Tại sao pin lithium-Ion phát nổ?

Mặc dù, pin lithium-ion nói chung, cực kỳ an toàn, đôi khi chúng rất dễ bắt lửa hoặc phát nổ. Khi điều đó xảy ra, như với fiasco Galaxy Note 7 của Samsung hoặc thu hồi máy tính xách tay gần đây hơn của HP, đó luôn là tin tức lớn. Vì vậy, những gì đang xảy ra và tại sao pin đôi khi đi ra ngoài với một tiếng nổ? Hãy cùng tìm hiểu.

Pin lithium-ion có thể sạc lại - loại pin bên trong máy tính xách tay, điện thoại, máy tính bảng và khá nhiều thiết bị hiện đại khác mà bạn sở hữu, cũng như ô tô điện và máy bay - chịu trách nhiệm cho cuộc cách mạng thiết bị cầm tay. Không có pin lithium-ion, tôi sẽ không thể viết bài viết này ngồi trong quán cà phê; thay vào đó, tôi cần phải được cắm vào nguồn điện toàn bộ thời gian.

Có gì bên trong pin Lithium-Ion?

Để hiểu tại sao pin lithium-ion đôi khi không thành công, bạn cần biết những gì đang diễn ra dưới mui xe. Bên trong mỗi pin lithium-ion, có hai điện cực - cực âm tích điện dương và cực dương mang điện tích âm - được ngăn cách bởi một tấm nhựa mỏng siêu mỏng có thể giữ cho hai điện cực không chạm vào nhau. Khi bạn sạc pin lithium-ion, các ion lithium được đẩy bằng điện từ cực âm, thông qua các vi điện tử trong thiết bị phân tách và chất lỏng dẫn điện và đến cực dương. Khi pin xả, điều ngược lại xảy ra với các ion lithium chảy từ cực dương về phía cực âm. Đây là phản ứng cung cấp năng lượng cho máy tính xách tay của bạn.

Pin nhỏ, giống như pin được tìm thấy trong điện thoại thông minh, thường chỉ có một tế bào lithium-ion duy nhất. Pin lớn hơn, như pin trong máy tính xách tay, thường có từ 6 đến 12 tế bào lithium-ion. Pin trong ô tô điện và máy bay có thể có hàng trăm tế bào.

Điều gì làm cho pin lithium-Ion phát nổ?

Điều làm cho pin lithium-ion trở nên hữu ích là những gì cũng mang lại cho chúng khả năng bắt lửa hoặc phát nổ. Lithium thực sự tuyệt vời trong việc lưu trữ năng lượng. Khi nó được phát hành dưới dạng nhỏ giọt, nó cung cấp năng lượng cho điện thoại của bạn cả ngày. Khi nó được phát hành tất cả trong một lần, pin có thể phát nổ.

Pin lithium-ion này từ một chiếc Boeing 787 của Japan Airlines đã bốc cháy vào năm 2013.

Hầu hết các vụ cháy và nổ pin lithium-ion đều gặp phải vấn đề ngắn mạch. Điều này xảy ra khi bộ tách nhựa bị hỏng và để cho cực dương và cực âm chạm vào nhau. Và một khi hai cái đó kết hợp với nhau, pin bắt đầu quá nóng.

Có một số lý do khiến dải phân cách có thể thất bại:

Lỗi thiết kế hoặc sản xuất xấu: Pin được thiết kế kém, như với Galaxy Note 7. Trong trường hợp đó, không có đủ không gian cho các điện cực và dải phân cách trong pin. Trong một số kiểu máy, khi pin mở rộng ra một chút khi được sạc, các điện cực bị cong và gây đoản mạch. Ngay cả một pin được thiết kế tốt cũng có thể thất bại nếu kiểm soát chất lượng không được giữ đủ chặt hoặc có một số khiếm khuyết trong sản xuất.
Yếu tố bên ngoài: Nhiệt độ cực cao gần như được đảm bảo để gây ra một thất bại. Pin để quá gần nguồn nhiệt - hoặc bị bắt lửa - đã được biết là phát nổ. Yếu tố bên ngoài khác cũng có thể khiến pin lithium-ion bị hỏng. Nếu bạn đánh rơi điện thoại quá mạnh (hoặc quá nhiều lần), có khả năng bạn sẽ làm hỏng dải phân cách và khiến các điện cực chạm vào. Nếu bạn đâm thủng pin (do vô tình hoặc cố ý), thì gần như chắc chắn bạn sẽ gây đoản mạch.

Sự cố về bộ sạc: Bộ sạc được sản xuất kém hoặc cách điện kém cũng có thể làm hỏng pin lithium-ion. Nếu bộ sạc quần short hoặc tạo ra nhiệt gần pin, nó có thể gây ra đủ thiệt hại để gây ra lỗi. Đó là lý do tại sao chúng tôi khuyên bạn chỉ nên sử dụng bộ sạc chính thức (hoặc ít nhất là bên thứ ba chất lượng cao từ các thương hiệu có uy tín). Pin lithium-ion đã được xây dựng trong các biện pháp bảo vệ để ngăn chặn việc sạc quá mức. Mặc dù rất hiếm, nếu các biện pháp phòng ngừa an toàn này thất bại, sạc quá mức là một cách tốt để làm nóng pin.
Runaway nhiệt và nhiều tế bào: Mặc dù không liên quan đến pin đơn như pin được tìm thấy trong hầu hết các điện thoại thông minh (iPhone X thực sự có hai pin), nhưng chỉ có một pin cần phải thất bại cho toàn bộ pin. Khi một tế bào quá nóng, bạn sẽ nhận được hiệu ứng domino gọi là nhiệt chạy trốn. Đối với pin có hàng trăm tế bào - giống như pin trong Tesla Model S - nhiệt chạy trốn có thể là một vấn đề thực sự lớn.

Mặc dù kiểm tra lý do tại sao pin đôi khi không vẽ nên một bức tranh đáng sợ, pin lithium-ion là một công nghệ an toàn và trưởng thành. Thực tế là nó luôn luôn là tin tức khi pin phát nổ bất ngờ cho thấy mức độ hiếm khi xảy ra một sự kiện lớn như vậy. Các nhà sản xuất pin đặt rất nhiều biện pháp bảo vệ để ngăn chặn pin bị hỏng, hoặc ít nhất là giảm thiểu thiệt hại mà sự cố có thể gây ra.

Ảnh tín dụng: wk1003mike / Shutterstock.com.