Đảm bảo an toàn Pin Lithium trong hệ thống Điện Mặt Trời có lưu trữ

Tuy nhiên, do đặc tính hóa học của pin lithium, việc đảm bảo an toàn là yếu tố then chốt để giảm thiểu rủi ro cháy nổ, đặc biệt là hiện tượng "thermal runaway" (thoát nhiệt mất kiểm soát). Trong bài viết này, Hùng Việt sẽ phân tích chi tiết các cấp độ bảo vệ an toàn từ cell, module, pack, hệ thống quản lý pin (BMS), hybrid inverter, khả năng dập cháy của aerosol, cũng như các tài liệu và chứng nhận liên quan như MSDS, RoHS và bảo hiểm trách nhiệm PVI đối với các sản phẩm do Hùng Việt và các Đối tác/Đại lý đang phân phối, lắp đặt trên toàn quốc.

CÁC CẤP ĐỘ BẢO VỆ AN TOÀN CỦA PIN LITHIUM

Để đảm bảo an toàn cho hệ thống pin lithium trong các hệ thống điện mặt trời có lưu trữ, các nhà sản xuất và kỹ sư thiết kế đã triển khai nhiều lớp bảo vệ ở các cấp độ khác nhau:

1. Cấp độ Cell

Kiểm soát chất lượng vật liệu khi mỗi cell pin lithium được chế tạo với các vật liệu cathode, anode và điện giải chất lượng cao, tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như UL 1642 hoặc IEC 62133. Các cell được kiểm tra để đảm bảo không có lỗi sản xuất, chẳng hạn như tạp chất hoặc hư hỏng cấu trúc, có thể gây đoản mạch hoặc quá nhiệt.

Mỗi cell được trang bị van an toàn (pressure relief valve) để giải phóng áp suất trong trường hợp áp suất bên trong tăng cao do quá nhiệt hoặc quá áp. Một số cell còn tích hợp cầu chì nhiệt (thermal fuse) để ngắt mạch khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng an toàn

Cấu trúc hóa học ổn định ở các loại pin lithium LFP (Lithium Iron Phosphate) được sử dụng trong hệ thống lưu trữ điện do tính ổn định nhiệt cao, giảm nguy cơ cháy nổ so với các hóa học khác như NMC (Nickel Manganese Cobalt).

2. Cấp độ Module

Cân bằng cell (Cell Balancing) ở các module pin bao gồm nhiều cell được kết nối song song hoặc nối tiếp. Hệ thống cân bằng cell đảm bảo rằng mỗi cell trong module hoạt động trong phạm vi điện áp và nhiệt độ an toàn, tránh tình trạng quá sạc hoặc xả sâu.

Mỗi module được trang bị các cảm biến để giám sát nhiệt độ và điện áp của từng cell, nếu phát hiện bất thường, module sẽ gửi tín hiệu đến BMS để xử lý.

Vỏ module được bọc trong vỏ cách nhiệt, chống cháy, giúp ngăn chặn sự lan truyền của nhiệt hoặc lửa từ một cell bị lỗi sang các cell khác.

3. Cấp độ Pack

Pack pin được thiết kế cấu trúc vật lý chắc chắn với vỏ kim loại hoặc vật liệu chống cháy, chịu được va đập và nhiệt độ cao. Các pack được đặt trong các vỏ chuyên dụng, tuân thủ tiêu chuẩn về an toàn cháy nổ.

Hệ thống làm mát (TMS) quản lý nhiệt, tản nhiệt được thiết kế để duy trì nhiệt độ pack trong khoảng tối ưu (20°C - 40°C), giảm nguy cơ thermal runaway.

4. Hệ thống quản lý Pin Lithium (BMS)

Trong pin lithium, BMS là "bộ não" của hệ thống khi liên tục giám sát các thông số như điện áp, dòng điện, nhiệt độ và trạng thái sạc (SoC). BMS ngăn ngừa quá sạc, xả sâu, đoản mạch và quá nhiệt bằng cách điều chỉnh dòng điện hoặc ngắt kết nối pin khi cần thiết.

BMS cân bằng trạng thái sạc đảm bảo tất cả các cell trong pack được sạc đều, tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ pin.

BMS giúp chuẩn đoán lỗi và cảnh báo pin lịtium khi sử dụng các thuật toán để phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường như tăng nhiệt độ hoặc thay đổi điện giải, từ đó kích hoạt các biện pháp bảo vệ kịp thời.

5. Bảo vệ an toàn của Hybrid Inverter trong quá trình Sạc/Xả

Chuyển đổi dòng điện an toàn: Hybrid inverter chuyển đổi dòng DC từ pin sang AC hoặc ngược lại, đồng thời tích hợp các cơ chế bảo vệ như chống đảo dòng (anti-islanding), bảo vệ quá tải và bảo vệ ngược dòng khi xả pin.

Kiểm soát độ xả sâu (DoD): Inverter được lập trình để dừng xả pin khi đạt đến mức DoD tối đa (thường 90-95%), tránh làm hỏng pin. 

Tích hợp với BMS: Hybrid inverter giao tiếp trực tiếp với BMS để nhận dữ liệu về trạng thái pin, đảm bảo quá trình sạc/xả diễn ra trong giới hạn an toàn. Ví dụ, nếu BMS phát hiện nhiệt độ pin tăng cao, inverter sẽ giảm dòng sạc hoặc ngắt kết nối.

KHẢ NĂNG DẬP CHÁY CỦA AEROSOL TRONG PACK PIN LITHIUM  

Pin lithium-ion có nguy cơ cháy nổ do hiện tượng thermal runaway, trong đó nhiệt độ tăng cao gây ra phản ứng hóa học tự duy trì, giải phóng khí dễ cháy như hydro và ethyl methyl carbonate. Để đối phó với nguy cơ này, hệ thống dập cháy aerosol đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả trong các hệ thống lưu trữ.

Cơ chế hoạt động của Aerosol

Ngắt chuỗi phản ứng cháy: Aerosol hoạt động bằng cách giải phóng các hạt kali (K2CO3) vào môi trường cháy. Các hạt này phản ứng với các gốc tự do trong ngọn lửa (như hydroxyl OH-), làm gián đoạn chuỗi phản ứng cháy ở cấp độ phân tử, dập tắt ngọn lửa mà không làm giảm nồng độ oxy hoặc làm mát quá mức.

Hiệu quả với đám cháy sâu (deep-seated): Do đặc tính cháy sâu của pin lithium, aerosol có lợi thế vì nó tạo ra một đám mây hạt lơ lửng trong không gian, bao phủ toàn bộ khu vực nguy hiểm (total flooding system), ngăn chặn sự lan rộng của ngọn lửa.

Ngăn tái phát cháy (reflash): Aerosol duy trì trong không gian nguy hiểm sau khi kích hoạt, giúp ngăn chặn tái phát cháy – một vấn đề phổ biến với pin lithium do khí dễ cháy được giải phóng trước và trong khi cháy.

Thử nghiệm và Chứng nhận

Các hệ thống aerosol như Stat-X đã được thử nghiệm theo tiêu chuẩn UL 9540A và được DNV-GL chứng nhận về khả năng dập cháy pin lithium-ion. Kết quả cho thấy aerosol không chỉ dập tắt ngọn lửa mà còn ngăn chặn sự lan truyền thermal runaway sang các rack pin lân cận.

(kèm clip thử nghiệm khả năng dập cháy của pack easyway)

Các sản phẩm Lithium Battery được Hùng Việt phân phối từ Quý 3/2025 đều được tích hợp sẵn aerosol kit nhằm nâng cao tính an toàn của sản phẩm, giúp khách hàng yên tâm sử dụng.

MSDS, CHỨNG CHỈ ROHS VÀ BẢO HIỂM TRÁCH NHIỆM PVI

Đối với pin lithium trong hệ thống điện mặt trời có lưu trữ, một sản phẩm tốt không chỉ phản ánh qua các yếu tố liên quan đến công nghệ hay an toàn cháy nổ mà cần được tính đến cả khía cạnh an toàn hóa chất cũng như quyền lợi bảo hiểm của người tiêu dùng trong tình khống không may có sự cố xảy ra.

1. MSDS (Material Safety Data Sheet)

Mục đích: MSDS là tài liệu cung cấp thông tin chi tiết về thành phần hóa học, nguy cơ tiềm ẩn, biện pháp xử lý an toàn và hướng dẫn ứng phó khẩn cấp khi xảy ra sự cố với pin lithium. Sản phẩm lithium battery với MSDS rõ ràng tuân thủ nghiêm ngặt các quy định quốc tế như tài liệu đính kèm.

Nội dung chính:

• Thành phần hóa học: Liệt kê các chất như lithium, cobalt, phosphate, hoặc điện giải dễ cháy (ethyl methyl carbonate).

• Hướng dẫn xử lý cháy: Khuyến nghị sử dụng nước, bột khô hoặc CO2 để dập cháy, với lưu ý rằng nước là phương pháp hiệu quả nhất để làm mát và ngăn thermal runaway.

• Biện pháp an toàn: Hướng dẫn cách lưu trữ, vận chuyển và xử lý pin để tránh đoản mạch hoặc hư hỏng cơ học.

Tầm quan trọng: MSDS là tài liệu bắt buộc để tuân thủ các quy định an toàn quốc tế và cung cấp thông tin cần thiết cho lực lượng cứu hỏa khi xử lý sự cố.

2. Chứng chỉ RoHS (Restriction of Hazardous Substances)

Ý nghĩa: Chứng chỉ RoHS đảm bảo rằng pin lithium và các thành phần liên quan (như module, BMS, hybrid inverter) không chứa các chất nguy hiểm bị hạn chế, chẳng hạn như chì, thủy ngân, cadmium hoặc PBB/PBDE.

Ứng dụng pin liyhium được sử dụng trong mỗi hộ gia đình, cơ quan, nhà máy nên hàm lượng các chất nguy hiểm bị hạn chế cần phải được kiểm soát nghiêm ngặt.

Lợi ích: RoHS không chỉ giúp tuân thủ quy định pháp luật mà còn tăng cường uy tín của sản phẩm, đáp ứng yêu cầu của các thị trường quốc tế như EU.

Sản phẩm lithium battery hiệu Easyway do Hùng Việt nhập khẩu và phân phối có chứng chỉ RoSH như đính kèm, đảm bảo an toàn và giúp khách hàng yên tâm sử dụng trong không gian sinh hoạt hàng ngày.

3. Bảo hiểm trách nhiệm PVI

Vai trò của bảo hiểm PVI: Bảo hiểm trách nhiệm PVI (do Công ty Bảo hiểm PVI cung cấp tại Việt Nam) bảo vệ người tiêu dùng cuối cùng trong các rủi ro phát sinh từ sự cố liên quan đến pin lithium, chẳng hạn như cháy nổ, hư hỏng tài sản hoặc thiệt hại về người.

Phạm vi bảo hiểm:

• Thiệt hại tài sản: Bồi thường cho các thiệt hại vật chất do cháy nổ hoặc lỗi hệ thống pin gây ra, mức bồi hoàn tối đa 3 tỷ đồng/vụ.

• Thiệt hại về sức khỏe con người: tối đa 2 tỷ/vụ..

Các sản phẩm lithium battery do Hùng Việt phân phối và lắp đặt trên toàn quốc được mua bảo hiểm trách nhiệm PVI và được gia hạn hàng năm trong suốt thời gian bảo hành của sản phẩm hoặc đến khi PVI ngừng cung cấp loại hình bảo hiểm này. Hợp đồng với PVI năm 2025 như đính kèm.

KẾT LUẬN

An toàn của pin lithium trong hệ thống điện mặt trời có lưu trữ là một yếu tố không thể xem nhẹ. Từ cấp độ cell, module, pack đến BMS và hybrid inverter, mỗi lớp bảo vệ đều đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa rủi ro cháy nổ và đảm bảo hiệu suất hệ thống. Hệ thống dập cháy aerosol, với khả năng ngắt chuỗi phản ứng cháy và ngăn tái phát cháy, là một giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Đồng thời, các tài liệu như MSDS, chứng chỉ RoHS và bảo hiểm trách nhiệm PVI không chỉ đảm bảo tuân thủ quy định mà còn mang lại sự an tâm cho người sử dụng và các bên liên quan.

Hãy lựa chọn pin lithium từ những nhà cung cấp uy tín, được chứng nhận theo các tiêu chuẩn quốc tế và luôn tham khảo ý kiến chuyên gia khi thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống để đảm bảo an toàn tối đa. Nếu bạn cần thêm thông tin hoặc hỗ trợ tư vẫn chi tiết, hãy liên hệ ngay Hùng Việt hôm nay: 0916 009 896 / 0934 358 636 / 0902 105 759