Nghi vấn xe đạp điện HKBike phát nổ: Nổ do pin Lithium?

Hình ảnh xe đạp điện HKBike phát nổ cùng cụm chứa pin nhiên liệu thuộc loại Lithium-ion cao cấp bị cháy xém được đăng tải trên mạng xã hội ngày 24/3, dù chưa rõ tính xác thực ra sao nhưng đang khiến dư luận hoang mang, lo lắng.

Được biết, mẫu xe Zinger Extra của HKBike sử dụng loại pin cao cấp Lithium với quy trình sản xuất khép kín ở điều kiện vô trùng. Theo những thông tin do nhà sản xuất đưa ra, pin Lithium-ion của xe HKbike chứa 13 phôi pin nhỏ, bọc kín bằng thép nguyên khối, hàn lazer tinh xảo, mỗi phôi đòi hỏi tới 45 ngày để hoàn thiện.

Ngoài ra, theo quảng cáo của HKBike, mẫu pin Lithium của Zinger Extra cũng an toàn hơn loại ắc quy thông thường nhờ hệ thống bảng mạch thông minh và điều khiển quá trình sạc pin. Vậy pin Lithium-ion hoạt động như thế nào, liệu nó có thể dễ cháy nổ? Và nếu cháy nổ nó sẽ bắt nguồn từ những hiện tượng gì, tại sao...?

Phóng viên Báo điện tử Kiến Thức đã tham khảo với một số chuyên gia về sản phẩm pin Lithium-ion để tìm hiểu rõ hơn về quy trình cũng như nguyên nhân tại sao pin có thể dẫn đến hiện tượng cháy nổ trên, nhằm giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về vấn đề đang được dư luận quan tâm này.

Pin Lithium-ion được cấu tạo bởi các bản cực bằng gốm hoặc đồng có các lỗ xốp hấp phụ muối của Lithium với các kim loại nhóm 8 và lưỡng tính như mangan, niken, .v.v. ở giữa chứa các lớp điện ly là các muối của Lithium dạng gel. Để tăng dung lượng, các lớp này được xếp liên tiếp và ép cực sát với nhau, giữa các lớp được ngăn cách bởi lớp cách điện đặc biệt mỏng (tính bằng nano met), và cực xốp có khả năng cho ion Lithium đi qua cả 3 lớp này được ép chặt với nhau bằng áp lực kín trong khối kim loại vỏ pin nối với cực âm hoặc cực dương của cả khối pin tùy loại pin.

Quá trình phóng điện và sạc điện thực chất là sự di chuyển của ion Lithium đi qua lớp điện ly từ các cực dương, âm dưới tác dụng của dòng điện trong quá trình sạc hoặc dưới tác dụng của hóa thế (thế năng điện tích dưới dạng hoạt chất hóa học) trong quá trình phóng điện.

Vì vậy, với nghi vấn "cháy nổ khi đang sạc" đối với pin Lithium-ion của xe đạp điện HKBike Zinger Extra có thể gặp phải trong cả những quá trình như sau:

- Khi pin ở trạng thái tĩnh không sạc, không xả: do cấu tạo gồm lớp điện ly là dạng gel (keo), tuy có tính năng khá bền nhưng nếu bị tác dụng lực lớn (bị va đập) hoặc bị thay đổi áp suất quá lớn (diễn ra khi di chuyển lên xuống bằng máy bay) thì lớp cách điện đặc biệt kia sẽ bị đánh thủng làm cực dương và âm tiếp xúc với nhau gây ra phản ứng cực mạnh xảy ra giải phóng nhiệt cực lớn, đột ngột đẫn đến nổ. Chính vì vậy ngành hàng không quy định không cho để pin trong hành lý ký gửi do hành lý để ở khoang chứa máy bay không có phòng điều áp mà phải xách tay lên khoang khách được điều áp.

- Quá trình sạc: cũng diễn ra giống như sạc ắc quy đầu tiên, sạc bằng dòng điện lớn sau đó được giảm dần khi pin đầy. Tuy nhiên vì lý do nào đó bộ sạc không điều khiển được quá trình này hoặc dùng sai bộ sạc, ví dụ sạc 60V cho pin 48V thì cũng xảy ra dòng quá lớn gây lớp điện ly bị nung nóng quá mức làm dãn nở, dễ phá hỏng lớp cách điện gây đoản mạch dẫn đến nổ.

- Quá trình xả điện: nếu pin Lithium-ion bị xả quá mức ( khi bị quá tải) cũng dẫn đến dòng trong nội bộ lớp điện ly quá cao, tăng khả năng sinh nhiệt quá độ gây đánh thủng cực pin bị đoản mạch gây nổ.

- Quá trình tăng nhiệt quá mức cũng có thể xảy ra khi pin hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao (ngoài trời nắng trực tiếp) không được thông gió tản nhiệt từ đó gây nổ.