Công nghệ mới giúp pin xe điện an toàn hơn

Để xe điện được sử dụng rộng rãi hơn, và thậm chí là cho các loại máy bay điện trong tương lai, các nhà khoa học cần đảm bảo pin an toàn, hiệu quả và có tuổi thọ cao. Theo báo cáo gần đây của Interesting Engineering, một công nghệ mới từ Viện Công nghệ Sản xuất và Vật liệu Tiên tiến Fraunhofer của Đức đã mang đến một kỹ thuật đo lường sáng tạo, hỗ trợ phát triển những loại pin mạnh mẽ này.

Công nghệ mới có thể phát hiện nhiệt độ tăng sớm, đủ để ngắt hoạt động của pin và tránh hư hỏng.

Công nghệ này dựa trên phương pháp quang phổ trở kháng. Phương pháp này cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các vật liệu điện bằng cách đo điện trở của chúng đối với dòng điện, hay còn gọi là trở kháng, ở nhiều tần số khác nhau. Báo cáo của Interesting Engineering cho thấy công nghệ mới có thể phát hiện nhiệt độ tăng sớm, đủ để ngắt hoạt động của pin và tránh hư hỏng. Nó cũng giúp cải thiện việc sạc xe điện bằng cách tối ưu hóa tốc độ sạc nhanh hay chậm tùy thuộc vào thời gian của phiên sạc.

Trước đây, quang phổ trở kháng chỉ có thể thực hiện khi pin ở trạng thái nghỉ. Nhờ sáng kiến của Viện Fraunhofer, giờ đây pin có thể được kiểm tra ngay cả khi đang hoạt động, giúp tiết kiệm thời gian và cung cấp dữ liệu quan trọng về tình trạng và hiệu suất của pin, với tốc độ đo lường lên đến một triệu lần mỗi giây.

"Quang phổ trở kháng động mở ra những khả năng mới để tối ưu hóa quản lý pin, từ đó kéo dài tuổi thọ pin. Nó cũng mở đường cho việc sử dụng pin trong các ứng dụng yêu cầu độ an toàn cao", ông Hermann Pleteit, trưởng dự án, cho biết.

Pin cải tiến cho xe điện có thể giúp giảm ô nhiễm từ các phương tiện chạy xăng. Mặc dù quá trình sản xuất xe điện có thể tiêu tốn nhiều năng lượng, nhưng theo MIT Climate Portal, xe điện gây ra ít ô nhiễm hơn nhiều so với xe truyền thống trong suốt vòng đời của chúng.

Pin bền hơn, đáng tin cậy hơn và có tuổi thọ cao hơn cũng góp phần nâng cao khả năng lưu trữ năng lượng. Khi kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo như gió hoặc mặt trời, hệ thống lưu trữ năng lượng tốt hơn có thể đảm bảo một lưới điện ổn định, chạy bằng năng lượng sạch.

Việc kết hợp năng lượng mặt trời với công nghệ pin đã chứng minh là một chiến lược hiệu quả để duy trì nguồn điện tại nhà. Ở Puerto Rico, sự kết hợp này đã giúp giảm tải cho lưới điện hoặc cung cấp điện trong những ngày hè nóng bức.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng khả năng phân tích tình trạng pin không chỉ giới hạn ở pin lithium-ion. Các loại pin khác như pin natri-ion hay lithium-sulfur cũng có thể hưởng lợi từ sáng kiến này.

Bằng cách phân tích pin trong quá trình hoạt động, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cách để giữ pin khỏe mạnh lâu hơn, từ đó giảm rác thải điện tử, tiết kiệm tài nguyên quý giá và cắt giảm chi phí sản xuất.

Công nghệ này mang lại nhiều lợi ích tiềm năng cho ngành giao thông vận tải, mở đường cho các phương tiện giao thông sạch hơn trên không và dưới nước. "Những hệ thống như thế này có thể được sử dụng trong các máy bay điện thân thiện với môi trường, chẳng hạn. Thị trường này hiện đang ở giai đoạn sơ khai. Ngành vận tải biển cũng đang bày tỏ sự quan tâm đến công nghệ này", ông Pleteit chia sẻ.

Đức Bình