Quy trình sản xuất pin lưu trữ năng lượng thành phẩm bao gồm hơn 170 bước riêng biệt
Trong ngành sản xuất pin lithium-ion, đặc biệt cho ứng dụng lưu trữ năng lượng, công nghiệp thường gọi đùa rằng “pin là thiết bị ‘thiên nga đen’” — một khối công nghệ phức hợp, nếu một mắt xích yếu bị bỏ qua, cả chuỗi có thể mất an toàn và hiệu suất.
Một nghiên cứu quan trọng trong bài “The Long Read: Independently Evaluating Battery Quality” của PV-Magazine India trích dẫn từ PI Berlin — đơn vị đánh giá độc lập về chất lượng pin — cho rằng quy trình sản xuất pin thành phẩm có hơn 170 bước riêng biệt, trải từ nguyên liệu đầu vào tới khâu kiểm tra thành phẩm. Mỗi bước đều mang yêu cầu nghiêm ngặt riêng: thành phần hóa học, độ tinh khiết, tính đồng đều, kiểm soát độ ẩm/khí hậu, xử lý bề mặt, kiểm tra điện trở, kiểm tra cấu trúc…
“The manufacturing process for making a finished battery has more than 170 individual steps – from incoming raw materials through to the testing of the finished product. Each step has its demands on quality – whether it be composition, purity, uniformity, homogeneity, or climatic controls.” — trích dẫn từ PV-Magazine India.
Tại sao quy trình sản xuất pin lưu trữ năng lượng có đến hơn 170 bước?
Lý do là vì trong quá trình sản xuất pin lưu trữ năng lượng, không chỉ có các giai đoạn lớn (phủ điện cực, lắp cell, hóa thành, đóng gói) mà còn rất nhiều điểm kiểm soát nội bộ (QC), kiểm tra trung gian, các bước xử lý phụ trợ (làm sạch, sấy, xử lý bề mặt), và quản lý môi trường (độ ẩm, bụi, nhiệt độ).
Ví dụ, ngay từ bước nhận nguyên liệu đã có các xét nghiệm hóa học, đo tạp chất kim loại, kiểm tra độ ẩm, truy vết lô hàng. Trong quá trình phủ điện cực, phải kiểm soát độ đồng đều lớp phủ, độ nhớt slurry, sấy khô, cân bằng nhiệt, kiểm tra bám dính. Khi lắp cell, có các bước hàn, niêm phong, kiểm tra độ kín, đo nội trở ban đầu. Trước khi hóa thành có các bước làm khô sơ bộ, điều chỉnh áp suất, kiểm tra bọt khí. Trong quá trình hóa thành & aging, phải theo dõi nhiệt độ, điện áp, drift OCV, cân bằng cell, thử nghiệm chu kỳ tăng tốc, test thất bại (overcharge, short circuit) mẫu. Khi lên module/pack, có các kiểm tra balancing, hệ thống nhiệt, đấu nối, kiểm tra EMC, độ rung, test môi trường. Sang hệ thống ESS, còn có lắp đặt rack, hệ thống PCCC, HVAC, thử nghiệm FAT/SAT, thử nghiệm chạy đảo lưới, thử nghiệm black start, kiểm tra bảo vệ chống đảo ngược.
Hơn nữa, bên cạnh phần sản xuất, còn có các bước chứng nhận & thử nghiệm (IEC, UL, UN38.3…), cấp phép đấu nối lưới, phê duyệt PCCC, cũng như vận hành, bảo trì và tái chế sau vòng đời.
Rủi ro khi bỏ sót các bước kiểm soát chất lượng trong quy trình sản xuất pin lưu trữ năng lượng
Việc “thiết kế mẫu cell được nhà sản xuất lựa chọn trước” để thử nghiệm có thể che khuất những lỗi sản xuất ẩn khi các bước kiểm soát nội bộ bị bỏ qua. Nếu quy trình không quản lý chất lượng một cách đồng đều, rất dễ xảy ra:
- Sự không đồng đều giữa các cell trong cùng module, dẫn đến cell yếu chết sớm, hiệu suất giảm, hư hỏng.
- Lỗi lớp phủ, bong tróc, vi khe nứt, dẫn đến short circuit nội bộ hoặc sự cố khi phát nhiệt cục bộ.
- Độ ẩm còn sót trong điện cực hoặc vỏ, khi ion di chuyển có thể dẫn đến phản ứng phụ, khí, làm phồng cell.
- Hàn không đạt, mối nối kém dẫn đến điện trở cao, sinh nhiệt cục bộ.
- Niêm phong rò rỉ, làm điện giải bay hơi, rò khí, tạo áp suất gây vỡ cell.
- Kiểm thử an toàn thiếu, như short circuit, overcharge, thermal abuse, nếu không được kiểm định theo chuẩn quốc tế thì khi xảy ra dùng thực tế sẽ rất dễ phát sinh sự cố cháy nổ.
Như vậy, con số “170 bước” không chỉ là con số “khoa trương” — nó làm nổi bật mức độ phức tạp và độ nhạy của quy trình sản xuất pin. Cắt góc hay bỏ sót chỉ một bước nhỏ cũng có thể gây hư hỏng hoặc mất an toàn trên quy mô lớn.
Ý nghĩa đối với ngành pin lưu trữ năng lượng & người tiêu dùng
- Đối với nhà sản xuất: cần đầu tư mạnh vào hệ thống quản lý chất lượng nội bộ (QMS), kiểm soát từng bước, và audit độc lập (như PI Berlin đã làm).
- Đối với người tiêu dùng & nhà lắp đặt: cần yêu cầu thông tin minh bạch về kiểm tra chất lượng, chứng nhận sản phẩm, truy vết cell/pack.
- Đối với chính sách quản lý: quốc gia nên yêu cầu tiêu chuẩn bắt buộc, kiểm định, thu hồi sản phẩm lỗi, và yêu cầu công bố thông tin kỹ thuật – để không biến thị trường thành vùng trũng cho pin giá rẻ, kém chất lượng.
Nguồn tham khảo chính: PV-Magazine India, The long read: Independently evaluating battery quality
Hãy để LITHACO đồng hành cùng các bạn trong hành trình chuyển đổi năng lượng, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo các cách sau:
- Hotline: 1900 25 25 27
- Số điện thoại: 0918.886.502, 094.181.2233
- Zalo: 094.181.2233
- Địa chỉ: Tầng 12 Tòa nhà BW, số 15 Võ Văn Kiệt, Phường Phú Định TP.HCM
- Website: https://lithaco.vn
- Facebook: https://www.facebook.com/Lithaco.vn/
- Youtube: https://www.youtube.com/@dienmattroilithaco
- Tiktok: https://www.tiktok.com/@dienmattroilithaco
Bài Viết Liên Quan
