Xe điện GM được trang bị “ống xả” giúp giảm nguy cơ cháy pin

Theo mô tả trong bằng sáng chế mới được General Motors hé lộ, hệ thống này có chức năng giống như một “ống xả khẩn cấp” được thiết kế đặc biệt để đối phó với hiện tượng "thermal runaway" (thoát nhiệt khó kiểm soát) ở pin xe điện.

"Thoát nhiệt" là một hiện tượng nguy hiểm, xảy ra khi pin lithium-ion bị hỏng hoặc quá tải sinh nhiệt vượt quá khả năng làm mát. Điều này kích hoạt phản ứng dây chuyền giữa các cell pin, tạo ra lượng khí dễ cháy cực lớn - tiền đề cho cháy nổ.

Trong tình huống như vậy, hệ thống xả khẩn cấp của GM sẽ kích hoạt. Thay vì giữ khí nóng lại trong bộ pin (tăng nguy cơ cháy), hệ thống sẽ mở các van và nắp đậy, dẫn khí thoát ra khỏi cell bị lỗi. Các dòng khí này được chuyển hướng thông qua nhiều vách ngăn nội bộ, tránh tiếp xúc với các cell pin còn hoạt động và cuối cùng được đưa ra môi trường bên ngoài qua một khoang xả trung tâm.

Dù mang tên “ống xả”, cấu trúc và chức năng của hệ thống này thực tế gần giống một van xả áp trên bình nước nóng hơn là ống xả động cơ thông thường. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, đây vẫn là một hệ thống xả, bởi nó có vai trò giải phóng khí sinh ra trong quá trình vận hành nội tại của xe.

Đáng chú ý, hệ thống này chỉ hoạt động trong những tình huống khẩn cấp và trong điều kiện lý tưởng, nó sẽ không bao giờ cần dùng đến.

General Motors không phải hãng xe đầu tiên nghiên cứu giải pháp này. Trước đó, Stellantis – tập đoàn mẹ của Dodge và Jeep cũng đã nộp đơn xin bằng sáng chế cho một hệ thống tương tự, với điểm khác biệt là tích hợp thêm bộ lọc (tương tự bộ chuyển đổi xúc tác) nhằm loại bỏ thành phần độc hại trong khí thải pin.

Dù vậy, cả hai hệ thống đều hướng đến cùng một mục tiêu: giảm thiểu rủi ro cháy nổ, bảo vệ tính mạng người dùng, phương tiện và cả khu vực xung quanh, nhất là trong điều kiện sau va chạm khi xe điện có thể bị hư hỏng kết cấu pin.

Một trong những rủi ro lớn nhất của xe điện hiện nay chính là cháy pin âm ỉ khi nhiệt sinh ra không đủ để gây nổ ngay lập tức, nhưng có thể âm ỉ lan rộng, dẫn đến cháy lớn sau hàng giờ hoặc thậm chí vài ngày. Những vụ việc như vậy từng xảy ra tại các bãi gửi xe, gara và thậm chí là trong nhà dân.

Việc phát triển một cơ chế xả khẩn cấp như GM đang làm có thể giúp định hướng lại cách ngành công nghiệp ô tô tiếp cận vấn đề an toàn với pin. Thay vì chỉ tập trung vào phòng ngừa sự cố, các hãng bắt đầu xây dựng hệ thống giảm thiểu thiệt hại khi sự cố xảy ra.

Trái với các ống xả mô phỏng âm thanh động cơ vốn mang tính thẩm mỹ hoặc cảm xúc nhiều hơn, hệ thống xả của GM là một thiết bị thực dụng, được thiết kế để không bao giờ phải dùng đến. Nhưng nếu cần, nó có thể là ranh giới giữa việc chỉ thay pin và mất cả chiếc xe, gara, hoặc tệ hơn là cả ngôi nhà.

Trong bối cảnh số lượng xe điện trên toàn cầu đang tăng nhanh, sự ra đời của các giải pháp công nghệ như thế này có thể đóng vai trò quan trọng, giúp xóa tan những hoài nghi liên quan đến độ an toàn của pin lithium-ion, loại pin vẫn đang chiếm lĩnh thị trường hiện nay.