Trang Bị Bình Chữa Cháy Mini Bên Trong Có Thể Giúp Hạ Nhiệt Pin Lithium

 
Trung tuần tháng 01/2017, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một giải pháp giúp ngăn ngừa nguy cơ smartphone cháy nổ: trang bị một bình chữa cháy mini vào thẳng trong pin.

Pin lithium-ion thường được sử dụng cho điện thoại, máy tính xách tay và các thiết bị cầm tay khác do chúng có trọng lượng nhẹ nhưng hiệu suất cao. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của loại pin lithium-ion là thành phần chất lỏng dễ cháy nằm bên trong nó.

Khi pin lithium ngắn mạch, nhiệt tích tụ, chất lỏng có thể bị bốc hơi và bắt lửa. Mối nguy đã được nhận thức từ lâu, nhưng cho đến khi các báo cáo về những vụ cháy xảy ra ở smartphone dần phổ biến, vấn đề khiến cho pin lithium trở nên an toàn hơn mới được quan tâm nghiêm túc.

Trong số các giải pháp được đưa ra, có giải pháp bổ sung thêm một hóa chất chống cháy vào trong hỗn hợp chất lỏng bên trong pin, hay còn được gọi là chất điện phân. Tuy nhiên, điều này sẽ làm giảm tính dẫn điện của chất điện phân, từ đó tác động tiêu cực đến hiệu suất làm việc của pin.

Để giải quyết vấn đề, giáo sư Yi Cui đến từ Đại học Stanford ở California và nhóm nghiên cứu đã tạo ra một viên nang làm từ polymer mỏng, cho chất kháng cháy vào và đặt bên trong chất điện phân. Chất chống cháy chỉ thoát ra ngoài khi pin quá nóng làm vỏ polymer chảy ra. Về bản chất, nó hoạt động tương tự như quả bóng chữa cháy Elide Fire.

Khi thử nghiệm viên nang bằng cách cho vào dung dịch điện phân bị nung nóng, chúng nhanh chóng tan chảy, giúp chất làm chậm quá trình chát thoát ra ngoài và dập tắt ngọn lửa trong chưa đến nửa giây. Bên cạnh đó, viên polymer được chèn vào không làm giảm hiệu suất hoạt động khi thử nghiệm nó trong các loại pin lithium-thương mại.

Ngoài điện thoại, giải pháp cũng khả thi đối với pin lithium dùng trong xe điện hay máy bay. Độ bền của viên nang sẽ là một trong những yếu tố quyết định, Neeraj Sharma tại Đại học New South Wales, Australia cho biết: “Nếu chúng được sử dụng trong xe điện, tuổi thọ cần thiết sẽ là 10 hoặc 20 năm”

Trong quá trình thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã phát hiện khi pin lithium được sạc và xả 360 lần, một lượng nhỏ chất chống cháy nằm bên trong viên polymer sẽ bị khuếch tán ra ngoài. Và khi sử dụng thời gian lâu hơn, sự rò rỉ cuối cùng có thể làm giảm tính dẫn điện của chất điện phân. Do đó, nhóm nghiên cứu sẽ phải tiếp tục thực hiện nhiều kiểm tra khác để ý tưởng mới sớm được hiện thực hóa.