Việc tái chế pin NiMH cho các dòng xe lai hybrid gặp những khó khăn nào?
Pin NiMH đã được sử dụng hơn 15 năm và trong số hơn 7 triệu xe hybrid trên toàn thế giới, 90% có bộ pin NiMH. Trung bình cứ 1 bộ pin hybrid bao gồm 200 tế bào pin. Vậy cứ 1 triệu bộ pin hybrid thì có khoảng gần 200 triệu tế bào pin NiMH riêng lẻ. Các hãng công nghệ pin hiện đang sản xuất thêm 250 triệu tế bào pin mỗi năm. Điều đó sẽ đem lại nhiều tác động xấu đến môi trường nếu không được xử lý kịp thời và có các chiến lược lâu dài hơn.
Cấu tạo cơ bản của pin Hybrid:
Mô-đun pin NiMH của Toyota Prius Hybrid.
Pin hybrid bao gồm nhiều tế bào được mắc nối tiếp và được đóng trong một hộp chứa (nhựa hoặc kim loại). Hộp chứa pin này thường được gọi là mô-đun pin hybrid – mỗi mô-đun pin bao gồm 4-8 cell pin hybrid và hình dạng của chúng có thể là hình trụ hoặc hình hộp tuỳ thuộc vào từng hãng xe.
Khi tập hợp nhiều mô-đun được đóng gói thành một bộ pin hoàn chỉnh và có nhiều hệ thống hỗ trợ đi kèm như hệ thống làm mát, sưởi ấm, quản lý điện áp và cường độ dòng điện, phát hiện rò rỉ điện áp cao và rơle được thêm vào để đảm bảo tuổi thọ lâu dài và an toàn.
Pin NiMH được để ở trạng thái đã sạc 100% sẽ xả với tốc độ nhanh hơn pin ở trạng thái 40%. Dung lượng pin còn lại càng thấp, các phản ứng hóa học của chúng cũng sẽ kéo dài, vì vậy các phản ứng hóa học càng chậm lại. Khi nhiệt độ sẽ giảm làm chậm các phản ứng hóa học và tốc độ tự phóng điện của pin. vì vậy nhiệt độ lạnh hơn sẽ tốt hơn cho việc bảo quản so với nhiệt độ ấm hơn.
Các bước tái chế pin NiMH:
Một pin Hybrid được tái sản xuất cần tận dụng một số bộ phận để tái sử dụng. Cần kết hợp nhiều mô-đun để quy trình hoạt động. dưới đây là quy trình mà một gói NiMH được tái sản xuất phải trải qua:
Bước một: Kiểm tra bên ngoài các bộ phận đã sử dụng và phân biệt bộ phận còn tốt và đã hư hỏng.
Bước hai: Bắt đầu kiểm tra nạp-xả liên tục từng mô-đun pin hybrid:
- Sạc đầy từng mô-đun pin NiMH: Lấy pin sạc NiMH và sạc chúng trong một khoảng thời gian phải đảm bảo rằng chúng đã được sạc đầy.
- Xả đầy pin NiMH và lặp lại để tìm các tế bào yếu.
Bước ba: Khi ta thiết lập được một bộ pin tốt. Ta cần lưu ý tới việc thiết lập các mô-đun phải được “khớp” với ECU trong hệ thống quản lý pin. Một số gói pin có 12 mô-đun hoặc nhiều như 40 mô-đun.
Mỗi mô-đun đã sử dụng có vòng đời khác nhau. ECU pin sẽ có thể nhận diện một số mô-đun chưa từng có sau khi khởi động. Việc cài đặt lại các mô-đun là cần thiết để giữ cho bộ pin hybrid hoạt động bình thường và đèn báo động cơ không sáng. Vì vậy đây là một hoạt động khó khăn nhất đòi hỏi nhà sản xuất phải có được số liệu của hàng trăm mô-đun đã qua sử dụng từ khâu bán hoặc nhập các mô-đun này.
Bước bốn: Lắp ráp và thay thế các bộ phận bên ngoài như hộp pin, dây điện, thanh cái, ốc vít,…
Việc tái chế lại bộ pin xe hybrid tìm ẩn rất nhiều rủi ro kể cả khâu kiểm tra, thay thế và lắp đặt. Việc này đòi hỏi kỹ thuật viên phải có kiến thức và tay nghề cao. Nhưng việc tái chế một bộ pin Hybrid là khả thi và sẽ cần nhiều thời gian để chúng trở nên phổ biến và hiệu quả trong ngành công nghiệp ô tô đang dần chuyển đổi như hiện nay.