EnglishAn toàn pin li-ion, pin lithium cho người tiêu dùng
Cách sử dụng pin Lithium-ion (Li-ion) an toàn
Một cell pin lithium-ion có thể đột nhiên bị đoản mạch rồi phát sinh sự cố trước sự bàng hoàng của mọi người. Pin trụ Li-ion trông giống như một pin kiềm AA vô hại. Nhưng không phải vậy! Khi bị chập mạch, Li-ion phát ra dòng liên tục mà không bị dừng lại. Điều này dẫn đến việc “thoát khí bằng ngọn lửa” hay thuật ngữ tiếng anh là Thermal runaway, một sự tự hủy diệt dữ dội giống như một tên lửa. Các biện pháp bảo vệ tích hợp trong pin là có sẵn, tuy nhiên không phải tất cả cell pin đều có.
Nhiều cell li-ion 18650 được bán như phụ kiện kèm theo với thuốc lá điện tử (vaping). Thuốc lá điện tử cần dòng điện cao để kích hoạt bộ phận nhiệt và chỉ Li-ion mới có khả năng tải. Khi mang theo pin dự phòng, hãy bọc pin vào túi nhựa để tránh bị chập điện.
Vì nguy cơ tiềm ẩn, pin lithium không được phép để trong hành lý ký gửi khi đi bằng máy bay mà phải được mang lên dưới dạng hành lý xách tay. Việc tiếp cận nhanh bình chữa cháy giúp dập tắt đám cháy trong cabin là vô cùng quan trọng. Mỗi hành khách có thể mang theo 02 pin Li-ion dự phòng, mỗi chiếc không vượt quá 160Wh; Tổng cộng 320Wh.
Từ năm 1991-2016, đã xảy ra 138 sự cố sân bay và chuyến bay liên quan đến pin lithium. Trong đó bao gồm 13 đám cháy do thuốc lá điện tử, 7 điện thoại/máy tính bảng, 7 pin dự phòng và 4 máy tính xách tay. Sự cố về thuốc lá điện tử tăng nhiều nhất.
Theo các báo cáo được công bố, 68% lỗi pin trong quá trình vận chuyển là do đoản mạch và nguyên nhân chủ đạo là là do đóng gói không tốt. Tuyệt đối không vận chuyển pin trần trong hộp kim loại; không trộn pin với tiền xu, chìa khóa rồi đem cho vào trong túi quần bò. Luôn đặt pin và pin vào túi nhựa trong.
Hình: một chiếc quần jean bị cháy do 01 cell Li-ion tiếp xúc với những đồng xu trong túi. Đám cháy đã gây bỏng độ ba ở chân của người đàn ông. Đám cháy li-ion rất khó kiểm soát khi nó đã bắt đầu.
Xem tham khảo: Pin sạc dự phòng bất ngờ phát nổ trong ba lô
Cách sử dụng Pin Lithium (hay còn gọi là lithium kim loại) an toàn
Mặc dù Li-ion là pin có thể sạc lại nhưng họ hàng của chúng – pin lithium – loại không sạc lại lại có dung lượng cao hơn nhiều. Chúng chứa anode làm bằng kim loại và thường được gọi là pin lithium kim loại. Loại pin này phải tuân theo các quy định vận chuyển ngặt nghèo hơn nhiều so với li-ion. Pin lithium sơ cấp có nhiều loại và chủ yếu được sử dụng cho mục đích công nghiệp.
Lithium iron disulfide (LiFeS 2) là pin thay thế cho loại pin kiềm thông thường trong gia đình với thời gian chạy dài hơn và khả năng chịu tải tốt hơn. Pin lithium thường cung cấp điện áp 3 volt trở lên, LiFeS 2 là 1,5 volt, khiến nó tương thích với các định dạng AA và AAA. Chúng có giá cao hơn một chút so với kiềm và phải tuân theo các quy tắc vận chuyển rất chặt của tàu bay/ tàu biển.
Lithium thionyl clorua (LiSOCI 2 hoặc LTC) có thể chịu được nhiệt độ cao và độ rung mạnh. Nhờ phạm vi hoạt động ở nhiệt độ rộng, pin LTC chủ yếu được sử dụng để khoan ngang, nhiệt độ tối đa hoạt động ở 125°C. Với năng lượng riêng trên 500Wh/kg, chúng cung cấp công suất gấp đôi so với loại Li-ion tốt nhất. Mặc dù chắc chắn và dường như không thể phá hủy, loại pin này gây ra thiệt hại lớn nếu bị lạm dụng. Vì nguy cơ tiềm ẩn, LTC không được phép sử dụng trong các sản phẩm tiêu dùng; nó cũng yêu cầu người dùng cần được đào tạo cách vận hành.
Lithium mangan dioxide (LiMnO2 hoặc Li-M) là một loại pin lithium kim loại phổ biến khác lành tính hơn LTC. Nó đi kèm với công suất thấp hơn và an toàn cho sử dụng công cộng. Ứng dụng điển hình là cảm biến đồng hồ, thiết bị y tế, cảm biến thu phí đường bộ và máy ảnh.
GHI CHÚ QUAN TRỌNG: LTC và Li-M an toàn nhưng người lao động xử lý các loại pin này phải làm quen với các biện pháp phòng ngừa, vận chuyển và hủy bỏ. Bảo vệ pin khỏi nhiệt độ cao, đoản mạch và lạm dụng vật lý hoặc điện.
Pin bị “già đi” hay “lão hóa” – rủi ro “Bất ngờ phát nổ” vì sao?
Pin Li-ion an toàn nhưng ít ai biết rằng pin thể “lão hóa” – pin già đi một cách tự nhiên. Khi sử dụng pin đã già, bạn cần thật sự cẩn trọng do nó tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ do ngắn mạch trong.
Một câu hỏi quen thuộc: “Quả pin li-ion của tôi sẽ chết lặng lẽ hay nó sẽ BẤT NGỜ PHÁT NỔ?”
Các kiểu sử dụng gây “khó chịu” mà pin Li-ion gặp phải dưới sự sử dụng của người dùng là tải quá mức, sạc nhanh và sạc dưới mức đóng băng. Hơn nữa, việc lưu trữ Li-ion ở điện áp dưới 2 volt /cell dẫn đến sự phát triển đuôi gai (dendrites hình cây) có thể làm hỏng bộ phân tách và gây ra chập điện nhẹ – đôi khi có thể tiến triển thành chập điện hoàn toàn, ngay cả khi được cất giữ trong kho.
Một lối so sánh ví von như thế này: Một vết rò rỉ nước nhỏ trong một đập thủy điện bị lỗi có thể tạo thành dòng chảy lớn và phá hủy toàn bộ đập, do đó, hư hỏng tấm phân cách cũng có thể dẫn đến “xả khí bằng ngọn lửa”. Trong khi thermal runaway xảy ra, nhiệt độ tăng lên tới 500°C và cell bắt lửa hoặc phát nổ.
Nếu pin Li-ion quá nóng, kêu rít hoặc phồng lên, hãy ngay lập tức cô lập thiết bị có pin ra khỏi vật liệu dễ cháy và đặt thiết bị lên bề mặt không bắt lửa. Nếu có thể, hãy tháo pin ra khỏi thiết bị và đặt ngoài trời cho pin cháy hết.
Một đám cháy Li-ion nhỏ có thể được xử lý giống như bất kỳ đám cháy dễ cháy nào khác. Để có kết quả tốt nhất, hãy sử dụng bình chữa cháy bọt, CO2, hóa chất khô ABC, than chì dạng bột, bột đồng hoặc soda (natri cacbonat). Nếu hỏa hoạn xảy ra trong cabin máy bay, FAA sẽ hướng dẫn tiếp viên sử dụng nước hoặc soda. Các sản phẩm gốc nước hiện có sẵn và phù hợp nhất vì Li-ion chứa rất ít kim loại lithium có thể phản ứng với nước. Nước còn làm mát khu vực lân cận và ngăn lửa lan rộng.
Đối với đám cháy li-ion lớn, chẳng hạn như trong xe ô tô điện, có thể cần phải để cho cháy hết một cách có kiểm soát do nước có ít tác dụng. (pin một khi bắt đầu cháy thì sẽ là chuỗi phản ứng liên hoàn và mỗi cell sẽ phát nổ theo một chu trình của bản thân nó). Vì vậy đám cháy này rất dai dẳng.
Khi gặp đám cháy bằng pin lithium-kim loại, chỉ sử dụng bình chữa cháy loại D. Kim loại lithium chứa lithium phản ứng với nước và làm cho ngọn lửa trở nên tồi tệ hơn. Không sử dụng bình chữa cháy loại D cho các đám cháy thông thường.
Một vài con số thống kê
Một nghiên cứu của Đại học George Mason ước tính có hơn 2.000 lượt đến phòng cấp cứu ở Hoa Kỳ do thương tích liên quan đến vụ nổ do bỏng thuốc lá điện tử từ năm 2015 đến năm 2017. Hầu hết người bị thương là nam giới bỏ pin thuốc lá điện tử vào túi quần jean hoặc túi áo sơ mi. Một số còn có chìa khóa trong túi, sự kết hợp nguy hiểm giữa kim loại và pin lithium-ion gây chập điện. Nhiều người bị bỏng nặng ở chân, tay và bàn tay, thậm chí tử vong. Hình 6 cung cấp số liệu thống kê.
Thống kê sự cố về pin liên quan đến thuốc lá điện tử
