Mỹ Lệ✔
Writer
Theo trang Sina, tại sự kiện ra mắt công nghệ bổ sung năng lượng tích hợp AI thế hệ mới của Geely, ông Ren Xiangfei - chuyên gia kỹ thuật hàng đầu của tập đoàn Geely - đã phân tích chi tiết các nguyên lý cơ bản về việc sạc siêu nhanh gây hại cho pin như thế nào.
Ông nhấn mạnh rằng bản thân "tốc độ sạc nhanh" không phải là nguyên nhân gây hại cho pin. Thủ phạm chính là nhiệt độ bên trong tăng cao do dòng điện lớn và phản ứng phụ tạo lớp phủ lithium (lithium plating) tại điện cực âm. Nhiều mẫu xe thông thường dễ rơi vào hai vùng rủi ro này khi áp dụng công nghệ sạc siêu nhanh ở mức công suất megawatt.
Ông Ren Xiangfei giải thích rằng, theo các quy luật điện hóa, nhiệt lượng sinh ra trong quá trình sạc tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện. Khi kích hoạt chế độ sạc siêu nhanh với công suất cực cao, một dòng điện rất lớn sẽ chạy qua cell pin trong thời gian ngắn, và điện trở trong của pin sẽ nhanh chóng sinh ra một lượng nhiệt lớn.
Cứ mỗi khi nhiệt độ cell pin tăng thêm 10°C, tốc độ lão hóa và suy giảm chất lượng pin lại tăng gấp đôi. Nếu khả năng tản nhiệt không đáp ứng kịp, nhiệt độ cell pin sẽ tiếp tục tăng, dẫn đến hàng loạt hư hại không thể đảo ngược.
1. Làm hỏng lớp màng bảo vệ SEI trên bề mặt điện cực âm.
Lớp màng SEI (Solid Electrolyte Interphase) là lớp thụ động hóa quan trọng giúp bảo vệ điện cực âm. Ở nhiệt độ cao, lớp màng SEI sẽ liên tục bị phá vỡ và tái tạo, tiêu hao dần chất điện phân và lượng lithium hoạt tính, dẫn đến điện trở trong của pin tăng lên và dung lượng khả dụng bị giảm vĩnh viễn.
2. Chất điện phân bị phân hủy.
Lithium hexafluorophosphate trong chất điện phân sẽ phân hủy ở nhiệt độ cao, sinh ra axit hydrofluoric có tính ăn mòn; chất này liên tục ăn mòn vật liệu điện cực, khiến vật liệu hoạt tính bị vụn hóa.
3. Kích hoạt hiện tượng phủ lithium (lắng đọng kim loại lithium).
Trong quá trình sạc, các ion lithium lẽ ra phải được chèn vào bên trong vật liệu điện cực âm. Tuy nhiên, do tác động kết hợp của dòng điện lớn và nhiệt độ cao, một số ion lithium không kịp chèn vào mà lắng đọng trực tiếp trên bề mặt điện cực âm dưới dạng kim loại lithium, tạo thành "lithium chết" (dead lithium). Trong trường hợp nghiêm trọng, các nhánh tinh thể lithium (dendrite) sẽ phát triển, gây ra các nguy cơ về an toàn.
Ông đặc biệt chỉ ra rằng nhiều mẫu xe hỗ trợ sạc siêu nhanh trên thị trường hiện nay sử dụng giải pháp làm mát bằng chất lỏng một mặt. Khi sạc ở công suất cao, sự chênh lệch nhiệt độ bên trong cell pin sẽ rất lớn và nhiệt độ tại các điểm nóng cục bộ có thể vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép. Mặc dù tốc độ sạc có vẻ rất nhanh, nhưng tuổi thọ chu kỳ của pin sẽ bị suy giảm đáng kể nếu sử dụng lặp lại trong thời gian dài.
Ngoài ra, nhiều nhà sản xuất chỉ tập trung quảng bá công suất sạc tối đa mà không chú trọng đúng mức đến khả năng tản nhiệt toàn diện; về bản chất, họ đang đánh đổi tuổi thọ pin để đạt được tốc độ sạc nhanh trong thời gian ngắn.
Ông nhấn mạnh rằng bản thân "tốc độ sạc nhanh" không phải là nguyên nhân gây hại cho pin. Thủ phạm chính là nhiệt độ bên trong tăng cao do dòng điện lớn và phản ứng phụ tạo lớp phủ lithium (lithium plating) tại điện cực âm. Nhiều mẫu xe thông thường dễ rơi vào hai vùng rủi ro này khi áp dụng công nghệ sạc siêu nhanh ở mức công suất megawatt.
Ông Ren Xiangfei giải thích rằng, theo các quy luật điện hóa, nhiệt lượng sinh ra trong quá trình sạc tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện. Khi kích hoạt chế độ sạc siêu nhanh với công suất cực cao, một dòng điện rất lớn sẽ chạy qua cell pin trong thời gian ngắn, và điện trở trong của pin sẽ nhanh chóng sinh ra một lượng nhiệt lớn.
Cứ mỗi khi nhiệt độ cell pin tăng thêm 10°C, tốc độ lão hóa và suy giảm chất lượng pin lại tăng gấp đôi. Nếu khả năng tản nhiệt không đáp ứng kịp, nhiệt độ cell pin sẽ tiếp tục tăng, dẫn đến hàng loạt hư hại không thể đảo ngược.
1. Làm hỏng lớp màng bảo vệ SEI trên bề mặt điện cực âm.
Lớp màng SEI (Solid Electrolyte Interphase) là lớp thụ động hóa quan trọng giúp bảo vệ điện cực âm. Ở nhiệt độ cao, lớp màng SEI sẽ liên tục bị phá vỡ và tái tạo, tiêu hao dần chất điện phân và lượng lithium hoạt tính, dẫn đến điện trở trong của pin tăng lên và dung lượng khả dụng bị giảm vĩnh viễn.
2. Chất điện phân bị phân hủy.
Lithium hexafluorophosphate trong chất điện phân sẽ phân hủy ở nhiệt độ cao, sinh ra axit hydrofluoric có tính ăn mòn; chất này liên tục ăn mòn vật liệu điện cực, khiến vật liệu hoạt tính bị vụn hóa.
3. Kích hoạt hiện tượng phủ lithium (lắng đọng kim loại lithium).
Trong quá trình sạc, các ion lithium lẽ ra phải được chèn vào bên trong vật liệu điện cực âm. Tuy nhiên, do tác động kết hợp của dòng điện lớn và nhiệt độ cao, một số ion lithium không kịp chèn vào mà lắng đọng trực tiếp trên bề mặt điện cực âm dưới dạng kim loại lithium, tạo thành "lithium chết" (dead lithium). Trong trường hợp nghiêm trọng, các nhánh tinh thể lithium (dendrite) sẽ phát triển, gây ra các nguy cơ về an toàn.
Ông đặc biệt chỉ ra rằng nhiều mẫu xe hỗ trợ sạc siêu nhanh trên thị trường hiện nay sử dụng giải pháp làm mát bằng chất lỏng một mặt. Khi sạc ở công suất cao, sự chênh lệch nhiệt độ bên trong cell pin sẽ rất lớn và nhiệt độ tại các điểm nóng cục bộ có thể vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép. Mặc dù tốc độ sạc có vẻ rất nhanh, nhưng tuổi thọ chu kỳ của pin sẽ bị suy giảm đáng kể nếu sử dụng lặp lại trong thời gian dài.
Ngoài ra, nhiều nhà sản xuất chỉ tập trung quảng bá công suất sạc tối đa mà không chú trọng đúng mức đến khả năng tản nhiệt toàn diện; về bản chất, họ đang đánh đổi tuổi thọ pin để đạt được tốc độ sạc nhanh trong thời gian ngắn.
