Pin là thành phần chậm phát triển nhất trong quãng thời gian qua  /// Ảnh: Shutterstock
Pin là thành phần chậm phát triển nhất trong quãng thời gian qua Ảnh: Shutterstock
Trong thời gian qua đã có rất nhiều báo cáo nói về những vấn đề pin trên smartphone liên tục bị cháy nổ, vậy nguyên nhân của vấn đề này nằm ở đâu?
Đôi điều về pin trên smartphone
Pin là một gói chứa năng lượng hóa học. Khi một smartphone cắm vào nguồn điện, điện được sử dụng để thiết lập một phản ứng hóa học bên trong pin, chuyển electron từ cực dương sang cực âm.
Dòng điện là dòng chuyển dời của các hạt mang điện tích đó là electron và “lỗ trống”. Dựa trên nguyên tắc này, pin có thể tạo ra năng lượng cho smartphone khi electron chạy qua thiết bị tiêu thụ điện được đặt song song với pin và trở về lỗ trống. Khi các electron lấp gần đầy lỗ trống, lúc đó điện thoại báo pin yếu.
Cấu tạo một viên pin lithium-ion hình trụ cơ bản gồm: vỏ ngoài, cực dương, cực âm, màng ngăn cách điện và chất dung môi.
Điều nào khiến pin không kéo dài
Nguyên tắc tạo năng lượng cho smartphone của pin có thể đơn giản, nhưng các chất hóa học và công nghệ bên trong gây ảnh hưởng đến điều này, với yếu tố hạn chế lớn chính là mật độ năng lượng.
Một pin chỉ có thể tạo ra nhiều năng lượng khi các thành phần hóa học trong nó được dùng để tích trữ năng lượng. Những thành phần hóa học này không thể tồn tại một cách vĩnh viễn. Các thành phần vỏ, chip điều khiển và dây mang điện chỉ có tác dụng bổ sung thêm trọng lượng mà không phải năng lượng.
Tại sao một số pin trên điện thoại lại cháy nổ - ảnh 1
Năng lượng trong pin là có giới hạn so với yêu cầu của các thiết bị điện tử Ảnh: Shutterstock
Một pin lithium-ion điển hình trong smartphone có mật độ năng lượng khoảng 150 Watt-giờ mỗi kg (Wh/kg). Cách duy nhất tăng tuổi thọ pin của smartphone với công nghệ hiện nay là tăng cường hiệu quả năng lượng của thiết bị cũng như tăng kích thước pin. Thế nhưng, smartphone đang ngày càng mỏng hơn, có nghĩa là pin mỏng hơn khiến thời lượng pin giảm theo.
Thời lượng pin không tồn tại liên tục trong toàn bộ quãng đời smartphone khi nó giảm dần theo thời gian sau quá trình sạc và xả. Điều này do các phản ứng hóa học sản sinh ra điện làm mỏng dần lớp lithium đặt trên các điện cực, làm giảm số năng lượng có sẵn để tạo ra dòng điện và tăng sức đề kháng trong nội bộ pin.
Nguyên nhân khiến một số pin phát nổ?
Pin có mật độ năng lượng khá cao, và chúng không phải là tuyệt đối an toàn để sử dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay, như lời giải thích của tiến sĩ Billy Wu đến từ Imperial College London - một trường đại học nghiên cứu công lập của Anh cho biết: “Đặt nhiều năng lượng vào một cái hộp sẽ nguy hiểm hơn nhiều. Quá trình quản lý nhiệt là rất quan trọng. Nếu pin nóng lên quá 80 độ C, bạn sẽ thấy rằng những mối nguy hiểm xảy ra, bởi các thành phần bắt đầu phân hủy, do đó có thể làm nổ tung”.
Tại sao một số pin trên điện thoại lại cháy nổ - ảnh 2
Đã có nhiều trường hợp thiết bị điện tử phát hỏa với nguyên nhân từ pin Ảnh: Business Insider
Đó là lý do vì sao nhiều công ty nghiên cứu về công nghệ pin bắt đầu đưa ra những giải pháp mới đối với pin tương lai. Trong số đó, pin thể rắn rất được hứa hẹn, bởi nó sẽ thay thế chất điện phân lỏng trong pin ngày nay bằng một chất rắn giúp cải tiến an toàn đáng kể.
Bên cạnh đó còn có những công nghệ pin như pin không khí kim loại, sử dụng kẽm, lithium hoặc nhôm cũng đang được phát triển, nhưng Wu tin rằng chúng chỉ có thể được áp dụng trong cuộc sống trong khoảng 20 năm sau.
Kinh nghiệm giúp kéo dài tuổi thọ pin
Cuối cùng là một số kinh nghiệm giúp bạn kéo dài tuổi thọ của pin. Bản chất của phản ứng hóa học bên trong pin có nghĩa là nó sẽ được tối ưu khi sạc pin trong khoảng giữa 20% và 80%. Giữ pin lithium ion tồn tại năng lượng trong khoảng giữa 20% và 80% sẽ giúp giữ một số lượng lớn dung lượng của nó trong thời gian dài. Hệ thống quản lý năng lượng thông minh hiện đang được phát triển để giữ mức này khi người dùng cắm sạc pin thiết bị qua đêm.
Tại sao một số pin trên điện thoại lại cháy nổ - ảnh 3
Sự cố Galaxy Note 7 là bài học cảnh tỉnh cho việc nghiên cứu công nghệ pin ở tương lai Ảnh: AFP
Cần tránh cắm điện liên tục vào pin, đặc biệt là máy tính xách tay. Nhưng chúng cũng cần thường xuyên được sạc và xả, do đó mọi người nên làm điều này khoảng 1 tháng/lần.

Kiến Văn
Theo Businessinsider

Bình luận