Pin Lithium là gì? Cấu tạo và so sánh với loại pin khác

15:30 | 24/07/2022 - Quang Anh

Theo dõi Auto5 trên

Pin là một thành phần quan trọng trên xe ô tô điện nói riêng và hầu hết các đồ vật sử dụng điện nói chung. Có rất nhiều loại pin đang được ứng dụng trên ô tô điện nhưng công nghệ pin Lithium là loại được sử dụng rộng rãi nhất trên các dòng xe điện hiện nay.

Xu thế của ngành công nghiệp ô tô thế giới đang chuyền dần sang các dòng xe chạy điện, các dòng xe xanh, thân thiện với môi trường. Trong đó, pin của xe là một bộ phận quan trọng và một tiêu chí lớn để đánh giá một chiếc xe điện có đáng mua hay không?

Trong các loại pin được sử dụng hiện nay, công nghệ pin lithium là loại được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trên thị trường. Sở dĩ loại pin này được sử dụng phổ biến bởi vì bản thân viên pin và vật liệu tạo nên nó chứa một mật độ năng lượng cao hơn các loại pin khác, do đó người ta có thể chế tạo một viên pin có kích thước nhỏ nhưng dung lượng lớn hơn gấp nhiều lần.

Xem thêm:

Xe hybrid: Cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm

Pin xe điện là gì?

Với dòng xe ô tô điện, pin chính là “linh hồn”, là công nghệ lõi của thiết kế xe điện, chiếm tỷ trọng lớn trong giá bán xe ô tô điện cũng như đòi hỏi trình độ khoa học - công nghệ cao.

Pin trên ô tô điện là loại pin sạc (hay còn gọi là ắc quy hay pin thứ cấp), là các loại pin có thể lặp đi lặp lại chu trình sạc bằng cách cắm pin và bộ sạc vào nguồn điện. Cấu tạo pin ô tô điện gồm nhiều ngăn chứa các tế bào pin được lắp nối tiếp nhau, gồm điện cực dương (ca-tốt) và điện cực âm (a-nốt) cùng dung dịch điện ly.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin Lithium

1. Pin Lithium là gì?

Pin Lithium, hay còn gọi là pin Li-on, hoặc pin Lithi-on, viết tắt là LIB, thuộc loại pin sạc. Là một tổ hợp bao gồm nhiều tế bào, như pin axit-chì và nhiều loại pin khác. Pin sử dụng kim loại Lithium hoặc hợp kim Lithium làm vật liệu điện cực âm và sử dụng dung dịch điện giải không dính.

Pin Lithium có thể được chia thành hai loại: pin Lithium kim loại và pin Lithium-Ion (pin Li-Ion). Pin Lithium-Ion không chứa Lithium kim loại và có thể sạc lại được.

2. Cấu tạo của pin Lithium

Một pin Lithium được hình thành từ bốn thành phần chính:

+ Cực âm: Xác định công suất và điện áp của pin và là nguồn của các ion Lithium.

+ Cực dương: Cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài và khi pin được sạc, các ion Lithium được lưu trữ trong cực dương.

+ Chất điện phân: Đóng vai trò là ống dẫn của các ion Lithium giữa cực âm và cực dương, được hình thành từ muối, dung môi và chất phụ gia.

+ Dải phân cách: Hàng rào vật lý giữ cho cực âm và cực dương cách nhau.

3. Dung lượng của pin Lithium

Dung lượng của pin ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của pin thông qua lần xả. Các nghiên cứu cho thấy khi bạn thực hiện sạc pin thường xuyên sẽ giúp pin hoạt động tốt hơn là đợi sử dụng hết năng lượng của pin rồi mới sạc. Vậy nên thực hiện sạc pin điện thoại nhiều lần sẽ tốt hơn chỉ sạc một vài lần.

Những lưu ý quan trọng đối với việc sạc pin Lithium:

Hãy chia ra nhiều lần để sạc pin.
Đừng sử dụng đến khi pin bị cạn kiệt, hãy giữ lại một phần năng lượng để bảo vệ các tế bào của pin.
Trạng thái hoạt động tốt nhất của pin Lithium là ở mức 40% – 50%.
Khi thực hiện sạc pin hạn chế sạc pin ở điều kiện nhiệt độ quá thấp hay quá cao.

4. Sự khác biệt giữa pin Lithium kim loại và pin Lithium-ion

	Pin Lithium kim loại	Pin Lithium-ion
Thực tế	Pin không sạc được.	Pin sạc lại được.
Quan điểm hóa học	Sử dụng lithium ở dạng kim loại nguyên chất.	Sử dụng các hợp chất lithium ổn định hơn so với pin nguyên tố được sử dụng trong pin lithium.

So sánh pin Lithium và pin ắc quy chì axit

Loại pin	Pin Lithium	Ắc quy chì axit
Hiệu năng	Pin Lithium có hiệu năng cao, hiệu suất lên tới 95%. Do đó lượng điện hấp thụ tốt giúp xe đi được lâu hơn.	Ắc quy chì axit có hiệu năng thấp hơn, hiệu suất chỉ từ 80 đến 85%. Điều đó khiến ắc quy lưu trữ được ít năng lượng, xe không đi được quãng đường dài.
Trọng lượng trung bình	Pin lithium có trọng lượng nhẹ, trung bình chỉ khoảng 3 đến 4kg/pin. Điều này giúp trọng lượng xe giảm đi đáng kể.	Ắc quy chì axit có trọng lượng khá nặng. Trung bình từ 12 đến 15kg/ắc quy. Điều này khiến tăng trọng lượng xe.
Thời gian sạc	Thời gian sạc pin lithium khá nhanh, trung bình từ 3 đến 4 tiếng. Có thể xả hết pin mà không lo hỏng.	Ắc quy chì có thời gian sạc lâu hơn, trung bình từ 6 đến 8 tiếng, thậm chí tới 12 tiếng. Nếu bị xả pin quá 50% thì ắc quy dễ bị hư hỏng.
Tiêu chuẩn kháng nước	Pin lithium có khả năng kháng nước vượt trội.	Ắc quy chì axit không có khả năng kháng nước nên rất hạn chế khi đi trời mưa, đường ngập úng.
Độ bền	Pin Lithium có giá thành cao hơn ắc quy chì nhưng tuổi thọ cao hơn và không cần bảo dưỡng. Tuổi thọ trung bình của pin lithium có thể tới 4 đến 5 năm.	Ắc quy chì axit có giá thành rẻ hơn nhưng bị giới hạn tuổi thọ chỉ 1-2 năm. Cần phải bảo dưỡng thường xuyên hơn so với pin lithium.

>> Xem thêm: Giá bán xe ô tô điện VinFast mới nhất

Hầu hết các loại xe máy, ô tô điện trên thị trường hiện nay đều được trang bị công nghệ pin lithium-ion, do loại pin này có tuổi thọ lâu và hiệu năng tốt hơn nhưng lại có giá thành cao hơn pin ắc quy chì axit. Đó cũng là lý do tại sao mức giá bán hiện nay của xe điện vẫn có khá cao, khó tiếp cận phần lớn khách hàng trên toàn cầu.

Theo Tạp chí Người Đưa Tin - Link gốc