Sự thật về pin lithium và sự an toàn của chúng

Lithium battery application scenarios(1)

Hầu hết các thiết bị hiện đại đều được cung cấp năng lượng bằng pin lithium, bao gồm điện thoại thông minh, thiết bị di động và xe điện. Có những lo ngại về sự an toàn của pin lithium, nhưng những loại pin này vốn không nguy hiểm. Rủi ro của pin lithium đã giảm đáng kể nhờ tiến bộ công nghệ và tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Ngoài ra, rủi ro an toàn của các loại pin lithium khác nhau rất khác nhau. Vì pin lithium đã trở nên không thể thiếu đối với cuộc sống của chúng ta nên việc hiểu rõ các biện pháp bảo vệ và đổi mới hiện có có thể giúp xóa tan những quan niệm sai lầm và nâng cao nhận thức về sự an toàn tổng thể của chúng. Bài viết này khám phá các loại pin này và cách đảm bảo rằng pin lithium tiếp tục là nguồn năng lượng an toàn và đáng tin cậy.

Các vấn đề an toàn chung

Người tiêu dùng thường tin rằng pin lithium có nhiều rủi ro, bao gồm mất kiểm soát, quá nhiệt, cháy hoặc nổ, sạc quá mức, hư hỏng vật lý và lỗi sản xuất. Ngoài ra, việc sạc quá mức và xả quá mức cũng có thể gây ra những tác động bất lợi, chẳng hạn như tăng nguy cơ hỏng hóc. Người dùng pin lithium lo ngại rằng việc xử lý và bảo quản không đúng cách có thể làm trầm trọng thêm những rủi ro này, đặc biệt đối với pin lithium có các thành phần hóa học cụ thể, vì vậy điều quan trọng là phải tuân theo các nguyên tắc an toàn và sử dụng đúng cách.

1. Các loại pin Lithium thông dụng

Có một quan niệm sai lầm về pin lithium cần được làm sáng tỏ: không phải tất cả các loại pin lithium đều dễ bị thoát nhiệt. Điều đầu tiên cần nhận ra là pin lithium sử dụng các thành phần hóa học khác nhau, có thể chia thành bốn loại dựa trên các thành phần này:

Liti Cobalt Oxit (LiCoO2)

LiCoO2 là lựa chọn phổ biến cho điện thoại di động, máy tính xách tay và máy ảnh kỹ thuật số do năng lượng riêng cao. Cực dương và cực âm của pin được làm từ than chì carbon và oxit coban. Cực âm có cấu trúc phân lớp và các ion lithium di chuyển từ cực dương sang cực âm trong quá trình phóng điện và trong quá trình sạc, hướng dòng chảy bị đảo ngược.

Oxit lithium coban vượt trội về năng lượng riêng cao, nhưng chỉ có thể mang lại hiệu suất trung bình về đặc tính năng lượng, độ an toàn và tuổi thọ của vòng đời, đồng thời dễ bị thoát nhiệt khi được sạc đầy.

Lithium cobalt oxide structure

Lithium Niken Coban Mangan Oxit (LiNiMnCoO2 hoặc LMO)

Niken Mangan Cobalt (LMO) là sự kết hợp giữa niken và mangan, tuổi thọ thường chỉ là 500-800 lần.
Niken được biết đến với năng lượng riêng cao nhưng độ ổn định kém; Cấu trúc Spinel mangan có thể đạt được điện trở trong thấp nhưng năng lượng riêng thấp. LMO là sự lựa chọn hàng đầu cho các dụng cụ điện, xe đạp điện và các hệ thống điện khác. Dễ bị thoát nhiệt.

Lithium Manganese Oxide

Oxit nhôm Coban Lithium Niken (Li-NCA hoặc NCA)

NCA là một nhóm các oxit kim loại hỗn hợp. Nó bao gồm các cation của các nguyên tố hóa học lithium, niken, coban và nhôm. NCA được sử dụng làm vật liệu hoạt động ở điện cực dương (tức là cực âm khi pin xả điện). Nó thường được tìm thấy trong xe điện nhưng dễ bị thoát nhiệt.

NCA structure diagram

Liti sắt photphat (LiFePO4 hoặc LFP)

Do liên kết phốt pho-oxy mạnh ở cực âm LFP, chất hóa học này của pin ổn định hơn khi được sạc đầy. Do đó, các chất hóa học trong pin lithium không sử dụng chất hóa học gốc coban (chẳng hạn như LFP) sẽ ổn định hơn và ít bị thoát nhiệt hoặc cháy hơn. Do đó, pin lithium với công nghệ LFP là loại pin an toàn nhất trên thị trường. Toàn bộ sản phẩm BSLBATT sử dụng dòng LFP pin nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị và tài sản của người sử dụng.

2. Hệ thống quản lý pin (BMS)

Hệ thống quản lý pin ( BMS ) giám sát điện áp, dòng điện và nhiệt độ của pin lithium để đảm bảo chúng hoạt động trong phạm vi an toàn.

Nó cung cấp sáu chức năng an toàn chính:

Bảo vệ sạc

Bảo vệ xả

Bảo vệ nhiệt độ

Bảo vệ quá dòng

Bảo vệ cân bằng

Bảo vệ ngắn mạch

bslbatt bms lithium battery

3. Chứng nhận bảo mật

UN/DOT 38.3: Tám bài kiểm tra nguy hiểm vận chuyển

UL 2580 : Thử nghiệm pin lithium-ion sử dụng trong ô tô ở Bắc Mỹ ( Xe nâng )

UL 1642 : Kiểm tra độ an toàn của pin lithium-ion dùng để cấp nguồn cho các sản phẩm điện tử

UL 2771 : Kiểm tra độ an toàn của pin lithium-ion trong xe điện nhẹ (ví dụ: Xe golf , LEV, máy cắt cỏ, xe tay ga, xe máy, xe cưỡi Máy sàn )

IEC 62133 : Thử nghiệm mối nguy hiểm về hóa chất và điện của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế

IEC 60068 : Kiểm tra môi trường

IEC 61000 : Tương thích điện từ (EMC)

IEC 61683 : Thử nghiệm hiệu suất của bộ điều hòa điện cho hệ thống quang điện

IEC 62477 : Hệ thống chuyển đổi điện tử công suất (PECS) như UPS ,PDS, ESS .

IEC 62619 : Kiểm tra độ an toàn của pin lithium-ion trong thiết bị công nghiệp (ví dụ: phương tiện dẫn đường tự động, xe nâng hàng, đường sắt và tàu thủy) và thiết bị điện tử

PICC : Các sản phẩm BSLBATT của Tập đoàn Bảo hiểm Nhân thọ Trung Quốc cung cấp phạm vi bảo hiểm lên tới 300W

Bất chấp sự an toàn đã được chứng minh của LiFePO4, BSL vẫn cung cấp tất cả các chứng nhận trên để đảm bảo an toàn cho pin và tài sản của bạn. Ngoài hóa học về pin, BMS, các quy định và tiêu chuẩn, một số tiến bộ khác đã làm cho pin lithium trở nên an toàn và phổ biến, bao gồm vỏ bảo vệ, kỹ thuật sản xuất mới và quy trình sạc an toàn. Nếu bạn có thắc mắc hoặc quan tâm về pin lithium, vui lòng liên hệ với các chuyên gia kỹ thuật tại BSLBATT.