیات، بیٹری کے اندر ہونے والی ایک مسلسل فیلڈ (cascading failure) کا نتیجہ ہے۔ کوئی عام عامل درجہ حرارت کو بڑھا دیتا ہے؛ یہ گرمی الیکٹرولائٹ کے ٹوٹنے کی عمل کو تیز کر دیتی ہے؛ الیکٹرولائٹ کا ٹوٹنا مزید گرمی اور جلنے والا گیس پیدا کرتا ہے… اور یہ چکر خود کو مزید تقویت دیتا رہتا ہے، جسکے باعث بیٹری میں آگ لگ جاتی ہے۔

عام عوامل جو حرارتی عملیات کو شروع کر سکتے ہیں: (یہاں ان عوامل کی فہرست دی جاسکتی ہے جیسے بیٹری کا غلط طریقے سے استعمال، بیٹری کی غیر معیاری تیاری، زیادہ درجہ حرارت، وغیرہ…)

نوٹ: اصل متن میں یہ عوامل درج نہیں کئے گئے، لہذا ان کی جگہ “عام عوامل جو حرارتی عملیات کو شروع کر سکتے ہیں” لکھا گیا ہے۔

• زیادہ ادائیگی یا غلط چارجر کا استعمال: ناہموار وولٹیج یا کرنٹ بیٹری کو اسکے محفوظ حدود سے آگے بڑھا دیتا ہے۔ چارجنگ سے متعلق حادثے لیتیئم بیٹریوں کے آگ لگنے کے سب سے عام سبب ہیں۔
• جسمانی نقصان: ٹکراو، سوراخ یا دباؤ بیٹری کے اندرونی عناصر کو نقصان پہنچاتا ہے، جس کی وجہ سے بجلی کا رساؤ شروع ہو جاتا ہے؛ پاور-ٹولز کی بیٹریاں یا الیکٹرک بائک کے بیٹری پیک بھی اسی طرح خراب ہو جاتے ہیں۔
• بلند موسمی درجہ حرارت: گرمی بیٹری کے اندرونی کیمیائی عملوں کو تیز کر دیتی ہے؛ مثلاً موسم گرما میں ڈیشبورڈ پر رکھی گئی بیٹری میں کوئی دوسرا نقصان بھی نہیں ہونا چاہیے، لیکن گرمی کی وجہ سے آگ لگ سکتی ہے۔
• عمر کا اثر: جیسے-جیسے بیٹری کی عمر بڑھتی ہے، اسکا اندرونی مقاومت بڑھ جاتی ہے اور یہ حرارتی تناو کو سنبھالنے کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے؛ نئی بیٹری جو نئی حالت میں اچھی طرح کام کرتی تھی، پرانی حالت میں آسانی سے آگ لے سکتی ہے۔

معیاری آگ بھجانے والے آلات کیوں کام نہیں کرتے؟

تین اسباب ہیں، اور یہ اسباب ایک دوسرے کو مزید پیچیدہ بناتے ہیں…

1. یہ ردِعمل خودکار طور پر جاری رہتا ہے۔ عام آگ کو ہوا سے آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن غیرمعمولی (رن آف) سیلوں میں اکسیڈائزر پہلے سے موجود ہوتا ہے۔ کاربن ڈائ آکسائیڈ (CO₂) کے فومیں ماحول میں موجود آکسیجن کو خارج کر دیتی ہیں اور بیرونی آگ کو بجھا دیتی ہیں، لیکن وہ سیل کے اندر نہیں پہنچ سکتیں اور اندرونی ردِعمل کو روک نہیں سکتیں۔
2. خشک کیمیکلی مواد سیل کے اندر کے حرارتی ماحول کو کم نہیں کرتیں۔ یہ مواد صرف سطحی آگ کو بجھا دیتے ہیں، لیکن سیل کے اندر کے حرارتی ماحول کو کم نہیں کرتے؛ ان کے باقیات الیکٹرونکس آلات کو بھی نقصان پہنچا سکتے ہیں – خصوصاً اگر آگ لگی ہوئی سیل کوں کو کسی آلے کے اندر رکھا جائے۔
3. دوبارہ آگ لگنا معمول ہے، نہ استثنا۔ سطحی آگ بجھ جائے تو بھی سیل کے اندر کا حرارتی ماحول سینکڑوں ڈگری پر رہ سکتا ہے۔ آگ کئی گھنٹے یا یہاں تک کہ کئی دنوں بعد دوبارہ لگ سکتی ہے۔ کوئی بھی ایسا اقدام جو صرف آگ کو بجھانے تک محدود رہے، ناکافی ہے۔

1. گیسیں چوتھی بڑی مشکل ہیںے۔ لیتیئم سیلوں کے جلنے سے کاربن مونوآکسائیڈ اور ہائیڈروجن فلورائیڈ سمی زہریلے مواد خارج ہوتے ہیں؛ ہائیڈروجن فلورائیڈ (HF) اہلکاروں کے لئے خطرناک ہے – لہٰذا ان سے دوری برقرار رکھیں اور مناسب تنفسی حفاظتی آلات پہنیں۔

در حقیقت، کیا کام کرتا ہے؟

(What actually works…) (اس جزو کا فارمولر ترجمہ نہیں کیا گیا کیوں کہ یہ ایک عملی یا تکنیکی سوال ہے۔ اگر ضرورت ہو تو اس کا تفصیلی جواب دیا جا سکتا ہے۔)

طریقہ	اسکا کام	اسکا نقصان	سب سے زیادہ مناسب
پانی (بڑی مقدار میں)	تپش کو اسی رفتار سے دور کرتا ہے جس سے ردِعمل سے تپش پیدا ہوتی ہے	کوئی دوسرا فائدہ نہیں؛ یہ واحد طریقہ ہے جو آگ کو مکمل طور پر روک سکتا ہے	چھوٹے سیلز؛ کسی بھی حجم کے کولنگ پیک
انکیپسولینٹ اضافہ (Encapsulant additive)	تیزی سے ٹھنڈا کرتا ہے، جلنے والے بخاروں کو گھیر لیتا ہے	ایک الگ طرح کا ردِعملی عامل نہیں ہے	ایسی آگوں میں جہاں پانی کے استعمال سے الیکٹرولائٹ مزید پھیل سکتا ہے
ایروسول (پوٹاشیئم پر مبنی)	کیمیائی ردِعمل کو چند سکنڈ میں ہی روک دیتا ہے	کم ٹھنڈکی دیتا ہے؛ دوبارہ جلنے کا خطرہ موجود رہتا ہے	بند عمارتوں، ذخیرہ کمروں میں
آگ بھرا کمبل (Fire blanket)	آگ اور تابشی حرارت کو روکتا ہے	اندرونی ردِعمل کو نہیں روک سکتا	چھوٹی آگوں کے لئے؛ نکالنے یا پانی سے ٹھنڈا کرنے کے واسطے

پانی، مقدار کے لحاظ سے، بنیادی عنصر ہے۔ وہ واحد چیز جو کسی آگ لگی ہوئی چیز کو روک سکتی ہے، وہ یہ ہے کہ حرارت کو اسی رفتار سے خارج کیا جائے جس سے وہ تخلیق ہو رہی ہے۔ اس کے لیے آگ لگی ہوئی چیز کو پانی میں ڈبوکر یا مسلسل ٹھنڈا کیا جائے، تاکہ وہ چھولنے پر سرد محسوس ہو؛ نہ کہ اس وقت تک کہ آگ بھی بجھ جائے۔ چھوٹی باتریوں (جیسے فون یا لیپ ٹاپ کی باتریوں) کے لیے پانی میں ڈبانا کافی ہے۔ بڑی باتریوں کے لیے اسے صرف ٹھنڈا کرنے کے طور پر ہی استعمال کیا جانا چاہئے، نہ کہ بجانے کے لیے۔

“اینکیپسولیٹنگ ایجنٹس” (Encapsulating Agents) وہ خاص مواد ہیں جو پانی میں ملائے جاتے ہیں؛ یہ حرارت کو جلدی خارج کرتے ہیں اور جلنے والے بخاروں کو گھیر لیتے ہیں تاکہ وہ آگ نہ لگا سکیں۔ ان کی وجہ سے حرارت اور دھواکا دونوں کم ہو جاتے ہیں، جو اس وقت بہت اہم ہو جاتا ہے جب عام پانی آگ لگی ہوئی چیز کے الیکٹرولائٹ کو مزید پھیلانے میں مدد کر سکتا ہے۔

“ایئروسول سپریشن سسٹم” (Aerosol Suppression Systems) میں پوٹاشیئم پر مبنی مرکبات استعمال کئے جاتے ہیں؛ یہ چھوٹے ذرات چھوڑتے ہیں اور آگ کے کیمیائی ردِعمل کو روک دیتے ہیں۔ ایسے سسٹم چند سکنڈوں میں ہی ایک یا کئی چھوٹی آگوں کو بجا دیتے ہیں؛ اسی لیے ان کا استعمال بند مقامات اور کچھ ذخیرہ کرنے والے عملوں میں کیا جاتا ہے۔ تاہم، یہ سسٹم پانی کے مقابلے میں کم ہی کارگر ہیں، اس لیے آگ دوبارہ لگنے کا خطرہ موجود رہتا ہے۔

آگ بھجانے والے کمبل صرف عارضی حل ہیں۔ لیتیئم سے بنے کمبل آگ کو دبا دیتے ہیں اور تابشی حرارت کو روکتے ہیں؛ یہ لیپ ٹاپ یا ای-بائک کے بیٹری پیک جیسی چھوٹی آگوں کے لئے وقت کا اضافہ کرتے ہیں۔ لیکن یہ آگ کے بڑھنے کا اصل سبب دور نہیں کرتے، اس لیے یہ صرف نکالے جانے یا پانی سے ठنڈا کرنے کا وسیلہ ہیں، نہ کہ حتمی حل۔

بڑی سہولیات کے لئے: بیٹریوں کو بچانے کی کوشش کریں، لیکن اگر آگ پھیل جائے تو اسے جلنے دیں۔ جب آگ بیٹری ریک یا بڑے بیٹری پیک تک پہنچ جائے، تو آگ بھجانے والے عملے کا عام طریقہ یہ ہوتا ہے کہ ارد گرد کی چیزوں کو بچائیں اور متاثرہ بیٹریوں کو جلنے دیں تاکہ پڑوسی بیٹریاں سلامت رہیںے۔ یہ فیصلہ آگ بھجانے والے عملے کا ہی ہوتا ہے، نہ کہ سہولت کے عملے کا… لیکن اس بات کو پہلے سے جاننے سے اس جذبے سے بچا جا سکتا ہے کہ ایسی آگ کا مقابلہ کیا جائے جس پر قابو پایا نہیں جاسکتا۔

روکथام: ہم اپنے بیٹری باکسوں میں انہی قواعد کا پابندی کرتے ہیںۤ

ہم اپنے سڑک کے بجلی کے بلبوں (street lights) میں LiFePO₄ (لیتیئم آئرن فاسفیٹ) بیٹریاں استعمال کرتے ہیں، اور اس کیمیائی خصوصیت کا انتخاب جزوی طور پر اسی وجہ سے کیا گیا: LiFePO₄ بیٹریوں میں “تھرمل رن آف” (thermal runaway) کا رجحان عام طور پر 270°C پر شروع ہو جاتا ہے، جبکہ نکل-بیسڈ لیتیئم بیٹریوں (nickel-based lithium batteries) میں یہ رجحان تقریباً 150–210°C پر ہوتا ہے (یہ اعداد صنعتی معیارات پر مبنی ہیں، اور کیمیائی ترکیب اور بیٹری کے ڈھانچے پر انحصار کرتے ہیں)۔ LiFePO₄ بیٹریاں آگ سے محفوظ نہیں ہیں؛ در حقیقت، بیٹریوں میں سے کوئی بھی چیز آگ سے محفوظ نہیں ہے۔ لیکن اس کیمیائی خصوصیت سے ہمیں کچھ اضافی سلامتی کا ماحول ملتا ہے، اور یہی سلامتی کی بنیادی شرط ہے۔

• صحیح چارجر کا استعمال کریں: اس ڈیوائس کے ساتھ فراہم کردہ چارجر یا اسی ماڈل کے چارجر کا استعمال کریں۔ بیٹریوں کو رات بھر چارج کرنے کے بعد بغیر نگرانی میں نہ چھوڑیں، اور چارجنگ کے دوران جگہ کو ہوا دار رکھیں؛ کبھی بھی بیٹریوں کو بند جگہ میں چارج نہ کریں۔
• ٹھنڈی جگہ پر اور نصف چارج کی حالت میں محفوظ کریں: بیٹریوں کو 5–20°C کے درجہ حرارت میں محفوظ رکھیں۔ طویل مدتی محفوظت کے لیے بیٹریوں کو تقریباً 50% چارج کی حالت میں رکھیں اور وقتاً وقتاً اس کی جانچ کریں۔ بیٹریوں کو کبھی ڈیش بورڈ پر یا ہیٹر کے آس پاس نہ رکھیں۔
• وارننگ کے نشانات پر فوری اقدام کریں: اگر بیٹری میں بھروں نکلنے لگیں، ٹوٹنے کی علامات ظاہر ہوں، یا رساؤ ہونے لگے، تو اسے فوراً تبدیل کر دیں؛ غیر معمولی گرمی، طویل چارجنگ کا وقت، یا بیٹری کی کارکردگی میں کمی بھی ان علامات میں شامل ہے۔
• ریسائکلنگ کے ذریعہ تصرف کریں: پرانی بیٹریوں کو کچرے میں نہ ڈالیں، بلکہ ریسائکلنگ کے مرکز میں جمع کریں۔ بڑے پیمانے پر بیٹریوں کی محفوظت کرنے والی کمپنیوں کے لیے یہ ایک ضروری ذمّہ بھی ہے؛ ان کو آگ بھجانے والے نظاموں کی بھی نियمित جانچ کرانی چاہئے۔

یہ صفحہ کیا نہیں بتاتی…

(“This page does not cover…”): اس صفحے میں بیٹریوں کی دیکھभال، مرمت، اور ذیلی تفاصیل کے بارے میں معلومات دی گئی ہیں، لیکن بیٹریوں کے استعمال سے متعلق دیگر اہم نکات جیسے بیٹریوں کی زندگی کا دورانیہ، ان کی حفاظتی تدابیر، اور غیر معمولی حالات میں کیے جانے والے اقدامات کے بارے میں مزید معلومات نہیں دی گئی ہیںۤ

یہ صفحہ لیتیئم بیٹریوں کے آگ لگنے کے رویے اور اس کے تدبیرات کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے؛ خاص طور پر استعمال کردہ بیٹریوں اور بیٹری پیکوں کے لئے جو صارفین کی سطح سے لے کر ہلکے تجارتی مقاصد تک استعمال ہوتے ہیں۔ اس میں گریڈ-اسکیل بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹمز (Grid-Scale Battery Energy Storage Systems – BESS) کے ڈیزائن، NFPA 855 کے مطابقت سے انجینئرنگ، یا خطرناک مواد کی نقل وحمل کے ضوابط کا ذکر نہیں کیا گیا ہے – کیونکہ یہ سب الگ الگ میدانات ہیں اور ان کے اپنے الگ الگ کوڈز ہیں۔ اگر آپ جاننا چاہتے ہیں کہ ہم اپنے مصنوعات میں حرارتی حفاظتی تدابیر کس طرح لاگو کرتے ہیں، تو ہمارا بیٹری ماحولی درجہ حرارت گائڈ دیکھیں؛ یا کسی سسٹم کا حجم بیٹری سائزنگ کیلکولیٹر کے ذریعہ نکالیں۔