Bài học rút ra chính
- Một điện thoại thông minh Samsung gần đây đã bốc cháy trên máy bay để nhắc nhở rằng pin không phải lúc nào cũng an toàn.
- Các chuyên gia cho rằng mối nguy hiểm từ pin thiết bị đang ngày càng gia tăng.
-
Một giải pháp để đảm bảo an toàn cho pin là sử dụng các chất hóa học an toàn hơn.
Pin điện thoại di động tiếp tục bốc cháy, nhưng các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tìm ra giải pháp.
Một chiếc điện thoại thông minh Samsung Galaxy A21 là điện thoại thông minh mới nhất tạo ra tin tức về vụ cháy nổ và buộc một máy bay phải hạ cánh. Không ai bị thương nặng trong vụ tai nạn tại Sân bay Quốc tế Seattle-Tacoma, nhưng các chuyên gia cho rằng mối nguy hiểm từ pin thiết bị đang ngày càng gia tăng.
"Pin Lithium-Ion đang trở nên phổ biến trong cuộc sống hàng ngày trong một loạt các ứng dụng ở các quy mô khác nhau, từ các thiết bị điện tử nhỏ đến xe điện, cho đến các hệ thống lưu trữ quy mô lưới điện lớn", Gavin Harper, một nhà nghiên cứu về pin tại Đại học Birmingham, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Bất kỳ công nghệ nào lưu trữ một lượng năng lượng khổng lồ trong môi trường đậm đặc sẽ có những thách thức về an toàn nội tại nếu năng lượng đó được giải phóng một cách không kiểm soát."
Pin trên Máy bay
Như sự kiện gần đây ở Seattle đã cho thấy, bất chấp nhiều thập kỷ nỗ lực nâng cao độ an toàn, pin vẫn có thể bốc cháy.
Một phần của vấn đề là tai nạn pin là một trò chơi số. Theo các nhà phân tích tại GSMA, 5,27 tỷ người trên thế giới có thiết bị di động. Trong đó, khoảng 97% người Mỹ sở hữu điện thoại di động, theo Trung tâm Nghiên cứu Pew.
Nếu pin lithium-ion bị đoản mạch, có thể xảy ra khi pin ô tô bị thủng hoặc tiếp xúc với nhiệt, nó có thể tạo ra một vụ nổ quả cầu lửa bốc cháy tới 1, 300 độ F trong mili giây. Jack Kavanaugh, Giám đốc điều hành của công ty công nghệ pin Nanotech Energy, đã giải thích với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Mọi người đều muốn một thiết bị có thể hoạt động cả ngày sau một lần sạc.
Các nhà sản xuất trong ngành công nghiệp điện tử từ lâu đã biết về những rủi ro tiềm ẩn của các công thức dễ cháy trong pin lithium-ion, Kavanaugh tuyên bố. Tuy nhiên, ông cho biết, các sự cố về pin lithium-ion trong các thiết bị tiêu dùng phần lớn không được báo cáo. Vào tháng 2 năm 2018, Ủy ban An toàn Sản phẩm Tiêu dùng Hoa Kỳ đã báo cáo hơn 25.000 sự cố quá nhiệt và cháy pin liên quan đến hơn 400 loại sản phẩm tiêu dùng trong vòng 5 năm.
Và từ năm 2012 đến năm 2017, nó đã báo cáo 49 vụ thu hồi pin mật độ năng lượng cao liên quan đến hơn 4 triệu thiết bị, bao gồm điện thoại di động, xe tay ga, dụng cụ điện và máy tính xách tay.
Dập tắt ngọn lửa
"Mọi người đều muốn một thiết bị có thể hoạt động cả ngày sau một lần sạc", Micah Peterson, phó chủ tịch của Battery Market, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Anh ấy nói thêm rằng pin lithium-ion đã trở thành tiêu chuẩn cho tất cả các thiết bị của chúng tôi vì mật độ năng lượng chưa từng có của chúng.
"Không có công nghệ pin nào khác có thể cung cấp cùng một lượng điện năng trong một hệ số hình thức nhỏ, nhưng điều này phải trả giá đắt", Peterson nói. "Pin Lithium-Ion có thể cực kỳ dễ nổ và vì chúng chứa tất cả các loại nhiên liệu và chất oxy hóa cần thiết để duy trì đám cháy ngay cả trong môi trường chân không, chúng có thể rất khó dập tắt."
Các nhà sản xuất đã giảm thiểu các vụ nổ và hỏa hoạn bằng mạch tích hợp theo dõi sức khỏe và nhiệt độ của pin, Peterson nói. Mạch này được gọi là Hệ thống Quản lý Pin, hoặc BMS, và có trong mọi thiết bị có chứa pin lithium.
"BMS không thể cứu pin khỏi cháy nổ trong mọi trường hợp," Peterson nói. "Vấn đề được công bố rộng rãi cách đây vài năm với điện thoại Samsung Galaxy Note 7 là một ví dụ về dung sai thiết kế kém và kiểm soát chất lượng kém gây ra hỏa hoạn ngay cả khi BMS đang thực hiện công việc của mình."
Một giải pháp để đảm bảo an toàn cho pin là sử dụng các chất hóa học an toàn hơn, Peterson đề xuất. Ông nói thêm rằng pin lithium iron phosphate (LFP) là một ví dụ về hóa học rẻ tiền để sản xuất và an toàn hơn nhiều so với pin lithium-ion NMC.
Bất kỳ công nghệ nào lưu trữ một lượng năng lượng khổng lồ trong môi trường đậm đặc sẽ có những thách thức về an toàn nội tại nếu năng lượng đó được giải phóng một cách không kiểm soát.
Các nhà nghiên cứu và nhà khoa học đang làm việc để cải tiến các loại pin lithium-ion hiện có. Ví dụ: Nanotech Energy đã phát triển một loại pin Graphene-Organolyte độc quyền, không bắt lửa, được hãng tuyên bố là vượt trội về độ an toàn và vượt trội hơn các loại pin lithium-ion hàng đầu khác hiện có trên thị trường.
Các nhà khoa học tại Đại học Deakin ở Úc đang phát triển một nguyên mẫu pin kim loại lithium có khả năng chống cháy.
"Công nghệ này đã được phát triển từ năm 2016, nhưng trường đại học đã nhận được tài trợ của chính phủ để giúp phát triển nó hơn nữa, và những kết quả gần đây rất hứa hẹn", Kavanaugh nói."Ngay cả khi vẫn còn, có vẻ như việc thương mại hóa rộng rãi pin kim loại lithium còn nhiều năm nữa."
