Quá nóng là gì?
Bên trong mỗi cục pin lithium ở mọi điện thoại, laptop, ô tô điện đều có chất sẽ bắt lửa nếu quá nóng. Dải phân cách giữ cho nó ổn định mỏng hơn sợi tóc người.
Mọi nhà sản xuất pin lớn đều biết giới hạn nhiệt của pin của họ. Panasonic, CATL, LG, Samsung SDI, SK On-tất cả đều thiết kế để duy trì dưới những giới hạn đó. Tuy nhiên, hỏa hoạn vẫn tiếp tục xảy ra ở các gara, bãi đỗ xe cũng như trên các tàu chở hàng băng qua Thái Bình Dương.
Theo hồ sơ của công ty, đến năm 2024, chỉ riêng CATL đã xuất xưởng đủ pin để cung cấp năng lượng cho hơn 7 triệu xe điện. Hầu hết các gói đó sẽ không bao giờ có vấn đề. Một số sẽ.
Venkat Srinivasan, giám đốc Trung tâm Hợp tác Khoa học Lưu trữ Năng lượng Argonne cho biết: “Bạn không thể kiểm tra mọi tế bào. "Bạn kiểm tra các mẫu. Bạn đặt ra dung sai. Sau đó, bạn hy vọng quy trình sản xuất của mình đủ nhất quán."
Những phát hiện từ các cuộc điều tra về vụ cháy pin, thường được tiến hành nhiều tháng sau khi sự việc xảy ra, cho thấy hiện tượng thoát nhiệt thường bắt đầu từ một điều gì đó nhỏ nhặt. Một hạt ô nhiễm kim loại. Một nếp gấp ở lớp phủ điện cực. Một dải phân cách hơi quá mỏng vào một buổi chiều thứ Ba tại một dây chuyền sản xuất.
Chỉ một ô bị lỗi trong gói 4.000-số lượng trong một pin xe điện thông thường-có thể làm nóng các ô lân cận vượt quá khả năng chịu đựng của chính chúng. Phản ứng lan rộng. Nhiệt độ lên tới hơn 600 độ. Các lỗ thông hơi gói ngọn lửa.
Xem thêm: Thu hồi General Motors Bolt EV, 2021. LG Energy Solution trả 1,9 tỷ USD.
Một người nắm rõ cuộc điều tra vào thời điểm đó cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy hai khiếm khuyết trong cùng một tế bào”. "Một mình có thể không gây ra hỏa hoạn. Cả hai cùng nhau đã làm được."
Tuy nhiên, các cơ quan quản lý vẫn chưa yêu cầu tiêu chuẩn hóa việc kiểm tra lạm dụng nhiệt trong toàn ngành. Mỗi nhà sản xuất ô tô, mỗi nhà cung cấp pin đều đặt ra các giới hạn nội bộ. Những gì diễn ra ở công ty này lại thất bại ở công ty khác.
Shirley Meng, giáo sư tại Trường Kỹ thuật phân tử Pritzker của Đại học Chicago, cho biết: “Các tiêu chuẩn ở khắp mọi nơi”. “Không có sự đồng thuận toàn cầu về điều gì được coi là đủ an toàn.”
Để so sánh, một gói ngồi trong một chiếc ô tô đang đỗ ở Phoenix có thể đạt tới 50 độ C trước khi bất kỳ ai bật nó lên. Ở Dubai, 60 độ. Các tế bào đã ấm trước khi amp đầu tiên chảy.
Và đó là những điều kiện bình thường. Sạc nhanh sẽ tăng thêm nhiệt. Việc sạc-thời tiết lạnh sẽ gây ra hiện tượng mạ lithium, có thể gây chập mạch pin nhiều tháng sau đó. Thiệt hại do sự cố có thể không hiển thị trong quá trình quét chẩn đoán cho đến khi có thứ gì đó bên trong đã dịch chuyển.
Với biên độ mỏng như vậy, độ an toàn của pin phụ thuộc gần như hoàn toàn vào chất lượng sản xuất. Một tế bào được sản xuất tại một nhà máy mới chạy ở tốc độ tối đa để đáp ứng nhu cầu xe điện sẽ không giống như một tế bào được sản xuất tại một cơ sở trưởng thành với nhiều năm cải tiến quy trình.
Gene Berdichevsky, Giám đốc điều hành của Sila Nanotechnologists và là thành viên của nhóm pin Tesla Roadster ban đầu cho biết: “Số lỗi trên một triệu sẽ tăng lên khi bạn mở rộng quy mô nhanh chóng”. "Đó chỉ là sự thật."
Điều chắc chắn là xe điện có tỷ lệ cháy thấp hơn so với xe chạy xăng trên mỗi dặm lái. Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia đã nhiều lần nói điều này. Mỗi nhà sản xuất ô tô cũng vậy.
Sự khác biệt là những gì xảy ra tiếp theo. Một ngọn lửa xăng cháy cho đến khi hết nhiên liệu. Cháy pin có thể bùng phát trở lại vài ngày sau đó nếu các tế bào nằm sâu trong gói vẫn đang tích điện. Sở cứu hỏa đã học cách theo dõi những chiếc xe điện bị cháy trong 48 giờ. Một số đã mua container vận chuyển để đổ đầy nước.
Một tiểu đoàn trưởng ở Vùng Vịnh cho biết: “Chúng tôi không thể dập tắt nó rồi bỏ đi”.
Một số nhà sản xuất đã di chuyển nhanh hơn những nhà sản xuất khác. Tesla theo dõi dữ liệu cấp độ tế bào-từ mọi gói hàng trên mọi ô tô trên đường. BYD đã chuyển phần lớn sang pin lithium sắt photphat, loại pin chịu được nhiệt độ cao hơn trước khi phân hủy. CATL đang thử nghiệm các chất hóa học ion natri-có thể loại bỏ hoàn toàn lithium.
“Công nghệ đang chuyển động,” Srinivasan nói. “Liệu nó có di chuyển đủ nhanh hay không lại là một câu hỏi khác.”
