Nghiên cứu pin chống cháy nổ

Để giải quyết những lo ngại về độ an toàn của pin, các công ty như LG, Samsung, và SK đang nỗ lực phát triển pin thể rắn và các loại pin chống cháy nổ thế hệ mới. Tháng 3 vừa qua, Chính phủ Hàn Quốc cũng tuyên bố sẽ đầu tư 117,2 tỷ won (84 triệu USD) trong 5 năm tới để phát triển pin an toàn.

Theo hãng Samsung SDI, pin lithium-ion hiện tại sử dụng chất lỏng làm chất điện phân, dễ bị cháy nổ khi thay đổi nhiệt độ hoặc tác động từ bên ngoài. Ngược lại, pin thể rắn sử dụng chất điện phân thể rắn, giảm nguy cơ cháy nổ. Samsung SDI đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất đại trà pin thể rắn vào năm 2027, trong khi SK On và LG Energy Solution đặt thời hạn lần lượt là năm 2029 và 2030. Chính phủ Hàn Quốc đã quyết định cử các quan chức cấp cao đến kiểm tra độ an toàn tại các nhà máy sản xuất pin trên toàn quốc.

Pin lithium sử dụng một lần được cho là nguyên nhân gây ra vụ cháy tại nhà máy của Aricell ở Hwaseong, tỉnh Kyunggi. Tuy nhiên, người tiêu dùng vẫn lo ngại về độ an toàn của pin sạc dùng cho xe điện (EV), điện thoại di động, máy tính xách tay, hệ thống năng lượng và lưu trữ (ESS). Trước đó, vào năm 2022, pin lithium-ion có thể sạc lại cũng được coi là nguyên nhân chính gây ra vụ hỏa hoạn lớn tại trung tâm dữ liệu của SK C&C ở Seongnam, tỉnh Kyunggi, gây gián đoạn nghiêm trọng cho các dịch vụ của Kakao.

Pin lithium cũng gây khó khăn cho việc dập tắt đám cháy do sự thoát nhiệt, khiến việc phun nước vào ngọn lửa có thể làm tăng nhiệt độ của pin và phát tán khí độc. Các thành phố ở Hàn Quốc đã tiến hành kiểm tra an toàn khẩn cấp tại các nhà máy sản xuất pin sạc trên địa bàn để ngăn chặn những sự cố tương tự trong tương lai.

Pin chống cháy nổ hiện đang được nghiên cứu và phát triển để giải quyết các vấn đề an toàn liên quan đến pin lithium-ion truyền thống. Các loại pin này bao gồm:

Pin Thể Rắn (Solid-State Batteries): Pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất lỏng, giúp giảm nguy cơ cháy nổ do không có hiện tượng rò rỉ chất điện phân. Chất điện phân rắn có độ ổn định nhiệt cao hơn và ít phản ứng với các thành phần khác trong pin.

Pin Lithium-Sulfur (Li-S): Pin Lithium-Sulfur có khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn mà không gây cháy nổ. Tuy nhiên, loại pin này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa phổ biến trên thị trường.

Pin Lithium-Ion Phosphate (LiFePO4): Pin Lithium-Ion Phosphate được biết đến với độ an toàn cao hơn so với các loại pin lithium-ion khác. Chúng ít có khả năng bị quá nhiệt và cháy nổ, do cấu trúc hóa học ổn định hơn.

Pin Graphene: Pin sử dụng graphene có khả năng tản nhiệt tốt hơn và ít có nguy cơ cháy nổ do cấu trúc phân tử đặc biệt của graphene. Chúng cũng có thể sạc nhanh hơn và tuổi thọ cao hơn.

Pin với chất chống cháy nổ: Một số nghiên cứu đang tập trung vào việc thêm các chất chống cháy vào chất điện phân hoặc sử dụng các vật liệu phủ đặc biệt để giảm nguy cơ cháy nổ. Ví dụ, các chất chống cháy như phosphat có thể được sử dụng để phủ lên các thành phần bên trong pin.

Các công ty như LG, Samsung, và SK đang đầu tư vào nghiên cứu và phát triển những công nghệ pin tiên tiến này để tăng cường an toàn và hiệu suất của pin trong tương lai. Tuy nhiên, cần thêm thời gian và nghiên cứu để các loại pin chống cháy nổ này có thể được sản xuất hàng loạt và sử dụng rộng rãi.

Theo: vista.gov.vn