Vụ cháy kinh hoàng tại nhà máy pin lithium của Hàn Quốc cảnh báo những rủi ro nghiêm trọng liên quan đến pin lithium-ion.
Ngày 24/6, các quan chức Hàn Quốc cho biết,
một vụ hỏa hoạn tại một nhà máy sản xuất pin lithium gần thủ đô Seoul đã khiến ít nhất 16 người thiệt mạng, 7 người bị thương và 6 người mất tích.
Ngọn lửa bùng lên vào khoảng 10h30 sáng tại nhà máy sản xuất pin của hãng Aricell có diện tích 2.300 m2 ở Hwaseong, tỉnh Gyeonggi, cách Seoul khoảng 50 km về phía tây nam.
Tại thời điểm xảy ra vụ cháy, trong nhà máy được cho là có ít nhất 35.000 cục pin. Theo đội cứu hỏa, ngọn lửa lan nhanh do các lõi pin bên trong liên tục phát nổ, khiến lực lượng cứu hộ khó có thể tiến vào bên trong để tìm kiếm cứu nạn.
Tổng cộng có 102 người đã làm việc tại nhà máy trước khi vụ hỏa hoạn xảy ra.
Trong một cuộc họp báo trên truyền hình, lãnh đạo ngành cứu hỏa địa phương Kim Jin-young cho biết một nhân chứng đã báo cáo đám cháy bùng lên khi pin phát nổ, trong lúc các công nhân đang kiểm tra và đóng gói pin. Tuy nhiên, nguyên nhân chính xác sẽ cần điều tra kỹ lưỡng.
Cũng theo ông Kim, những người thiệt mạng có khả năng đã không thể thoát ra ngoài qua lối thang bộ. Cơ quan chức năng sẽ điều tra xem liệu các hệ thống chữa cháy của nhà máy có hoạt động hay không.
Hàn Quốc là nước xuất khẩu pin lithium lớn, với nhiều công ty hàng đầu trong ngành như LG Energy Solution, Samsung SDI và SK On.
Sự thoát nhiệt của pin
Pin lithium thường được dùng trong điện thoại, máy tính xách tay và xe điện. Chúng có khả năng phát nổ hoặc bắt lửa do hiện tượng “thoát nhiệt” (
thermal runaway) - tức một chuỗi phản ứng dây chuyền xảy ra khi nhiệt độ tăng lên, dẫn đến tạo ra nhiều nhiệt hơn.
Trong quá trình “thoát nhiệt”, nhiệt độ tế bào pin tăng cực nhanh (mili giây). Năng lượng được lưu trữ trong pin được giải phóng đột ngột, nối tiếp nhau và có thể đạt đến mức cực cao (400-1.000oC), tạo ra khí độc hại và đám cháy nóng đến mức gần như không thể dập tắt.
Nguyên nhân gây ra “thoát nhiệt” có thể do:
● Sạc quá áp (overcharging): sạc pin vượt quá điện áp tối đa an toàn của nó.
● Nhiều lần xả quá mức (overdischarge) trước khi sạc lại: làm giảm tuổi thọ pin.
● Sạc nhanh (Rapid charging): có thể dẫn đến dòng điện quá cao trong quá trình sạc, gây hại cho pin.
● Đoản mạch (short circuit) bên trong hoặc bên ngoài pin, làm cho pin nóng lên, gây ra chuỗi phản ứng nhiệt.
● Nhiệt độ môi trường quá cao hoặc quá thấp: Pin Li-ion được coi là tương đối an toàn khi hoạt động dưới mức 60oC, nhiệt độ vượt quá ngưỡng này có thể khiến pin không ổn định, dẫn đến thoát nhiệt.
● Độ ẩm cao: có thể làm rỉ sét các tiếp điểm của pin, gây ra các vấn đề về sạc.
● Hư hỏng vật lý do va chạm hoặc thủng pin: khiến chất điện phân bên trong bị rò rỉ, gây ra cháy nổ.
● Lỗi sản xuất: Pin sản xuất không đạt chất lượng, có thể có những vấn đề khiến nó dễ bị sạc quá mức.
Hiện tượng “thoát nhiệt” có thể xảy ra ở tất cả các loại pin, không cứ gì pin lithium. Tuy nhiên, điều đáng lo ngại là các đám cháy pin lithium-ion dễ bùng phát trở lại, bởi các muối lithium trong pin tự oxy hóa, có nghĩa là chúng không thể bị "bỏ đói" như lửa truyền thống.
Để hạn chế hiện tượng "thoát nhiệt" của các loại pin, cần bảo quản pin ở nhiệt độ thích hợp, tránh để pin tiếp xúc với nhiệt độ cao, thông gió đúng cách, thay pin cũ, không sạc pin quá mức, và có các hệ thống theo dõi quản lý pin (BMS) để đảm bảo rằng pin đang hoạt động trong điều kiện an toàn.
Nhìn rộng ra, số đám cháy pin lithium đang tăng vì bản thân công nghệ này dần trở nên phổ biến. Nhiều ngành công nghiệp đã bắt đầu sử dụng các thiết bị điện tử, công nghệ điều khiển từ xa và các thiết bị cầm tay khác để cung cấp năng lượng cho hoạt động của họ. Pin lithium được sử dụng trong đó có thể chưa được xem xét hết các rủi ro an toàn liên quan.
Trong hơn 5 năm qua (2019-2023), Hàn Quốc ghi nhận
gần 500 vụ cháy được cho là từ pin sử dụng cho xe máy điện. Cơ quan cứu hỏa quốc gia Hàn Quốc không nêu rõ loại pin gây cháy, nhưng nhìn chung, pin lithium và pin chì là các loại pin phổ biến nhất được sử dụng trong xe máy điện và xe đạp điện hiện nay.
Làm thế nào để dập tắt đám cháy do pin lithium?
Cần các thiết bị chuyên dụng để dập tắt hiệu quả đám cháy do pin lithium-ion gây ra. Các phương pháp truyền thống, chẳng hạn như nước, ít hiệu quả trong việc hạ nhiệt độ của lửa do thực tế là sự thoát nhiệt tiếp tục giải phóng nhiều năng lượng hơn và tăng nhiệt độ trở lại. Sương mù nước được chứng minh là có hiệu quả trong việc ngăn chặn đám cháy pin lithium-ion, nhưng cần một lượng nước lớn và thời gian dài. Và các đám cháy này có thể tái phát trong khi dập.
Năm 2023, Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy và Cứu nạn cứu hộ Việt Nam (VFRA) đã thử nghiệm các loại bình chữa cháy do doanh nghiệp Việt Nam sản xuất để dập tắt đám cháy từ một chiếc xe đạp điện và cho biết, có hai loại bình chữa cháy phù hợp để xử lý các vụ cháy, nổ liên quan đến pin lithium-ion.
Loại thứ nhất là bình chữa cháy chứa hợp chất F500 EA - một hợp chất có khả năng bọc lấy các chất điện phân ăn mòn dễ cháy, hấp thụ năng lượng nhiệt (nhanh gấp 10 lần so với nước thường) để ngăn chặn sự lan truyền nhiệt, và giảm thiểu việc giải phóng các khí gây ung thư. Nó có thể dập tắt đám cháy trong thời gian từ 2 phút.
Loại thứ hai là bình chữa cháy chứa hợp chất ORION OR-6 - một dung dịch tạo bọt chữa cháy cô đặc, có thể làm mát bề mặt và ức chế tế bào pin lithium-ion, hấp thụ hiệu quả khí độc sinh ra từ đám cháy. Nó có thể dập tắt đám cháy trong thời gian từ 2-4 phút.
Theo thử nghiệm của VFRA, việc dùng cát chữa cháy chỉ có khả năng dập tắt đám cháy trong một số điều kiện nhất định, bao gồm việc phải đẩy xe điện đang cháy đổ xuống và sử dụng lượng cát lớn để bao phủ toàn bộ chiếc xe đang cháy. Các bình chữa cháy xách tay loại bình bột và bình khí CO2 không thể dập tắt được đám cháy liên quan đến pin lithium – ion.
|