Thoại Viết Hoàng
Writer
Sáng 24/6 theo giờ địa phương, một vụ hỏa hoạn đã bùng phát tại nhà máy sản xuất pin của nhà sản xuất pin ARICELL Hàn Quốc ở Hwaseong, tỉnh Kyunggi, Hàn Quốc.
Video giám sát tiết lộ những khoảnh khắc kinh hoàng của vụ cháy nhà máy sản xuất pin Hàn Quốc vào sáng 24/6, từ lúc làn khói ban đầu bốc lên cho đến việc mất kiểm soát hoàn toàn, toàn bộ quá trình chỉ diễn ra chưa đầy một phút.
Trong một cuộc phỏng vấn với truyền thông Trung Quốc, Tiến sĩ Meng Xiangdong từ Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước về Khoa học Lửa tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã phân tích: “Lần đầu tiên khói trắng xuất hiện, có lẽ pin đã bị thoát nhiệt. Khói tạo ra bởi phản ứng bên trong của pin sẽ đi qua pin một cách an toàn. Van sẽ giải phóng nhiệt sau đó do pin thoát nhiệt khiến pin liền kề của nó cũng trải qua quá trình thoát nhiệt và khói lớn hơn". Ông giải thích rằng thoát nhiệt thường xảy ra trong các điều kiện lạm dụng nhiệt, điện và cơ học, chẳng hạn như nhiệt độ môi trường quá cao, sạc quá mức hoặc xả quá mức, va chạm ...
Meng Xiangdong cho biết, lúc này, phản ứng hóa học xảy ra giữa các vật liệu bên trong pin và nhiệt thoát ra, đồng thời sinh ra khí. Những phản ứng này sẽ kéo theo những phản ứng phụ mới, tạo thành một vòng luẩn quẩn.
Khi pin hết nhiệt độ kiểm soát, nhiệt độ bề mặt tăng lên cực nhanh, đạt nhiệt độ tối đa 1.000 độ C. Khi khí dễ cháy bên trong đạt đến giới hạn áp suất, “van an toàn” của pin sẽ được mở ra. Sau đó, khí dễ cháy được giải phóng và khi gặp nguồn đánh lửa hoặc vật có nhiệt độ cao sẽ xảy ra cháy nổ.
Tại sao nó được đặt theo cách này? Meng Xiangdong giải thích: "Điều này là để theo đuổi mật độ năng lượng cao hơn. Số lượng xếp chồng (nhà máy) tích hợp pin lithium-ion hình trụ vào các mô-đun pin thông qua kết nối nối tiếp và song song. Vì vậy, hình vuông màu trắng mà chúng ta thấy thực sự là một mô-đun hoàn chỉnh, chứa nhiều mô-đun nhỏ tế bào pin”.
Meng Xiangdong cũng chỉ ra những rủi ro tiềm ẩn của thiết kế này: "Khi một trong các pin thoát nhiệt, do được bố trí dày đặc, pin thoát nhiệt sẽ truyền nhiệt sang các pin xung quanh, gây ra sự lan truyền nhiệt trong mô-đun, dẫn đến sự khuếch tán lửa nhanh chóng".
Ông giải thích thêm: "Pin lithium thionyl clorua là loại pin dùng một lần. Chúng khác với pin sạc và pin xả thông thường. Mặc dù có mật độ năng lượng cao, tốc độ tự xả thấp và hiệu suất vượt trội nhưng một khi xảy ra tai nạn, rủi ro của chúng sẽ vượt xa chúng ta. Điển hình là chúng ta đã sử dụng pin sạc và pin xả ở trạng thái sạc được một nửa”.
Luo Yongyun, nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu phòng cháy chữa cháy quốc gia Hàn Quốc, đã phân tích tình trạng của pin lithium tại hiện trường vụ cháy, ông chỉ ra: “Xét đến nguy cơ cháy nổ của pin sạc và tiêu chuẩn công nghiệp Hàn Quốc là sạc pin còn khoảng 50% dung lượng trước khi rời khỏi nhà máy. Sau khi pin sạc được sạc đầy trước khi rời khỏi nhà máy, điều này khiến chúng trở nên nguy hiểm và dễ cháy nổ hơn nhiều so với pin thứ cấp (pin sạc và pin sạc lại được)”.
Meng Xiangdong cho biết thêm: "Pin dùng một lần như pin lithium thionyl clorua không phải là loại pin năng lượng được sử dụng phổ biến cho các phương tiện sử dụng năng lượng mới. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử trong lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như đồng hồ thông minh và thiết bị giám sát. Các loại pin phổ biến trên thị trường pin, chẳng hạn như pin lithium sắt photphat và pin mangan coban niken, lần lượt được sử dụng trong các nhà máy lưu trữ năng lượng và xe điện.
Khói trắng là hỗn hợp của chất điện phân và khí dễ cháy, cực kỳ dễ cháy. Khói đen tiếp theo có thể là các hạt bột carbon được tạo ra trong quá trình đốt than chì, vật liệu điện cực âm của pin và các hạt được tạo ra do sự nóng chảy của các bộ thu dòng điện như lá nhôm và lá đồng.
Trong khoảng thời gian này, các nhân viên cầm bình chữa cháy bột khô đã cố gắng dập lửa nhưng đáng tiếc ngọn lửa chưa được khống chế hiệu quả. Meng Xiangdong chỉ ra rằng phản ứng hóa học bên trong pin sẽ giải phóng một lượng nhiệt lớn và tác dụng làm mát của bình chữa cháy bột khô là không lý tưởng. "Hơn nữa, sự tiếp xúc gần giữa các pin trong mô-đun này dẫn đến khả năng tản nhiệt kém và nhiệt rất dễ tích tụ".
Về các yếu tố gây thương vong nghiêm trọng, cháy nổ do pin thoát nhiệt có thể là nguyên nhân trực tiếp. Ngoài ra, các khí độc hại như carbon monoxide và hydro florua do pin tạo ra gây ngạt thở hoặc khó chịu, đây cũng có thể là một trong những nguyên nhân. Quan trọng hơn, cơ quan giám sát an toàn của nhà máy sản xuất pin đã không được thực hiện. “Nhà máy không phát hiện kịp thời các lỗi pin, điều tra các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn và không thực hiện các biện pháp cảnh báo an toàn và chữa cháy hiệu quả”.
Chae Jin, giáo sư Khoa An toàn Phòng cháy chữa cháy tại Đại học Mokwon của Hàn Quốc, tiết lộ rằng việc lắp đặt máy dò khí trong các nhà máy sản xuất xe điện hoặc pin lithium nội địa của Hàn Quốc là không hoàn hảo. Ngoài ra, pháp luật hiện hành của Hàn Quốc chưa đưa đám cháy kim loại vào loại cháy trong luật phòng cháy chữa cháy, dẫn đến chất lượng của các bình chữa cháy “loại lửa kim loại” hiện đang được bán trên thị trường.
Chuyên gia suy đoán rằng "âm thanh 'nổ' này có thể là âm thanh của khí được tạo ra bởi phản ứng bên trong của pin phá vỡ van an toàn". Ông giải thích rằng nếu nhiệt độ của pin quá cao, phản ứng hóa học tỏa nhiệt sẽ xảy ra giữa các vật liệu bên trong và Tạo ra các loại khí dễ cháy như hydro, carbon monoxide và metan. "Sau đó, khi khí tiếp tục tích tụ bên trong pin, áp suất bên trong pin tăng dần. Khi đạt đến giới hạn áp suất, van an toàn của pin sẽ vỡ và giải phóng khí ngay lập tức. Quá trình tức thời này thường tạo ra âm thanh 'nổ' ".
"Nếu bạn nghe thấy tiếng 'nổ' và không nhìn thấy ngọn lửa hoặc thấy lửa lan rộng, có thể phản ứng tỏa nhiệt của pin không phát triển thêm trong môi trường vào thời điểm đó. Vì vậy, nếu chúng ta nghe thấy tiếng nổ khi làm việc. Âm thanh này là tín hiệu cảnh báo sớm được truyền qua pin, nghĩa là chúng ta cần làm nguội pin bị lỗi một cách hiệu quả, kịp thời để loại bỏ khí dễ cháy do pin thải ra để ngăn ngừa cháy nổ”, ông nói.
Meng Xiangdong chỉ ra rằng có nhiều cách để cải thiện tính an toàn trong phòng chống cháy nổ của pin lithium. “Trong cuộc sống hàng ngày, điều chúng ta có thể làm là nắm vững những kiến thức cơ bản về an toàn như cấm xe điện đẩy vào hành lang, sử dụng cọc sạc thông thường để sạc, hiểu rõ vòng đời của ắc quy, thay ắc quy kịp thời, chuẩn bị chữa cháy nhỏ bằng nước. bình chữa cháy và thực hiện các biện pháp phòng ngừa an toàn", ông nói.
Video giám sát tiết lộ những khoảnh khắc kinh hoàng của vụ cháy nhà máy sản xuất pin Hàn Quốc vào sáng 24/6, từ lúc làn khói ban đầu bốc lên cho đến việc mất kiểm soát hoàn toàn, toàn bộ quá trình chỉ diễn ra chưa đầy một phút.
- 10:30:03: Vụ nổ đầu tiên, khói trắng xuất hiện.
- 12 giây sau vụ nổ đầu tiên: Hai nhân viên di chuyển đồ đạc ra khỏi khu vực vụ nổ để ngăn lửa lan rộng.
- 25 giây sau vụ nổ đầu tiên: Vụ nổ thứ hai diễn ra ngay sau đó.
- 28 giây sau vụ nổ đầu tiên: Vụ nổ thứ ba tiếp theo, ngọn lửa càng dữ dội hơn.
- 29 giây sau vụ nổ đầu tiên: Một nhân viên dùng bình chữa cháy bột khô nhưng không dập tắt được ngọn lửa.
- 31 giây sau vụ nổ đầu tiên: Vụ nổ thứ tư lại xảy ra và ngọn lửa ngày càng vượt quá tầm kiểm soát.
- 37 giây sau vụ nổ đầu tiên: Nhiều cục pin lần lượt phát nổ, ngọn lửa lan rộng nhanh chóng.
- 42 giây sau vụ nổ đầu tiên: Khói đen trắng dày đặc che khuất hoàn toàn tầm nhìn của camera giám sát.
- Sau đó: 35.000 pin lithium phát nổ.
Tại sao pin lại bắt lửa?
Theo Kim Jin-young, trưởng bộ phận phòng chống thiên tai của Cơ quan Phòng cháy chữa cháy Hàn Quốc, đám cháy bắt đầu từ tầng 2 của Tòa nhà 3 của nhà máy và khoảng 35.000 cục pin lithium hình trụ được cất giữ trong nhà máy đã phát nổ.Trong một cuộc phỏng vấn với truyền thông Trung Quốc, Tiến sĩ Meng Xiangdong từ Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước về Khoa học Lửa tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã phân tích: “Lần đầu tiên khói trắng xuất hiện, có lẽ pin đã bị thoát nhiệt. Khói tạo ra bởi phản ứng bên trong của pin sẽ đi qua pin một cách an toàn. Van sẽ giải phóng nhiệt sau đó do pin thoát nhiệt khiến pin liền kề của nó cũng trải qua quá trình thoát nhiệt và khói lớn hơn". Ông giải thích rằng thoát nhiệt thường xảy ra trong các điều kiện lạm dụng nhiệt, điện và cơ học, chẳng hạn như nhiệt độ môi trường quá cao, sạc quá mức hoặc xả quá mức, va chạm ...
Meng Xiangdong cho biết, lúc này, phản ứng hóa học xảy ra giữa các vật liệu bên trong pin và nhiệt thoát ra, đồng thời sinh ra khí. Những phản ứng này sẽ kéo theo những phản ứng phụ mới, tạo thành một vòng luẩn quẩn.
Khi pin hết nhiệt độ kiểm soát, nhiệt độ bề mặt tăng lên cực nhanh, đạt nhiệt độ tối đa 1.000 độ C. Khi khí dễ cháy bên trong đạt đến giới hạn áp suất, “van an toàn” của pin sẽ được mở ra. Sau đó, khí dễ cháy được giải phóng và khi gặp nguồn đánh lửa hoặc vật có nhiệt độ cao sẽ xảy ra cháy nổ.
Vấn đề nằm ở việc sạc 100% + xếp chồng
Video giám sát công bố ngày 25/6 cho thấy các hàng pin được đặt dày đặc trong vỏ hình vuông màu trắng, làm dấy lên cuộc tranh luận.Tại sao nó được đặt theo cách này? Meng Xiangdong giải thích: "Điều này là để theo đuổi mật độ năng lượng cao hơn. Số lượng xếp chồng (nhà máy) tích hợp pin lithium-ion hình trụ vào các mô-đun pin thông qua kết nối nối tiếp và song song. Vì vậy, hình vuông màu trắng mà chúng ta thấy thực sự là một mô-đun hoàn chỉnh, chứa nhiều mô-đun nhỏ tế bào pin”.
Meng Xiangdong cũng chỉ ra những rủi ro tiềm ẩn của thiết kế này: "Khi một trong các pin thoát nhiệt, do được bố trí dày đặc, pin thoát nhiệt sẽ truyền nhiệt sang các pin xung quanh, gây ra sự lan truyền nhiệt trong mô-đun, dẫn đến sự khuếch tán lửa nhanh chóng".
Ông giải thích thêm: "Pin lithium thionyl clorua là loại pin dùng một lần. Chúng khác với pin sạc và pin xả thông thường. Mặc dù có mật độ năng lượng cao, tốc độ tự xả thấp và hiệu suất vượt trội nhưng một khi xảy ra tai nạn, rủi ro của chúng sẽ vượt xa chúng ta. Điển hình là chúng ta đã sử dụng pin sạc và pin xả ở trạng thái sạc được một nửa”.
Luo Yongyun, nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu phòng cháy chữa cháy quốc gia Hàn Quốc, đã phân tích tình trạng của pin lithium tại hiện trường vụ cháy, ông chỉ ra: “Xét đến nguy cơ cháy nổ của pin sạc và tiêu chuẩn công nghiệp Hàn Quốc là sạc pin còn khoảng 50% dung lượng trước khi rời khỏi nhà máy. Sau khi pin sạc được sạc đầy trước khi rời khỏi nhà máy, điều này khiến chúng trở nên nguy hiểm và dễ cháy nổ hơn nhiều so với pin thứ cấp (pin sạc và pin sạc lại được)”.
Meng Xiangdong cho biết thêm: "Pin dùng một lần như pin lithium thionyl clorua không phải là loại pin năng lượng được sử dụng phổ biến cho các phương tiện sử dụng năng lượng mới. Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử trong lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như đồng hồ thông minh và thiết bị giám sát. Các loại pin phổ biến trên thị trường pin, chẳng hạn như pin lithium sắt photphat và pin mangan coban niken, lần lượt được sử dụng trong các nhà máy lưu trữ năng lượng và xe điện.
Điều gì gây ra thương vong nghiêm trọng?
Các nhà phân tích tin rằng mấu chốt là không có quản lý an toàn. Có thể thấy rõ qua hình ảnh hiện trường, làn khói trắng thoát ra trong giai đoạn đầu của vụ cháy pin đã biến thành khói dày đặc trong thời gian rất ngắn, nhanh chóng bao trùm toàn bộ khu vực làm việc. Khi van an toàn của pin bị vỡ, thứ đầu tiên thoát ra ngoài là một bình xịt bao gồm chất điện phân và các loại khí dễ cháy như hydro, carbon monoxide và metan.Khói trắng là hỗn hợp của chất điện phân và khí dễ cháy, cực kỳ dễ cháy. Khói đen tiếp theo có thể là các hạt bột carbon được tạo ra trong quá trình đốt than chì, vật liệu điện cực âm của pin và các hạt được tạo ra do sự nóng chảy của các bộ thu dòng điện như lá nhôm và lá đồng.
Trong khoảng thời gian này, các nhân viên cầm bình chữa cháy bột khô đã cố gắng dập lửa nhưng đáng tiếc ngọn lửa chưa được khống chế hiệu quả. Meng Xiangdong chỉ ra rằng phản ứng hóa học bên trong pin sẽ giải phóng một lượng nhiệt lớn và tác dụng làm mát của bình chữa cháy bột khô là không lý tưởng. "Hơn nữa, sự tiếp xúc gần giữa các pin trong mô-đun này dẫn đến khả năng tản nhiệt kém và nhiệt rất dễ tích tụ".
Về các yếu tố gây thương vong nghiêm trọng, cháy nổ do pin thoát nhiệt có thể là nguyên nhân trực tiếp. Ngoài ra, các khí độc hại như carbon monoxide và hydro florua do pin tạo ra gây ngạt thở hoặc khó chịu, đây cũng có thể là một trong những nguyên nhân. Quan trọng hơn, cơ quan giám sát an toàn của nhà máy sản xuất pin đã không được thực hiện. “Nhà máy không phát hiện kịp thời các lỗi pin, điều tra các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn và không thực hiện các biện pháp cảnh báo an toàn và chữa cháy hiệu quả”.
Chae Jin, giáo sư Khoa An toàn Phòng cháy chữa cháy tại Đại học Mokwon của Hàn Quốc, tiết lộ rằng việc lắp đặt máy dò khí trong các nhà máy sản xuất xe điện hoặc pin lithium nội địa của Hàn Quốc là không hoàn hảo. Ngoài ra, pháp luật hiện hành của Hàn Quốc chưa đưa đám cháy kim loại vào loại cháy trong luật phòng cháy chữa cháy, dẫn đến chất lượng của các bình chữa cháy “loại lửa kim loại” hiện đang được bán trên thị trường.
Có thể đã có dấu hiệu cảnh báo sớm
Theo truyền thông Hàn Quốc, một người đàn ông Trung Quốc rơi nước mắt nói rằng mình đã mất vợ. Người đàn ông cho biết, vợ anh làm việc ở một nhà máy sản xuất pin và anh đến nhà máy vì không thể liên lạc được với cô ấy. Một đồng nghiệp đi cùng cho biết: “(Vợ anh ấy) làm việc trong nhà máy và tuần trước nghe thấy tiếng nổ ‘bang’. Đây không phải là lần đầu tiên (có tiếng ‘bang’)”.Chuyên gia suy đoán rằng "âm thanh 'nổ' này có thể là âm thanh của khí được tạo ra bởi phản ứng bên trong của pin phá vỡ van an toàn". Ông giải thích rằng nếu nhiệt độ của pin quá cao, phản ứng hóa học tỏa nhiệt sẽ xảy ra giữa các vật liệu bên trong và Tạo ra các loại khí dễ cháy như hydro, carbon monoxide và metan. "Sau đó, khi khí tiếp tục tích tụ bên trong pin, áp suất bên trong pin tăng dần. Khi đạt đến giới hạn áp suất, van an toàn của pin sẽ vỡ và giải phóng khí ngay lập tức. Quá trình tức thời này thường tạo ra âm thanh 'nổ' ".
"Nếu bạn nghe thấy tiếng 'nổ' và không nhìn thấy ngọn lửa hoặc thấy lửa lan rộng, có thể phản ứng tỏa nhiệt của pin không phát triển thêm trong môi trường vào thời điểm đó. Vì vậy, nếu chúng ta nghe thấy tiếng nổ khi làm việc. Âm thanh này là tín hiệu cảnh báo sớm được truyền qua pin, nghĩa là chúng ta cần làm nguội pin bị lỗi một cách hiệu quả, kịp thời để loại bỏ khí dễ cháy do pin thải ra để ngăn ngừa cháy nổ”, ông nói.
Meng Xiangdong chỉ ra rằng có nhiều cách để cải thiện tính an toàn trong phòng chống cháy nổ của pin lithium. “Trong cuộc sống hàng ngày, điều chúng ta có thể làm là nắm vững những kiến thức cơ bản về an toàn như cấm xe điện đẩy vào hành lang, sử dụng cọc sạc thông thường để sạc, hiểu rõ vòng đời của ắc quy, thay ắc quy kịp thời, chuẩn bị chữa cháy nhỏ bằng nước. bình chữa cháy và thực hiện các biện pháp phòng ngừa an toàn", ông nói.
