Theo Samsung, đã có 35 trường hợp báo cáo gặp sự cố và 2,5 triệu điện thoại đã được sản xuất. Trong khi con số này là tương đối cao thì tỷ lệ sự cố chỉ là rất nhỏ.
Đây cũng là ý kiến mà Donal Finegan, một kỹ sư hóa học tại Đại học London (Anh) đưa ra. Ông nói: “Sai sót pin là điều cực kỳ hiếm. Tuy nhiên bất kỳ loại lỗi nào cũng gây chú ý của giới truyền thống, và thực sự nó có thể ảnh hưởng đến danh tiếng của một sản phẩm dựa trên pin”.
Cũng giống như nhiều thiết bị sạc, điện thoại sử dụng pin lithium-ion, và Finegan cho rằng việc cung cấp mật độ năng lượng dày đặc khiến chúng có nhiều năng lượng, dẫn đến rất dễ bị bốc cháy một cách đặc biệt nghiêm trọng.
Dưới đây là những nguyên nhân cụ thể mà Finegan đặt ra cho sự cố xảy ra đến sản phẩm cao cấp mà Samsung gặp phải, theo Forbes.
Nguồn nhiệt
Hiện tượng quá nóng là do nhiệt độ tăng. Điều này có thể do môi trường, chẳng hạn như một chiếc xe hơi nóng vào mùa hè, hoặc thông qua nhiệt chuyển giao đến pin từ một thành phần bên trong điện thoại. Đó là những lý do đứng đằng sau vấn đề pin trên Galaxy Note 7.
Một nguyên nhân gây cháy là vấn đề với hệ thống quản lý dòng điện trong pin, thường đi kèm với chip bên trong điện thoại để ngăn chặn việc sạc khi pin đã đầy. Nếu hệ thống hoặc chip bị lỗi, pin có thể đưa vào trạng thái nạp quá nhiều năng lượng.
Sai sót trong thiết kế pin khiến Galaxy Note 7 dễ bị bốc cháy
|
Điện thoại không có quạt làm mát hoặc cơ chế làm mát bằng chất lỏng như các máy tính chơi game hoặc xe điện, vì vậy nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh. Khi điều này không xảy ra, nhiệt được tạo ra nhanh hơn. Khi pin đạt nhiệt độ khoảng 100 độ C, vật liệu của nó bắt đầu bị phá vỡ, gây ra phản ứng dây chuyền hóa học giải phóng năng lượng riêng. Điều này làm tăng tốc độ nóng lên và dẫn đến một hiệu ứng gọi là “quả cầu tuyết”, một quá trình gọi là “giải thoát nhiệt”.
Ông Finegan cho biết: “Hiệu ứng quả cầu tuyết xảy ra quá nhanh, chỉ trong một giây, toàn bộ các tế bào pin đi từ trạng thái nguyên vẹn đến phá hủy hoàn toàn”.
Lan truyền nhiệt
Ông Finegan và các đồng nghiệp tại phòng thí nghiệm Paul Shearing thuộc Đại học London đã chứng minh các thay đổi cho phép nhiệt có thể lây lan thông qua một pin lithium-ion. Họ dựa vào hình ảnh X-quang để kiểm tra pin trước và sau khi gặp sự cố.
Cụ thể, Paul Shearing mô phỏng một loạt các điều kiện hoạt động (lên đến 300 độ C) và sử dụng hình ảnh nhiệt để xem những gì sẽ xảy ra trong quá trình giải thoát nhiệt. Nhóm cũng sử dụng X-quang tần số cao để tạo ra hình ảnh 3D của sự cố.
Tế bào pin lithium-ion được tạo thành từ nhiều lớp, mỗi lớp gồm một điện cực dương và một điện cực âm, cách nhau bởi một lớp cách điện. Khi sạc, dòng điện chạy từ cực dương sang âm, và các ion tích điện âm sẽ được chuyển đến cực dương khi hoạt động.
Khi vật liệu bên trong một tế bào di chuyển xung quanh, lớp cách điện phân cách điện cực có thể bị rách, gây nghẽn mạch tạo ra một tia lửa. “Ngay cả những tia lửa nhỏ nhất bên trong pin cũng đủ để bắt đầu quá trình giải thoát nhiệt”, Finegan nói.
Các lớp tế bào mỏng được cuốn quanh tế bào khối hình trụ (a) hoặc không có khối hình trụ (b)
|
Các lớp tế bào pin mỏng được bố trí bên trong một khối chữ nhật với các lớp điện cực như một trang giấy, sau đó cuốn quanh một tế bào hình trụ hoặc cuộn lại như một tờ báo. Việc cuốn lại như một tờ báo dễ bị sự cố hơn so với cuốn quanh tế bào hình trụ, bởi vì dạng hình trụ có khả năng ngăn chặn sự biến dạng, có thể cắt dòng điện khi bị kéo căng. Điện thoại không sử dụng dạng hình trụ mà sử dụng các khối chữ nhật.
Theo Finegan thì pin không an toàn bởi hạn chế về khoa học, trong khi các nhà sản xuất thì lại thích cung cấp pin năng suất cao, dẫn đến độ ổn định của các tế bào kém hơn. Kỹ thuật hóa học có thể giúp ngành công nghiệp điện thoại giảm nguy cơ hư hỏng pin trong tương lai. Đó chính là mục tiêu mà các nhà nghiên cứu như Finegan hướng đến nhằm ngăn chặn các trường hợp xấu nhất trong tương lai.
Bình luận (0)