Bốn giờ chiều thứ 7, chiếc Ford Everest dừng ở trạm nghỉ giữa đèo. Mọi người xuống duỗi chân, ăn nhẹ, săn mây. Nửa tiếng trôi qua rất nhanh, như mọi lần nghỉ chân khác.
Đến lúc lên đường. Tài xế nổ máy. Tiếng đề kêu rè rè, yếu dần, rồi im. Thử lại. Rè… rè… tạch. Bộ kích bình dự phòng lập tức được lôi ra khỏi cốp. Kẹp đỏ, kẹp đen, đề thêm lần nữa. Xe vẫn đứng yên bất động, như người bất ngờ đột quỵ gọi mãi không dậy. Gọi 115 chăng?
Anh tài xế bắt đầu đổ mồ hôi, gọi một vòng chiến hữu, cuối cùng cũng tìm được chỗ bán bình ắc quy cách đó 10 cây số, báo giá 2 triệu 700, free ship. Bình 12V, 60Ah mới keng đập hộp, được lắp giữa hoàng hôn chiều tím trên lưng đèo. Anh ngồi vào ghế lái, mọi người nín thở đứng nhìn. Có người Phật tử trong đoàn theo hệ tâm linh, chắp tay cầu nguyện!
May mắn. Trời thương. Máy nổ.
Cả xe thở một hơi dài. Lên đường…
Bình ướt chứa nước, bình khô không cần bảo dưỡng
Chiếc bình vừa cứu cả đoàn một pha đổ đèo ngoạn mục thuộc về công nghệ cổ điển, có tuổi đời hơn một thế kỷ rưỡi, có 5 cách gọi theo bốn ngôn ngữ phổ biến.
- Tiếng Việt: Ắc quy
- Tiếng Pháp: Accumulateur
- Tiếng Anh: Accumulator
- Tiếng Mỹ: Battery
- Tiếng Trung: Xùdiànchí
Năm 1859, nhà vật lý người Pháp Gaston Planté chế tạo pin sạc đầu tiên trên thế giới: hai tấm chì cuộn xoắn, ngăn cách bằng dải cao su, ngâm trong dung dịch axit sunfuric.
Năm 1880, Camille Faure một người Pháp khác phết hồ ôxít chì lên lưới chì, cách làm rẻ hơn, dễ sản xuất hàng loạt hơn, dung lượng cao hơn. Từ đó, công nghệ lõi của bình ắc quy gần như không đổi bao gồm: chì, axit, và rất nhiều kiên nhẫn.
Bình ướt từng thống trị nắp capô nhiều thập niên trước, gồm bốn phần chính:
1. Bản cực: chì là cực âm, chì đioxit là cực dương, cả hai đều là lớp hồ trét lên khung lưới.
2. Dung dịch điện phân: axit sunfuric loãng, cho biết bình đang đủ nước hay thiếu nước.
3. Tấm ngăn: ngăn hai cực âm dương chạm nhau (gây chập) vẫn để dòng điện chạy qua.
4. Vỏ bình và cầu nối: gói hai bản cực lại thành từng ngăn, nối các ngăn thành bình 12V.
Điểm yếu nằm ở chữ “ướt”. Khi sạc, một phần nước trong dung dịch bị điện phân thành khí hydro và ôxy, thoát ra ngoài qua lỗ thông hơi, mực dung dịch hạ xuống. Chủ xe những năm 2000 vì thế quen một nghi thức: mở nắp nhựa, nhìn vạch mực, châm nước bình.
Thập niên 1930, các nhà nghiên cứu khoa học tại Bell Labs Mỹ (sau này Nokia mua lại) bất ngờ phát hiện lưới chứa nhiều antimon làm khí hydro thoát ra nhiều, bình hao nước nhanh. Lời giải là hợp kim chì-canxi, xuất hiện từ năm 1935.
Sang thập niên 1970, dòng bình kín có van điều áp (VRLA), trong đó có loại AGM (Absorbed Glass Mat, tạm dịch: tấm sợi thủy tinh thấm dung dịch) ra đời. Nhờ thiết kế hạn chế rò rỉ dung dịch điện phân, loại bình này có thể lắp đặt linh hoạt, không nhất thiết phải đặt thẳng đứng như bình ắc-quy ướt truyền thống.
Bình ắc quy “khô” hay “không cần bảo dưỡng” ngày nay là kết quả của chuỗi cải tiến liên tục. Gọi khô cho dễ phân biệt, nhưng bên trong vẫn chứa axit. Chữ “không cần bảo dưỡng” > không cần châm nước, nhưng vẫn nên kiểm tra định kỳ.
Các thành phần chính của bình khô:
- Bản cực và lưới hợp kim chì: gồm bản cực âm và dương, sử dụng hợp kim chì để dẫn điện, giữ lớp vật liệu hoạt tính bên trong.
- Vỏ kín và van điều áp: bảo vệ các thành phần bên trong, hạn chế rò rỉ dung dịch, giải phóng khí khi áp suất vượt ngưỡng.
- Tấm ngăn: cách điện giữa hai bản cực. Công nghệ AGM, tấm ngăn được làm từ sợi thủy tinh thấm dung dịch điện phân.
Thông số bình 12V, 60Ah và năm ông trùm trong ngành
Có thể xem hệ thống điện trên xe như hệ thống nước sinh hoạt ở nhà. Máy phát (alternator) là máy bơm. Đèn, điều hòa, màn hình, đề máy là những vòi nước. Bình ắc quy là bể chứa giữa hai đầu, vừa hứng nước khi máy bơm chạy, vừa xả nước khi máy bơm nghỉ.
V (Volt): điện áp của bình, cho biết mức điện thế bình cung cấp cho hệ thống điện trên xe. Có thể hình dung Volt giống như áp lực nước trong đường ống: áp lực phải phù hợp để nước lưu thông đúng cách. Hầu hết ô tô du lịch sử dụng bình 12V, xe tải công suất lớn mới cần 24V.
Ah (Ampe-hour): dung lượng điện của bình, cho biết khả năng dự trữ và cung cấp điện trong khoảng thời gian nhất định. Hãy hình dung Ah giống như dung tích của một bể nước: bể càng lớn thì khả năng dự trữ càng nhiều. Tuy nhiên, số Ah cao không đồng nghĩa với khả năng đề máy mạnh hơn.
Kích thước (Size): bình phải vừa khay chứa, đúng kích thước, kiểu chân đế và vị trí cọc điện. Một số xe có thể sử dụng nhiều cỡ bình tương thích, nhưng sách hướng dẫn sử dụng vẫn là nơi cần tra cứu đầu tiên để chọn đúng loại.
CCA (Cold Cranking Amps): dòng khởi động nguội, cho biết khả năng cung cấp dòng điện lớn để đề máy trong điều kiện nhiệt độ thấp. Có thể hình dung CCA giống như sức xả mạnh hay yếu của vòi nước, chứ không phải dung tích của bể chứa.
Hãng xe chọn bộ số dựa trên động cơ, tổng tải điện và công suất máy phát của xe. Vì vậy Ah lớn không có nghĩa tốt hơn: bể to mà máy bơm yếu thì bể không bao giờ đầy; bể nhỏ mà còn mở nhiều vòi thì cạn rất nhanh.
5 hãng sản xuất bình ắc quy phổ biến
Trong cửa hàng bán phụ tùng, gara sửa chữa, hay các shop online trên sàn Shopee, 5 thương hiệu bình ắc quy chính hãng bên dưới được anh em chủ xe chọn & chốt nhiều.
Một số tên tuổi còn được hãng xe lựa chọn là Tier-1, đối tác cung cấp bình ắc quy đạt chuẩn OE cho hãng, từ đó làm nền tảng bán sản phẩm thay thế aftermarket ra thị trường bên ngoài.
- GS (Nhật): bắt đầu làm bình ô tô từ 1919
- Varta (Đức): được các hãng xe Đức tin dùng
- Bosch (Đức): anh lớn trong ngành phụ tùng
- Solite (Hàn): đối tác của Kia và Hyundai
- Enimac (Việt Nam): công nghệ chuẩn Italy
Chữ OE (Original Equipment, thiết bị gốc) đáng được giải thích thêm. Bình ắc quy chính hãng đạt tiêu chuẩn OE là bình đã được hãng xe thử nghiệm, phê duyệt và lắp sẵn trên xe trước khi rời nhà máy, tương tự dầu nhớt bôi trơn động cơ, hộp số.
Nói cách khác, trước khi nằm trong cửa hàng phụ tùng, trên kệ Shopee, nó đã qua bài thi kiểm tra chất lượng của hãng xe. Cứ yên tâm sử dụng. Bình ắc quy Đồng Nai PINACO là thương hiệu hàng đầu Việt Nam, nhưng sức cạnh tranh trên thị trường hơi yếu.
Bình ắc quy xe xăng, xe PHEV, xe điện có giống nhau?
Các lái mới nghĩ, bình ắc quy chỉ sử dụng cho xe chạy xăng dầu. Đúng, nhưng mới đúng một nửa. Mọi chiếc xe, kể cả xe điện, đều cần một bình ắc quy điện áp thấp 12V để cung cấp năng lượng cho các chức năng quan trọng như hệ thống khóa cửa, các tính năng an toàn hoặc hệ thống chống bó cứng phanh ABS.
Bảng tóm tắt vai trò của bình ắc quy 12V
| Loại xe | Vai trò khi khởi động | Vai trò phụ trợ khác |
| Xe chạy xăng dầu | Cấp dòng điện lớn cho mô-tơ đề quay động cơ, đồng thời cấp điện cho hệ thống điều khiển cần thiết. | Cấp điện cho khóa cửa, chống trộm, chiếu sáng và các thiết bị khi động cơ tắt; hỗ trợ hệ thống điện khi cần. |
| Xe PHEV cắm sạc | Không quay mô-tơ đề như xe xăng. Cấp điện để kích hoạt hệ thống cao áp, đưa xe vào trạng thái sẵn sàng chạy. | Cấp điện cho các hệ thống điều khiển, chiếu sáng, khóa cửa, chống trộm; hỗ trợ ổn định nguồn điện. |
| Xe thuần điện | Bình ắc quy không tham gia quá trình khởi động máy, chỉ cấp điện cho các hệ thống điện phụ trợ và điều khiển. | Chạy gạt mưa, túi khí, trợ lực lái điện, cân bằng điện tử, tiện nghi; dự phòng an toàn khi pin cao áp gặp sự cố. |
Tuổi thọ bình ắc quy phụ thuộc vào thời gian bảo hành?
Con số thường được nhắc là khoảng 2-3 năm, có thể đạt 4 năm (tầm 50.000 km) nếu chăm sóc tốt, hệ thống sạc hoạt động bình thường. Đây là ước lượng, không phải dữ liệu thử nghiệm.
Hai bình ắc quy cùng thương hiệu, cùng thông số, cùng giá tiền, mua cùng ngày, có thể có hai cuộc đời khác nhau, vì tuổi thọ bình do ba nhóm yếu tố quyết định, không phải đơn vị thời gian trên giấy bảo hành của nhà sản xuất.
Thứ nhất, nhiệt độ khoang máy
Với hầu hết mọi loại xe phổ thông, vị trí đặt bình thường sát động cơ, còn nóng hơn nhiệt độ ngoài trời, giữ nhiệt ngay cả sau khi tắt máy. Hư hại do nhiệt tích lũy, ở nước khí hậu nóng ẩm quanh năm như Việt Nam, đây là kẻ thù đầu tiên.
Bình xe tải không đặt sát động cơ, mà được bố trí ở các vị trí khác tùy theo thiết kế của từng hãng xe, từng dòng xe để tránh nhiệt độ cao từ khoang động cơ gây hư hỏng bình. Câu Slogan huyền thoại NHỚ THĂM EM CHIỀU THỨ 7 được sơn trang trọng phía sau đuôi xe chính là lời nhắc kiểm tra bình, châm nước cất, thêm nước làm mát động cơ.
Thứ hai, cách sử dụng xe
- Chạy quãng đường ngắn: Chuyến dưới 10 phút, vài kilomet, bình chưa kịp nạp lại phần điện đề máy đã dùng. Chạy đường trường, cao tốc giúp bình giữ điện tốt hơn.
- Để xe lâu ngày không chạy: Bình tự xả khoảng 1% mỗi ngày. Nếu để dưới 80% dung lượng, cực bình bắt đầu sunfat hóa, đến mức nào đó không thể hồi phục được.
- Quên tắt đèn, điều hòa: Thiết bị âm thanh, ánh sáng, các tiện nghi, thiết bị điện tử khi sử dụng đồng thời trong thời gian dài dễ gây hại cho bình không kịp nạp điện.
Thứ ba, những thứ xung quanh
- Hệ thống sạc: Máy phát yếu khiến bình cạn dần. Kích bình mà không kiểm tra hệ thống sạc có thể gây tạch cái bình.
- Cọc bình và động cơ. Cọc bị ăn mòn, bugi bẩn, lọc gió tắc làm xe khó nổ; đề lâu hơn, bình tốn điện nhiều hơn khi khởi động.
- Giá kẹp bình. Nếu bình không được cố định chắc, rung lắc thường xuyên có thể làm hỏng các bản cực chì bên trong.
Sự khác nhau và giống nhau giữa bình ắc quy & pin lithium
Bình và pin lithium đều có chung mục đích: trữ điện lúc rảnh, trả điện lúc cần. Bình ắc quy nặng và cồng kềnh, nhưng đủ sức bắn ra dòng điện rất lớn trong vài giây, giúp đề nổ động cơ.
Pin lithium-ion cao áp sử dụng trên xe PHEV xe điện hoạt động kiểu khác: các ion lithium chạy qua lại giữa hai điện cực. Nó nhẹ, chứa nhiều năng lượng trên cùng khối lượng, đủ sức kéo chiếc xe điện chạy hàng ngàn cây số.
| Tiêu chí | Bình ắc quy chì–axit | Pin lithium-ion cao áp |
| Vật liệu chế tạo | Bao gồm các chất: chì, chì dioxide và dung dịch axit sulfuric. | Hợp chất lithium, graphite, chất điện phân và màng ngăn. |
| Khả năng tích trữ điện | Thấp trên cùng khối lượng; thường khoảng 30–50 Wh/kg. | Cao trên cùng khối lượng; khoảng 100–265 Wh/kg tùy công nghệ. |
| Tuổi thọ sử dụng | Chịu ít chu kỳ nạp–xả; tuổi thọ giảm nhanh nếu thường xuyên xả sâu. | Nhiều chu kỳ nạp–xả; tuổi thọ phụ thuộc công nghệ, nhiệt độ, cách sử dụng. |
| Giá thành ban đầu | Chi phí mua ban đầu thấp. | Chi phí mua ban đầu cao. |
| Ứng dụng phổ biến | Bình ô tô, xe máy, xe nâng; bộ lưu điện UPS; thắp sáng, đèn khẩn cấp. | Điện thoại, laptop, dụng cụ điện cầm tay; xe điện, hệ thống lưu trữ điện. |
| Mức độ tự xả điện | Khoảng 4–6% mỗi tháng. | Khoảng 1–3% mỗi tháng. |
| Công nghệ chế tạo | Công nghệ lâu đời, vẫn cần kiểm soát chất lượng và an toàn nghiêm ngặt. | Phức tạp, yêu cầu kiểm soát vật liệu và quy trình chặt chẽ; bộ pin cần mạch bảo vệ. |
Quay lại trạm dừng giữa đèo
Nhớ lại buổi chiều hôm ấy, có thể thấy chiếc xe không hề hư hỏng gì ngoài một hộp chì hình chữ nhật đặt dưới nắp capo. Động cơ còn nguyên, hộp số còn nguyên, cả đoàn cũng còn nguyên. Chỉ thiếu cái bình ắc quy đủ sức bắn dòng điện trong vài giây đầu tiên.
Tuổi thọ bình ắc quy cũng như con người, hiếm khi báo trước ngày đột quỵ, nhưng nó cũng hiếm khi im lặng hoàn toàn mà không báo hiệu: đèn báo bình yếu, tiếng đề yếu dần, đèn pha mờ… Những tín hiệu kêu cứu thường xuất hiện trước khi bình thực sự đột quỵ.
Xe vừa nổ máy giữa đèo lúc ấy có thể do bề trên linh thiêng đã nghe lời cầu nguyện. Nhưng lần sau hạn chế chắp tay trước đèo, mà hãy kiểm tra bình ắc quy trước khi xe đổ đèo.
