Phương thức mới đưa chất chống cháy vào trong pin lithium ion

Nhiều báo cáo cho thấy điện thoại và ván trượt hoverboard bắt cháy do chập điện trong pin, đã dóng lên hồi chuông cảnh báo cho cả người sử dụng và nhà sản xuất thiết bị. Cho đến nay, các kỹ sư đã không thể giải quyết triệt để vấn đề.

Hầu hết những nỗ lực liên quan đến việc thiết kế lại thiết bị để ngăn chặn hiện tượng ngắt mạch ngắn và theo đó là tình trạng quá nóng hoặc nỗ lực đưa chất chống cháy trực tiếp vào trong pin. Chưa có phương thức nào được chứng minh là xử lý sự cố một cách thỏa đáng. Việc thiết kế lại không phải lúc nào cũng giải quyết được vấn đề và việc bổ sung các chất chống cháy làm giảm đáng kể hiệu suất của pin. Trong nỗ lực mới, các nhà nghiên cứu mô tả một phương pháp hỗ trợ, không chỉ khắc phục hiện tượng quá nóng mà còn ngăn ngừa hỏa hoạn.

Phương thức mới liên quan đến việc bao gói chất chống cháy phổ biến có tên là triphenyl phosphate trong một vỏ bọc cực bé làm từ sợi nhựa và sau đó đưa một vài sợi nhựa vào trong vào trong chất điện phân nằm giữa cực dương và cực âm. Trên thực tế, vỏ bọc giữ cho chất chống cháy không tiếp xúc với vật liệu của chất điện phân, dễ cháy và là nguồn gốc của hầu hết các vụ cháy pin. Nhưng các sợi nhựa trong vỏ bọc có điểm nóng chảy là 160 độ C - nếu nhiệt độ đạt ngưỡng này, nhựa tan chảy và chất chống cháy được giải phóng vào chất điện phân để ngăn cháy.

Trong các thiết bị thử nghiệm sử dụng chất chống cháy được bao gói, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy vỏ bọc tan chảy và chất chống cháy được giải phóng và hòa vào chất điện phân chỉ trong vòng 0,4 giây. Nhờ vậy, các sự cố cháy nổ được ngăn chặn.

Trên thực tế, sự cố cháy nổ xảy ra trong thiết bị được xem là khởi nguồn lỗi phần cứng trước khi pin ngừng hoạt động để cảnh báo cho người sử dụng những gì đã xảy ra. Sau đó, người sử dụng sẽ phải mua pin mới thay thế để tiếp tục sử dụng thiết bị.

N.P.D-NASATI (Theo Phys)