Pin Lithium là gì?

Trong mấy năm trở lại đây dòng Pin Lithium được sử dụng phổ biến hơn, được ưu ái và đánh giá cao hơn. Cụ thể Pin Lithium thường hay được gọi là pin Li-on, hoặc pin Lithium-on, viết tắt là LIB, thuộc loại pin sạc.

Dòng pin Lithium thường được ứng dụng rộng rãi cho các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy chụp hình, máy tính, điện mặt trời, xe điện… bên cạnh đó loại pin này còn được phát triển trong môi trường quân đội, các phương tiện giao thông đường bộ cũng như kỹ thuật hàng không…

Nói cách dễ hiểu hơn thì pin Lithium được ứng dụng rộng rãi và đang có xu hướng thay thế cho dòng ắc quy chì thông thường. Nhờ ưu thế nổi bật như hiệu suất hoạt động cao, bền bỉ, độ ổn định tốt cũng như tuổi thọ lâu dài. Chưa hết sản phẩm đảm bảo sự an toàn tối đa cho người dùng tránh bị tai nạn bởi dung dịch điện ly chứa axit như dòng ắc quy truyền thống.

Cấu tạo của pin Lithium

Pin Lithium được sử dụng điện cực được làm từ các hợp chất có cấu trúc tinh thể dạng lớp. Cụ thể khi pin đang trong quá trình sạc và xả thì các lớp ion Li này sẽ tiến hành xâm nhập và điền đầy các khoảng trống giữa các lớp. Từ đó tạo ra phản ứng hóa học và tạo ra năng lượng để cung cấp cho thiết bị hoạt động.

Cụ thể khi sử dụng pin Lithium thì quá trình sạc pin, các ion Li sẽ chuyển động từ cực dương sang cực âm. Ngược lại trong quá trình xả, các ion Li sẽ chuyển động ngược lại từ cực âm sang cực dương.

Điện cực dương của pin Lithium bao gồm có LicoO2 và LiMnO4. Cấu trúc của phân tử bao gồm phân tử Oxide Coban liên kết với nguyên tử Lithium. Khi có dòng điện chạy qua, nguyên tử Lithium sẽ nhanh chóng tách rời khỏi cấu trúc để tạo thành ion dương Lithium, Li +.

Điện cực âm của pin được cấu tạo từ than chỉ hay còn gọi là (graphene) và các vật liệu Cacbon khác có nhiệm vụ lưu giữ các ion Lithium L+ trong tinh thể. Ngoài ra dung dịch điện ly của pin Lithium phải có độ dẫn ion cũng như chất cách điện cực tốt.

Sự khác nhau của dòng pin Lithium và pin ắc quy truyền thống

Là dòng pin được phát triển để thay thế cho các loại pin ắc quy truyền thống, vì vậy không ngạc nhiên khi pin Lithium mang trong mình nhiều ưu điểm vượt trội hơn. Cụ thể sự khác nhau giữa 2 dòng pin này như sau:

• Dung lượng pin: Pin Lithium có mật độ năng lương cao hơn nhiều lần so với các loại pin ắc quy thông thường cũng như chịu tải tốt hơn. Vì vậy hiệu suất sử dụng sản phẩm sẽ cao hơn nhiều so với ắc quy.
• Tuổi thọ trung bình: Tất nhiên so về độ bền và tuổi thọ thì ắc quy không thể so với pin lithium được. Vì nếu như ắc quy có thời gian sử dụng chỉ khoảng 1 năm thì dòng pin cao cấp này có thể sử dụng được từ 5 đến 7 năm lận.
• Mật độ năng lượng sạc – xả: Pin lithium sở hữu mật độ 20 Wh/kg, chịu được dòng xả lớn dạng xung (trong thời gian ngắn) và chịu tải cao còn dòng ắc quy bình thường thì sở hữu mật độ là 32 Wh/kg, vì vậy khả năng chịu tải vô cùng kém.
• Thời gian sạc: Pin Lithium có thời gian sạc nhanh gấp 4 lần ắc quy. Cụ thể thời gian sạc khá nhanh chỉ mất 3 đến 4 tiếng còn ắc quy truyền thống thì mất khoảng từ 6 đến 8 tiếng mới đầy bình. Đặc biệt, nếu như bị xả quá 50% mà không được sạc, ắc quy chì sẽ bị hỏng hai cực còn pin lithium thì vẫn bình thường bền bỉ.
• Khả năng chống nước và chống cháy nổ: Pin lithium có khả năng chống nước và chống cháy nổ khá tốt, còn ngược lại dòng ắc quy thì cả 2 tính năng này đều khá kém.
• Khối lượng: Thông thường pin lithium chỉ có cân nặng từ 3 đến 4kg còn ắc quy lên đến 12 đến 15 kg lận.
• Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Với môi trường khắc nghiệt như ở nước ta thì khá phù hợp để sử dụng dòng pin lithium vì sản phẩm sẽ ít bị ảnh hưởng do được cấu tạo bởi những cell rắn lithium. Ngược lại ắc quy bị ảnh hưởng bởi môi trường vì cấu tạo của ắc quy có nhiều chì và axit.
• Mức chi phí: Sở hữu quá nhiều ưu điểm nên tất nhiên những chiếc pin lithium có giá thành cao hơn nhiều so với pin ắc quy chì. Đây là nhược điểm duy nhất của sản phẩm.

Ứng dụng của Pin Lithium trong hệ thống điện mặt trời

Ở trong hệ thống điện mặt trời cũng vậy, những chiếc pin lithium đang được sử dụng khá rộng rãi từ ứng dụng cho đèn năng lượng, cho hệ thống điện mặt trời… vì vậy chất lượng của các hệ thống điện mặt trời, các sản phẩm năng lượng càng ngày càng được nâng cấp lên tốt hơn, cho ra hiệu suất cao hơn và bền bỉ hơn.