Pin lưu trữ lithium có cháy nổ không?

Không, pin lưu trữ lithium LiFePO4 không dễ cháy nổ. Sự khác biệt giữa pin điện thoại (lithium-ion NMC) và pin lưu trữ mặt trời (LiFePO4) không chỉ ở hóa học, mà còn ở thiết kế cả bộ, bao gồm BMS, thứ không có trong pin điện thoại. Ba tầng bảo vệ, hóa học LiFePO4 ổn định, BMS giám sát liên tục và chứng nhận IEC 62619, làm giảm rủi ro cháy nổ xuống mức có thể bỏ qua dưới điều kiện sử dụng bình thường.

LiFePO4 khác Lithium-ion NMC ở hóa học cathode, điểm cháy tự phát và khả năng chịu sốc. Cả hai đều là pin lithium, nhưng hóa học đầu dương khác nhau.

LiFePO4 an toàn hơn vì khó kích hoạt chuỗi phản ứng tự sấy nóng bên trong. Nó không phải không thể cháy, mà cần nhiều năng lượng hơn để cháy, nên một hệ BMS tốt có thể ngăn chặn phần lớn trường hợp thông thường.

IEC 62619 là tiêu chuẩn quốc tế xác định pin lưu trữ lithium có đạt yêu cầu an toàn hay không. Nó không xác nhận pin tuyệt đối an toàn, mà xác nhận pin đã vượt qua các bài kiểm tra quá nhiệt, quá áp, ngắn mạch và sốc cơ học dưới điều kiện sử dụng bình thường. Khi một pin lưu trữ được ghi là IEC 62619 compliant, nhà sản xuất đã chứng minh với cơ quan khảo sát độc lập rằng pin không cháy nổ dưới các tình huống thường gặp trong vận hành.

BMS (Battery Management System) giám sát điện áp, dòng điện và nhiệt độ của pin theo thời gian thực để cắt điện trước khi xảy ra sự cố. Nó hoạt động trên ba tầng. Tầng giám sát điện áp theo dõi từng cell trong pin, cắt sạc khi một cell vượt ngưỡng an toàn. Tầng theo dõi nhiệt độ dùng cảm biến gắn trong pin, dừng sạc và xả khi nhiệt độ vượt 55°C. Tầng cân bằng năng lượng (balancing) phân bổ đều tải giữa các cell để không cell nào bị quá sạc trong khi cell khác còn yếu.

BMS không ngăn cản chuỗi hóa học bên trong pin, mà ngăn cản những điều kiện kích hoạt nó. Đó là lý do pin có BMS tích hợp thường được bảo hành dài hơn pin không có BMS chuyên dụng. Tìm hiểu sâu hơn tại BMS pin lưu trữ là gì.

Thermal runaway là chuỗi phản ứng tự tăng tốc bên trong pin, nhiệt sinh ra kích hoạt thêm phản ứng, phản ứng lại sinh thêm nhiệt, cho đến khi pin bốc cháy. Với NMC, cathode dễ phân hủy khi quá nhiệt, giải phóng oxygen kích hoạt chất điện giải, quá trình này có thể diễn ra chỉ trong vài phút. Với LiFePO4, cấu trúc cathode ổn định hơn nên ngay cả khi bị quá nhiệt đến gần 300°C, oxygen không được giải phóng ở mức nguy hiểm, phản ứng không tự tăng tốc.

BMS vẫn cần thiết dù LiFePO4 ổn định, vì nó ngăn chặn những tình huống kích hoạt (quá áp, quá nhiệt, quá dòng), không phải để dập lửa sau khi cháy đã xảy ra.

Hệ Hybrid của METASOLAR dùng pin LiFePO4 có BMS tích hợp sẵn, kết hợp với inverter Hybrid theo dõi năng lượng ở đầu AC và tủ điện có cầu dao cắt điện khi phát hiện bất thường. Ba tầng bảo vệ này (hóa học pin, BMS pin, BMS inverter) đảm bảo không có một điểm thất bại đơn lẻ nào dẫn tới cháy nổ. Nếu bạn đang cân nhắc chọn pin lưu trữ điện mặt trời, ưu tiên pin có cả IEC 62619 và BMS tích hợp, không chỉ một trong hai.