TS Lê Viết Thông cùng sinh viên Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Phenikaa trong giờ thực hành. Ảnh: NVCC
Thưa ông, loại pin thường được sử dụng trong các thiết bị điện, điện tử hiện nay là gì?
Pin lithium-ion (gọi tắt là pin lithium) ngày càng được sử dụng phổ biến rộng rãi để thay thế ắc quy chì, không chỉ dùng cho các thiết bị điện tử cầm tay như điện thoại, laptop mà còn trong xe hơi điện, xe máy điện vì ưu điểm mật độ lưu trữ năng lượng cao, khả năng sạc nhanh và giá thành ngày càng rẻ.
Tuy nhiên, khác với các viên pin lẻ sử dụng trên điện thoại, khi ghép các viên pin lại với nhau thành các khối pin lớn, nguy cơ xảy ra cháy nổ tăng lên gấp nhiều lần bởi khả năng tiêu tán nhiệt kém, cũng như các vấn đề cần thiết về mạch bảo vệ pin (Battery Management Systems, BMS). Những yếu tố này, nếu người sử dụng không ý thức được, thì sẽ tiềm ẩn những nguy cơ cháy nổ.
Vậy để hạn chế tối đa việc cháy nổ của pin trên xe điện chúng ta cần chú ý những điều gì, thưa ông?
Nguy cơ lớn nhất gây ra cháy nổ pin là việc sạc quá điện áp cho phép ghi trên pin. Khi sạc quá điện áp, khối pin sẽ nổ ngay lập tức. Do vậy, mỗi nhà sản xuất luôn bán kèm theo bộ sạc tiêu chuẩn của họ, đảm bảo dòng điện và điện áp phù hợp với khối pin họ bán ra. Sau một thời gian dài sử dụng có thể cục sạc này bị hỏng hoặc đôi lúc quên mang theo khi hết pin, người dùng có thể sẽ mua hoặc mượn các bộ sạc trôi nổi trên thị trường mà không biết được các thông số về dòng, áp có tương thích với khối pin của xe họ hay không? Điều này tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ nếu bộ sạc mới không đảm bảo chất lượng hoặc các thông số không tương thích.
Nguy cơ lớn thứ hai gây ra cháy nổ là sự quá nhiệt khi sạc hoặc xả khi xe vận hành. Pin lithium hoạt động tối ưu nhất ở nhiệt độ khoảng 10 – 25 độ C. Khi xuống nhiệt độ âm, pin không cháy nổ nhưng dung lượng của pin tụt nhanh chóng về zero. Đây là vấn đề đối với các quốc gia xứ lạnh khi sử dụng xe điện.
Đối với nước ta, vào mùa hè, nền nhiệt độ lên đến 40 độ C, kết hợp với nhiệt tỏa ra khi sạc/xả, nhiệt độ của pin có thể tăng lên đến trên 60 độ C hoặc cao hơn. Ở nhiệt độ này, vỏ pin có thể bị biến dạng, không còn bảo vệ được khối pin bên trong dẫn đến các thành phần bên trong pin tiếp xúc với không khí gây ra cháy nổ.
Do vậy, các khối pin tốt cần có mạch bảo vệ tự động ngắt khi nhiệt độ vượt quá mức cho phép. Khi sạc ở chế độ sạc nhanh và xả nhanh (khi xe tăng tốc) thì nhiệt độ pin càng tăng lên nhanh chóng. Điều này gây nên nguy cơ rất lớn làm pin cháy nổ.
Nguy cơ thứ ba gây ra cháy nổ là các khối pin chất lượng kém được đóng gói sơ sài, không chắc chắn. Khi đóng gói không kín hoàn toàn, hơi nước và không khí có thể xâm nhập vào bên trong pin, phản ứng với lithium gây ra cháy nổ. Ngoài ra, sau thời gian sử dụng, bên trong pin sinh ra các khí làm pin phồng lên. Nếu khối pin đóng gói không đủ chắc chắn, vỏ của chúng bị bong ra và khí có thể lọt vào cũng gây ra cháy nổ.
Để đảm bảo an toàn khi sử dụng pin xe điện, người dân cần chú ý điều gì, thưa ông?
Người dân không sử dụng bộ sạc không chính hãng trôi nổi trên thị trường khi không có chuyên môn đánh giá các thông số của bộ sạc và độ ổn định của chúng. Khi sạc pin nên đặt xe ở chỗ thoáng mát, tránh các nguồn nhiệt như cục nóng lạnh điều hòa, tủ lạnh, bếp ga để tránh làm nóng pin khi sạc.
Không được sử dụng bộ sạc nhanh cho khối pin dung lượng cao sạc cho khối pin dung lượng thấp. Điều này làm cho pin nóng lên nhanh chóng, gây nguy cơ cháy nổ.
Chúng ta cũng không nên cắm sạc để từ ngày này sang ngày khác hoặc sạc qua đêm mà không có sự giám sát. Đây là điều nhiều người vẫn làm vì sự tiện lợi để đầy pin hôm sau sử dụng nhưng chúng có nguy cơ cháy nổ nếu bộ sạc đang sử dụng hỏng dẫn đến xảy ra hiện tượng quá điện áp trên pin.
Không sử dụng các khối pin trôi nổi trên thị trường (hàng OEM) để tự thay thế cho khối pin trên xe của mình. Những mặt hàng OEM giá thành rẻ nhưng chất lượng đóng gói của chúng rất kém, sau một thời gian ngắn sử dụng dễ bị biến dạng gây nguy cơ cháy nổ.
Một vấn đề nữa mà đa số người dân Việt Nam không muốn tuân thủ, đó là: Nhà sản xuất xe điện luôn khuyến cáo khi dung lượng sạc đầy của pin chỉ còn duy trì 80% so với dung lượng lúc xuất xưởng thì người dùng nên thay thế pin mới. Lúc này điện trở nội của pin tăng nên nhiệt tỏa ra tăng lên nhanh chóng khi sạc, xả dễ gây ra cháy nổ. Lúc này khối pin này nên chuyển sang sử dụng cho mục đích khác.
Theo quan sát thực tế về việc sử dụng pin trên điện thoại, khi nào viên pin hỏng không thể sạc nữa thì người dùng mới phải thay pin mới và họ nghĩ rằng pin của xe điện cũng vậy mà không hiểu nguy cơ cháy nổ của chúng.
Theo chủ quan của tôi, vấn đề này sẽ ngày càng nghiêm trọng khi mà số lượng pin lithium trên xe điện ngày càng nhiều và tuổi đời của chúng sau 5 năm thì nguy cơ cháy nổ càng cao. Do đó, người sử dụng nên mang xe của mình đi bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên để nhà sản xuất kiểm tra và thay thế đúng hạn.
Trân trọng cảm ơn ông!