Dù tỷ lệ phát nổ thực sự của chúng rất nhỏ, nhưng với hàng tỷ thiết bị đang được sử dụng hiện nay, số lượng có thể lớn hơn mức người ta có thể tưởng tượng ra.
Điều này có thể làm bạn khiếp sợ, nhưng bạn đang cầm theo một quả bom hẹn giờ trong lòng, hay trong ví hay nằm ngay trong túi sau của mình. Nếu bạn đang có một thiết bị điện tử dùng pin có thể sạc lại, nhiều khả năng nó sẽ là một viên pin Lithium. Điều này có nghĩa là khi bạn đưa cho con bạn chiếc điện thoại, tức là bạn đang ném cho chúng một quả bom hẹn giờ đấy.
Tất nhiên, khả năng thiết bị thực sự phát nổ là rất nhỏ. "Tỷ lệ chỉ khoảng 1 trong 1 triệu". Ken Boyce, một chuyên gia về pin và là giám đốc kỹ thuật tại UL, nói với trang Gizmodo. Tuy nhiên, ông Boyce còn nhấn mạnh thêm, hiện tại có đến hàng tỷ viên pin Lithium trên thế giới. Sau hai thập kỷ cải tiến bởi các kỹ sư và các nhà khoa học vật liệu, được hỗ trợ bởi những chuyên gia về khoa học an toàn như tại UL, đã giúp tạo ra các viên pin với độ an toàn gần như tuyệt đối. Tuy nhiên, các tính chất tự nhiên của pin Lithium cũng có nghĩa là chúng luôn có khả năng phát nổ bất kỳ lúc nào.
Khả năng thiết bị thực sự phát nổ là rất nhỏ.
Trở lại năm 1995, năm Apple ra mắt chiếc Powerbook 5300, sản phẩm đầu tiên sử dụng pin Lithium trên thế giới. Nhưng khi chiếc Powerbook 5300 bị bắt lửa và phải tiến hành thu hồi, nó đã tiêu tốn của công ty hàng triệu USD và các chuyên gia công nghệ cao bắt đầu nói về sự tận thế cho pin Lithium. May mắn thay, từ đó đến nay công nghệ này đã liên tục được cải tiến cho đến tận bây giờ, vì vậy, khi những viên pin của Apple bị phồng lên (và thỉnh thoảng bắt cháy) vào năm 2007, nó chỉ gây ra một vụ thu hồi âm thầm.
Đó là lý do tại sao thất bại hiện tại của Samsung Note 7 lại đáng chú ý đến như vậy. Sau rất nhiều vụ nổ, chiếc Note 7 đang buộc phải tiến hành thu hồi trên toàn cầu. Nó còn bị cấm bởi nhiều hãng hàng không, và các quan chức Mỹ đã nói với người dân nên tắt chiếc điện thoại này và ngừng sử dụng nó vĩnh viễn.
Nó chắc chắn không phải chiếc điện thoại đầu tiên phát nổ, nhưng với sự tiến bộ của các công nghệ mới, cùng với đặc tính của công nghệ pin, Samsung lại không may trở thành trung tâm của một cơn bão lửa chỉ trích.
Quả thật, lý do chính cho các vụ pin phát nổ không có gì mới. Nhiệt độ từ lâu là kẻ thù của pin Lithium. Nhiệt độ làm giảm khả năng giữ điện của viên pin, đây là lý do tại sao điện thoại của bạn sẽ hết pin nhanh hơn giữa cái nóng của mùa hè hay khi bạn sử dụng nó trong một thời gian quá dài. Và đối với một vài trường hợp hiếm hoi, nó còn có thể bị quá nóng. Đó là lúc xảy ra hiện tượng thoát nhiệt của pin.
Nhiệt độ từ lâu là kẻ thù của pin Lithium.
"Thoát nhiệt là thuật ngữ kỹ thuật để mô tả giới hạn phổ biến của việc phát nổ", Giáo sư Yang Shao-Horn, giáo sư về năng lượng tại MIT, nói với Gizmodo. "Nó không thực sự là một vụ nổ, mà chỉ là bắt lửa". Hiện tượng thoát nhiệt là một phản ứng hóa học xảy ra khi khi nhiệt độ tăng lên theo cấp số nhân – làm các chất hóa học bị làm nóng nhanh chóng, và giống như các viên pin Lithium, chúng cũng rất dễ cháy.
Các viên pin Lithium không khác gì một hỗn hợp các hóa chất dễ cháy được nén lại với nhau và tiếp xúc với một dòng điện thông qua các điện cực. Có hai điện cực chính trong một viên pin Lithium, cực dương (anode) và cực âm (cathode). Năng lượng đi vào từ cực dương và thoát ra từ cực âm, và hai bộ phận này được ngăn cách với nhau bởi một lớp vật liệu hữu cơ chứa muối Lithium – nguyên tố tuyệt vời để lưu trữ và vận chuyển năng lượng.
Nếu cực âm và cực dương tiếp xúc với nhau sẽ gây ra hiện tượng thoát nhiệt. Những viên pin Lithium đầu tiên được bọc trong các túi mỏng manh, vốn rất dễ bị thủng, làm cho cực dương và cực âm có thể chạm vào nhau, dẫn đến cả viên pin đều sẽ bị hỏng. Nhưng các viên pin đời sau đã tránh được điều đó.
Vậy nguyên nhân có thể của chiếc Note 7 là gì?
Pin Lithium bốc cháy khi bị đục thủng.
Trong video trên, bạn có thể thấy một viên pin Lithium Ion tiêu chuẩn (18650) tương tự như viên pin trong một chiếc Vape hay trong một khối pin trên chiếc Tesla Model S. Ngay khi chiếc nắp của viên pin bị đục thủng, cực âm và cực dương chạm vào nhau, hiện tượng thoát nhiệt sẽ xảy ra. Tuy nhiên, khả năng phát nổ do vết thủng này có thể được giảm đi đáng kể nhờ cách sản xuất pin tốt hơn – đây là lý do tại sao bạn không cần phải lo về cảnh chiếc Tesla Model S sẽ bốc cháy thành than sau một vụ va chạm xe.
Từ các báo cáo của Samsung, việc chiếc Note 7 bốc cháy có gì đó tương tự với ví dụ về nắp đậy bị thủng ở trên. Một lỗi trong quá trình sản xuất của một số viên pin Note 7 có thể đã làm cho các viên pin này bị nén quá mức, do vậy, làm tăng khả năng các cực âm và cực dương sẽ tiếp xúc với nhau.
Theo giáo sư Shao-Horn, đây là một kết luận hợp lý. Nhưng bà không loại trừ một nguyên nhân khác cũng có khả năng gây thoát nhiệt: đó là sạc quá tải. Khi phần điện cực dương của viên pin trở nên quá linh động đến mức nó bắt đầu tạo ra oxy bên trong, làm phá hủy tính cân bằng của hỗn hợp hóa chất được gắn kín trong khối pin, và dẫn đến việc thoát nhiệt.
Hình ảnh một chiếc Vape bốc cháy trong túi quần của người dùng.
"Các quá trình này có thể xảy ra ngay cả trong một viên pin hoàn hảo", bà Shao-Horn cho biết. Các lỗi trong quá trình sản xuất pin trên Note 7 cũng có liên quan đến một số vụ nổ của những chiếc vape rẻ tiền.
Và chúng không chỉ là các quy trình. Ngay cả một chiếc cáp USB chất lượng kém cũng có thể gây hại cho thiết bị của bạn. Quá trình sạc một chiếc điện thoại hay laptop hay một chiếc vape rất phức tạp, và các viên pin mà chúng ta đang sử dụng, đều là những mối nguy tiềm tàng – một quả bom hẹn giờ thực sự nếu không được dùng đúng cách. Đó là lý do tại sao FAA luôn nhắc bạn cầm theo các viên pin Lithium vào trong cabin khi đi máy bay. Bằng cách này, nếu chúng bắt lửa và bốc cháy, mọi người có thể phản ứng nhanh hơn.
Chính mối nguy hiểm từ những vụ cháy do pin Lithium gây ra là lý do tại sao Apple phải âm thầm thay thế các viên pin laptop bị phồng gần 10 năm trước, và tại sao Samsung, cho dù thiệt hại nặng về tiền mặt, vẫn đang phải thay thế cho những chiếc Note 7 bị hỏng pin.