Tại sao pin ô tô điện lại dễ bốc cháy?

[VNR Content]

Dù ô tô điện ít có nguy cơ bắt lửa hơn so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong, nhưng một khi xui xẻo, tình hình sẽ tệ hơn nhiều. Rất nhiều!

Nguyên nhân do đâu? Chính là viên pin lithium-ion của nó.​

Để hiểu rõ hơn tại sao pin lithium-ion đôi lúc cực kỳ nguy hiểm, hãy điểm qua cách hoạt động của chúng.
Một viên pin lithium-ion (li-ion) cấu thành từ 4 thành phần chủ chốt bao gồm điện cực dương (cathode), điện cực âm (anode), dung dịch điện ly và một vách ngăn.
Các điện cực lưu trữ ion lithium, dung dịch điện ly đưa chúng qua lại giữa các điện cực và vách ngăn giữ cho cathode không tiếp xúc với anode.

Cấu trúc của một viên pin lithium-ion

Phần nào của pin dễ bốc cháy?​

Tính chất dễ bốc cháy của pin có liên quan đến dung dịch điện ly của chúng.
Nhìn chung, dung dịch điện ly được dùng phổ biến ngày nay được tạo nên bằng cách hoà tan muối lithium vào một dung môi hữu cơ như etylen carbonate, dimetyl carbonate, dietyl carbonate (về cơ bản là các phân tử có một nguyên tử carbon gắn với ba nguyên tử oxy). Những dung dịch này thường khá dễ bắt lửa, và có thể bất ổn định khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.

Điều gì gây cháy?​

Theo Giáo sư Paul Christensen từ Đại học Newcastle, “nếu pin gặp nhiệt quá cao, hoặc vỏ pin bị hở (hoặc bị thủng) dẫn đến pin bị đoản mạch”
Nói đơn giản, sự cố đoản mạch này sẽ gây ra hiện tượng quá nhiệt, dẫn đến một phản ứng hoá học. Phản ứng càng sinh ra nhiều nhiệt hơn nữa, khiến bản thân phản ứng diễn ra với tốc độ cao hơn, rồi lại sinh ra nhiều nhiệt hơn điều này tạo nên một tuần hoàn tròn.
Quá trình này gọi là “thermal runaway” (tạm dịch là “thoát nhiệt”), có thể dẫn đến hiệu ứng domino. Cụ thể, nhiệt sinh ra bởi một cell pin bị hỏng có thể truyền sang cell tiếp theo, khiến nó cũng rơi vào tình trạng bất ổn định. Phản ứng dây chuyền này có nguy cơ làm hỏng toàn bộ khối pin trong vài giây và thậm chí khiến khối pin phát nổ.

Trong một vụ cháy xe Tesla ở Lake Forest, California năm 2017, pin xe bắt lửa và bốc cháy đến 3 lần liên tiếp

Điều gì gây ra hiện tượng thoát nhiệt​

- Lỗi trong khâu sản xuất hoặc thiết kế
- Lỗi phần mềm
- Hư hỏng vật lý do tai nạn (rơi vỡ, va chạm...)
- Điều kiện thời tiết khắc nghiệt
- Dùng sạc cách điện kém

Tại sao những đám cháy ô tô điện lại khó dập hơn thông thường​

Có 4 lý do chính khiến việc đối phó với một đám cháy ô tô điện phức tạp hơn bạn nghĩ:
- Vì đám cháy quá dữ dội, để dập tắt cần một lượng nước lớn. Theo Hiệp hội Chống cháy châu Âu, xe cứu hoả cần hơn 60.000 lít nước và tốc độ phun 1.100 lít/phút để dập tắt một đám cháy xe ô tô điện.
- Lính cứu hoả cũng cần phải ngăn nước trôi vào cống thoát, bởi nó có thể hoà lẫn với các chất độc phát ra từ pin bị cháy.
- Trong một đám cháy ô tô điện, có hơn 100 hoá chất phát ra từ pin, bao gồm nhiều khí độc như carbon monoxide và hydrogen cyanide, cực kỳ độc hại với con người.
- Xe ô tô điện có thể bốc cháy một lần nữa sau vài phút, vài giờ, hay thậm chí là vài ngày sau vụ cháy trước đó.

Có thể làm gì để tránh cháy ô tô điện?​

Dù câu trả lời dành cho câu hỏi này chủ yếu nằm ở phía nhà sản xuất, vẫn có một vài thứ bạn có thể làm để tăng cường tính an toàn khi sử dụng xe ô tô điện. Ví dụ, bạn nên tránh sạc pin quá lâu. Bạn cũng nên kiểm tra pin định kỳ và sửa chữa pin tại các trung tâm dịch vụ được hãng uỷ quyền.
Và đừng quên rằng, một khi xe đã bắt lửa, bạn nên ngay lập tức thoát ra ngoài. Đừng tìm cách tự dập lửa kẻo mang hoạ vào thân!
Tham khảo: TheNextWeb