Sau sự cố về pin của Samsung Galaxy Note 7 Có phải chúng ta đang tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi tại sao pin trong thiết bị của chúng ta lại có thể phát nổ như vậy?
Samsung đang hồi phục sau cơn say nghiêm trọng vì pin của nó – trong khi đó đã ngừng hoạt động – Galaxy Note 7 có thể tự phát nổ. Tuy nhiên, vấn đề với pin lithium-ion phổ biến hơn bạn nghĩ. Gần như tất cả các thiết bị có loại pin này, từ smartphones cho ô tô điện, đã phát nổ hoặc bốc cháy trong quá khứ. Tại sao pin lithium-ion có thể gây ra vấn đề?
Hoạt động của pin
Để hiểu nguyên nhân gây ra vụ nổ, trước tiên bạn cần hiểu cách hoạt động của pin lithium-ion. Pin bao gồm một số tế bào lithium-ion và một số thành phần bảo mật, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ và đồng hồ đo điện áp. Mỗi tế bào lithium-ion lần lượt bao gồm bốn phần tử, đó là cực âm, cực dương, chất điện phân và dải phân cách.
Cực âm là điện cực dương và chứa oxit lithium coban (LiCoO2). Mặt khác, cực dương được tích điện âm và bao gồm carbon. Giữa các điện cực là chất điện phân, thường chứa ether và chất phân tách. Đúng như tên gọi, dải phân cách phải đảm bảo các điện cực dương và âm không chạm vào nhau.
Khi bạn sạc pin, các ion lithium sẽ đi qua chất điện phân và gắn vào carbon ở phía cực dương. Trong quá trình xả pin, điều ngược lại xảy ra: các ion lithium di chuyển về cực âm và tạo thành oxit lithium coban một lần nữa. Trong quá trình này, các electron cũng được giải phóng, chúng đi qua mạch điện tới cực âm và cung cấp dòng điện.
Ngắn mạch
Một trong những nguyên nhân chính khiến pin lithium-ion phát nổ là do chập điện. Nếu cực âm và cực dương chỉ chạm nhẹ vào nhau thì pin sẽ chỉ xả nhanh hơn. Tuy nhiên, trong trường hợp xảy ra đoản mạch lớn, dòng điện sẽ chạy giữa các điện cực quá lớn khiến nhiệt độ tăng lên và pin có thể bốc cháy.
Sạc điện thoại thông minh của bạn quá nhanh có thể gây đoản mạch.
Có một số cách có thể xảy ra đoản mạch trong pin. Đầu tiên, lỗi sản xuất của thiết bị phân tách có thể là nguồn gốc của vấn đề. Rốt cuộc, một lỗ trên vật liệu có thể khiến các điện cực tiếp xúc với nhau. Một lực vật lý, chẳng hạn như một cú ngã, cũng có thể khiến dải phân cách ngừng hoạt động bình thường.
Một cách khác mà đoản mạch có thể xảy ra là do nhiễm bẩn các hạt kim loại nhỏ trong quá trình sản xuất pin. Những hạt này có thể dính vào nhau ở một nơi, tạo ra dòng điện giữa các điện cực.
Cuối cùng, bạn cũng có thể gặp sự cố nếu sạc pin quá nhanh. Điều này sẽ khiến các tấm lithium hình thành ở phía cực dương, điều này một lần nữa có thể gây đoản mạch.
Sát thương vật lý
Khi nhiệt độ trong pin tăng lên thì áp suất cũng sẽ tăng lên. Khi áp suất này đủ cao, vỏ kim loại của pin có thể bị vỡ và chất điện phân sẽ tiếp xúc với các bộ phận khác của điện thoại thông minh của bạn. Ngay cả khi bạn rơi vào thiết bị, áp lực lên pin vẫn có thể tăng lên.
[related_article id=”180918″]
Tuy nhiên, một cú ngã cũng có thể trực tiếp làm vỡ vỏ pin. Kết quả là chất điện phân có thể chảy ra khỏi pin và dải phân cách cũng có thể bị vỡ, sau đó xảy ra đoản mạch là điều khó tránh khỏi.
sự thoát nhiệt
Do những nguyên nhân trên và sức nóng từ bên ngoài, pin trong điện thoại thông minh của bạn có thể trở nên nóng đến mức gọi là ‘sự thoát nhiệt‘ nảy sinh. Hiện tượng này xảy ra khi các khí được tạo ra trong pin do nhiệt. Những loại khí này sẽ phản ứng không kiểm soát được với vật liệu pin và vấn đề sẽ lan sang các tế bào lithium ion khác.
Một khi quá trình thoát nhiệt đã bắt đầu thì gần như không thể ngăn chặn được quá trình phá hủy. Pin của bạn sẽ bốc cháy và bạn không thể làm gì khác ngoài việc đợi thiết bị của bạn cháy hết.
https://www.youtube.com/watch?v=GEo0RhEhFYc
