EN
Liên kết nhanh
Một trong những vấn đề lớn nhất với pin lithium ion là hiện tượng gọi là cháy nhiệt (thermal runaway). Về cơ bản, pin bắt đầu bị đun nóng không kiểm soát được một khi nhiệt độ vượt quá khoảng 175 độ Fahrenheit (khoảng 79 độ Celsius). Điều này thường xảy ra do các yếu tố như bị hư hại vật lý, sạc quá mức hoặc để pin trong điều kiện nhiệt độ rất cao. Khi quá trình này bắt đầu, nhiệt độ bên trong có thể tăng vọt lên tới hơn 900 độ Fahrenheit (tức là hơn 482 độ Celsius), làm giải phóng các loại khí nguy hiểm và gây ra hiện tượng các tế bào pin lân cận cũng bắt lửa theo. Tình hình còn tồi tệ hơn với các hệ thống 48 volt vì chúng tích trữ một lượng năng lượng rất lớn trong một không gian nhỏ. Hãy tưởng tượng có tới 16 tế bào pin được ghép chặt với nhau - nếu chỉ một tế bào duy nhất bị lỗi trong cấu hình này, nó có thể làm toàn bộ cụm pin ngừng hoạt động và tạo ra các vấn đề an toàn nghiêm trọng.
Ba yếu tố chính làm tăng tốc độ suy giảm pin lithium 48V khi được lưu trữ:
Các tiêu chuẩn công nghiệp như UL 9540A bao gồm các hệ thống lưu trữ năng lượng thương mại, nhưng khi nói đến hệ thống lưu trữ pin 48V dùng trong gia đình, vẫn còn nhiều nhầm lẫn về các hướng dẫn thực sự áp dụng. Phần lớn các quy trình này tập trung vào quy trình sản xuất thay vì những gì xảy ra ở cấp độ người tiêu dùng, điều này khiến các chủ nhà bình thường đối mặt với những nguy hiểm có thể tránh được. Nhiều ngôi nhà không được thông gió đúng cách xung quanh các thiết bị pin, đôi khi khoảng cách giữa các thiết bị còn chưa đầy ba foot. Các phương pháp ngăn chặn hỏa hoạn cũng gặp vấn đề vì nước thực tế có thể làm cho các vụ cháy liên quan đến lithium trở nên tồi tệ hơn. Và đừng quên việc theo dõi nhiệt độ khi các thiết bị pin đứng im trong thời gian dài. Theo nghiên cứu được công bố năm ngoái, gần bảy trên mười sự cố liên quan đến pin trong nhà xảy ra khi hệ thống gần như không hoạt động, nằm không ở một góc trong nhà. Điều này rõ ràng cho thấy tại sao chúng ta thực sự cần các quy định tốt hơn dành riêng cho các giải pháp lưu trữ tại gia đình.
Để kéo dài tuổi thọ của pin lithium ion 48 volt, bạn nên lưu trữ pin ở nơi có nhiệt độ dao động từ 35 đến 90 độ Fahrenheit, tương đương khoảng từ 1 đến 32 độ Celsius. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới 20 độ F, bên trong các loại pin này sẽ xảy ra hiện tượng điện trở tăng lên do chất lỏng bên trong bị đóng băng. Điều này có thể khiến hiệu suất của pin giảm tới 40% so với bình thường. Ngược lại, nếu để pin quá lâu ở nơi có nhiệt độ cao hơn 100 độ F, các thành phần bên trong sẽ bị hao mòn nhanh hơn. Đặc biệt cần lưu ý khi nhiệt độ lên tới 120 độ F, vì lúc đó nguy cơ xảy ra hiện tượng mất kiểm soát nhiệt (thermal runaway) là rất lớn. Một số loại hóa chất trong pin đơn giản không thể chịu được mức nhiệt độ cao như vậy quá khoảng 12 giờ mà không gây ra sự cố bên trong.
Giữ độ ẩm tương đối dưới 50% để giảm thiểu ăn mòn trên các linh kiện nhạy cảm. Ánh nắng mặt trời trực tiếp có thể làm tăng nhiệt độ bề mặt lên từ 8–14°C (15–25°F) so với mức nhiệt môi trường, tạo ra ứng suất nhiệt không đồng đều trên các tế bào. Sử dụng các hộp chứa không trong suốt và tránh đặt gần cửa sổ hoặc giếng trời; ngay cả việc che bóng một phần cũng làm giảm dao động nhiệt độ tới 60% so với tiếp xúc trực tiếp với tia UV.
Hãy đảm bảo có ít nhất từ sáu đến mười hai inch khoảng trống xung quanh thiết bị ở mọi phía để nhiệt có thể thoát ra một cách tự nhiên. Khi luồng không khí bị chặn, nhiệt độ bên trong có thể tăng lên tới mười tám độ Fahrenheit. Những kệ có lỗ thông gió hoạt động tốt hơn các tủ kín mà chúng ta thường thấy hiện nay. Một số thử nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng giá đỡ khung hở có thể giữ các linh kiện mát hơn từ tám đến mười bốn độ so với loại được bao bọc kín. Ngoài ra, cũng không nên đặt bất kỳ vật gì gần các lỗ thông gió HVAC lớn. Dòng không khí cưỡng bức di chuyển nhanh hơn bốn mét mỗi giây sẽ gây ra vấn đề theo thời gian do tạo ra sự ngưng tụ khi các vật liệu hạ nhiệt quá nhanh sau khi bị đốt nóng.
Khi cất giữ một cục pin lithium ion 48 vôn để lưu trữ, tốt nhất là nên sạc nó ở mức từ 60 đến 80 phần trăm dung lượng trước. Việc để pin ở mức đầy điện sẽ gây ra các vấn đề bên trong do áp suất tăng lên và làm pin bị phân hủy hóa học nhanh hơn. Ngược lại, để pin cạn kiệt hoàn toàn thực sự có thể làm hỏng pin vĩnh viễn và giảm tuổi thọ tổng thể của nó. Theo nghiên cứu gần đây được công bố năm ngoái, các cục pin được giữ ở mức đầy điện có xu hướng mất khoảng 20 phần trăm dung lượng sau chỉ nửa năm, so với những cục pin được lưu trữ trong khoảng tối ưu 60-80 phần trăm đó. Điều này tạo ra sự khác biệt lớn về hiệu suất dài hạn và giá trị sử dụng theo thời gian.
Ngay cả khi ngắt kết nối, pin lithium-ion vẫn tự xả điện theo thời gian. Hãy sạc lại sau mỗi 90–120 ngày để duy trì mức điện tích từ 60–80% (SOC), tránh tình trạng xả sâu có thể kích hoạt chế độ khóa của hệ thống quản lý pin (BMS) hoặc gây mất cân bằng giữa các tế bào pin. Những viên pin được duy trì ở mức khoảng 70% SOC có thể giữ được tới 98% dung lượng ban đầu sau 18 tháng lưu trữ.
Cắt kết nối pin khỏi các thiết bị để loại bỏ các phụ tải rò rỉ – ngay cả những mức tiêu thụ nhỏ (2–5 watt) cũng có thể làm cạn kiệt điện tích sau vài tuần. Điều này giúp ngăn chặn việc tắt máy bất ngờ và đơn giản hóa quá trình kích hoạt lại. Đậy nắp cách điện lên các cực của pin để bảo vệ khỏi tiếp xúc ngẫu nhiên, đoản mạch và ăn mòn do môi trường trong thời gian ngắt kết nối dài.
Trước khi cất giữ bất cứ thứ gì, hãy kiểm tra kỹ vỏ ngoài, các đầu cực và tất cả các điểm kết nối. Kiểm tra xem có vết nứt, phồng rộp hay điểm gỉ sét nào không – đây là những dấu hiệu rõ ràng cho thấy có vấn đề về cấu trúc. Dữ liệu ngành từ năm ngoái cho thấy gần 4 trên 10 vấn đề lưu trữ thực tế bắt nguồn từ những hư hỏng vật lý mà trước đó không ai để ý. Ngoài ra, hãy đảm bảo pin đang hoạt động ở mức khoảng 48 volt, sai khác ±2 volt, và kiểm tra kỹ lại để chắc chắn hoàn toàn không có bất kỳ sự rò rỉ nào xảy ra trên thiết bị trước khi cất giữ.
Tránh đặt các viên pin trực tiếp lên bề mặt bê tông hoặc kim loại, vì điều này làm tăng nguy cơ ăn mòn điện hóa lên đến 57%. Hãy sử dụng giá đỡ bằng polyethylene có thanh ngang để nâng các thiết bị lên, tạo điều kiện thông gió, giảm hấp thụ độ ẩm và ngăn ngừa cầu nhiệt. Hạn chế xếp chồng theo chiều thẳng đứng chỉ tối đa hai thiết bị để giảm căng thẳng cơ học lên các gói pin ở dưới.
Hãy giữ khoảng cách an toàn khoảng 10 foot (khoảng 3 mét) giữa những cục pin lithium ion 48 volt này và bất kỳ vật liệu dễ cháy nào như các sản phẩm giấy, đồ nội thất bằng gỗ hoặc hóa chất gốc dung môi. Đối với các ngôi nhà đã lắp đặt những cục pin này, việc sử dụng các tủ hoặc kho chứa đã vượt qua bài kiểm tra UL 9540A sẽ tạo ra sự khác biệt lớn về mặt an toàn. Các thiết bị được chứng nhận này thực sự kiểm soát tốt hơn sự tích tụ nhiệt và hạn chế dòng oxy khi bên trong bắt đầu nóng lên. Một điểm quan trọng khác là cần đặt chúng xa các ống dẫn nhiệt và cửa thông gió của máy điều hòa không khí. Dòng không khí chuyển động liên tục qua các hệ thống này đôi khi có thể giữ lại và tập trung các khí độc hại nếu các tế bào pin bị hư hại. Việc để thêm một chút khoảng trống ở đây sẽ giúp ngăn ngừa nhiều nguy cơ tiềm ẩn trong tương lai.
Ghi lại các điểm dữ liệu chính để đảm bảo độ tin cậy lâu dài:
Hệ thống giám sát tự động giảm 74% lỗi do con người gây ra (Báo cáo ngành 2023), cung cấp cảnh báo thời gian thực về các đợt tăng nhiệt độ trên 100°F hoặc sự dịch chuyển điện áp bất thường.
Thực hiện kiểm tra hàng tháng theo quy trình này:
Thực hiện kiểm tra dung lượng mỗi sáu tháng và thay thế bất kỳ ắc quy nào có mức suy giảm dung lượng trên 20%. Đào tạo nhân viên cách cô lập các đơn vị lỗi trong vòng 60 giây bằng công tắc ngắt khẩn cấp, giảm thiểu rủi ro lan rộng trong các sự cố hỏng hóc.