Pin lithium-ion là gì? Tại sao pin lithium-ion phổ biến?

ắc quy pin dự trữ năng lượng

Hiện này có khá nhiều các sản phẩn được ứng dụng loại pin lithium ion, li-on trong các đồ dùng điện tử. Họ cải tiến cũng như tạo nên sự khác biệt về tính năng cũng như công nghệ sử dụng chúng. Tuy nhiên, giống như tất cả các hình thức công nghệ pin khác biệt chúng điều có ưu và nhược điểm:

Để có được hiệu quả từ ​​công nghệ pin li-ion bạn cần biết những ưu và nhược điểm để tận dụn tối đa. Tránh  những hạn chế hoặc có thể biến chúng thành ưu điểm trong hoạt động của mình. Theo cách này hay cách khác, chúng có thể được sử dụng theo cách phát tốt nhất.

Ưu điểm của pin lithium ion:

Có nhiều lợi thế khi sử dụng pin li-ion của pin. Những lợi thế của pin li-ion bao gồm:

Mật độ nguồn năng lượng cao:

Mật độ năng lượng cao là một trong những lợi thế chính của công nghệ pin lithium ion. Với các thiết bị điện tử như điện thoại di động cần hoạt động lâu hơn giữa các lần sạc mà vẫn tiêu thụ nhiều năng lượng hơn; luôn có nhu cầu sử dụng pin với mật độ năng lượng cao hơn nhiều.

pin lithium ion
pin lithium ion

Thêm vào đó, có nhiều ứng dụng năng lượng từ thiết bị điện đến cho các loại xe điện, xe nâng… Mật độ năng lượng cao hơn nhiều được cung cấp bởi pin lithium ion là một lợi thế khác biệt. Xe điện hoặc hệ thống lưu trữ cũng cần một công nghệ pin có mật độ điện năng lượng cao.

Tự xả:

Một vấn đề với nhiều pin sạc là tốc độ tự xả. Các tế bào ion lithium là tốc độ tự xả của chúng thấp hơn nhiều so với các tế bào có thể sạc lại khác như các dạng Ni-Cad và NiMH. Nó thường là khoảng 5% trong 4 giờ đầu tiên sau khi được tính phí nhưng sau đó rơi vào khoảng 1 hoặc 2% mỗi tháng.

Bảo trì thấp:

Một lợi thế lớn của pin lithium ion là chúng không yêu cầu và bảo trì để đảm bảo hiệu suất của chúng. Các tế bào Ni-Cad yêu cầu phóng điện định kỳ để đảm bảo rằng chúng không thể hiện hiệu ứng bộ nhớ. Vì điều này không ảnh hưởng đến các tế bào ion lithium; quá trình này hoặc các quy trình bảo trì tương tự khác là không bắt buộc.

Không yêu cầu kích điện:

Một số tế bào có thể sạc lại cần được kích điện khi chúng nhận được lần sạc đầu tiên. Không có yêu cầu cho điều này với các tế bào và pin lithium ion.

Nhiều loại có sẵn:

Có một số loại tế bào ion lithium có sẵn. Ưu điểm này của pin lithium ion có thể có nghĩa là công nghệ phù hợp có thể được sử dụng cho ứng dụng cụ thể cần thiết.

Một số dạng pin lithium ion cung cấp mật độ dòng điện cao và lý tưởng cho các thiết bị điện tử. Những người khác có thể cung cấp mức hiện tại cao hơn nhiều và lý tưởng cho các công cụ điện và xe điện.

Nhược điểm của pin lithium ion:

Giống như việc sử dụng bất kỳ công nghệ nào, có một số nhược điểm cần được cân bằng với lợi ích. Những nhược điểm của pin li-ion bao gồm:

Yêu cầu bảo vệ:

Pin và pin lithium ion không mạnh như một số công nghệ sạc khác. Họ yêu cầu bảo vệ khỏi bị sạc quá mức và thải ra quá xa.

Ngoài ra, họ cần phải duy trì dòng điện trong giới hạn an toàn. Theo đó, một nhược điểm của pin lithium ion là chúng yêu cầu mạch bảo vệ được kết hợp để đảm bảo chúng được giữ trong giới hạn hoạt động an toàn của chúng. May mắn thay với công nghệ mạch tích hợp hiện đại, điều này có thể được tích hợp tương đối dễ dàng vào pin.

Hoặc trong thiết bị nếu pin không thể thay thế cho nhau. Việc kết hợp mạch quản lý pin cho phép sử dụng pin li-ion mà không cần bất kỳ kiến ​​thức đặc biệt nào. Chúng có thể được sạc lại và sau khi pin được sạc đầy, bộ sạc sẽ cắt nguồn cung cấp cho nó.

Lão hóa:

Một trong những nhược điểm lớn của pin lithium ion đối với thiết bị điện tử tiêu dùng là pin lithium ion bị lão hóa. Thời gian này không chỉ phụ thuộc vào thời gian hay lịch mà còn phụ thuộc vào số chu kỳ xả sạc mà pin đã trải qua.

Thông thường pin sẽ chỉ có thể chịu được 500 – 1000 chu kỳ xả sạc trước khi dung lượng giảm. Với sự phát triển của công nghệ li-ion, con số này đang tăng lên. Nhưng sau một thời gian, pin có thể cần thay thế và đây có thể là một vấn đề nếu chúng được nhúng trong thiết bị.

Khi một oxit lithium coban tiêu dùng thông thường, pin hoặc pin LCO cần được lưu trữ, nó cần được sạc một phần – khoảng 40% đến 50% và được giữ trong khu vực lưu trữ mát mẻ. Lưu trữ trong những điều kiện này sẽ giúp tăng tuổi thọ.

ưu và nhược điểm pin lithium ion
ưu và nhược điểm pin lithium ion

Vận chuyển:

Nhược điểm pin li-ion này đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây. Nhiều hãng hàng không giới hạn số lượng pin lithium ion mà họ sử dụng và điều này có nghĩa là việc vận chuyển của họ bị giới hạn trong các tàu. Đối với khách du lịch hàng không, pin lithium ion thường cần phải mang theo trong hành lý xách tay.

Mặc dù với vị trí an ninh, điều này có thể thay đổi theo thời gian. Nhưng số lượng pin có thể bị hạn chế. Bất kỳ tàu chiến ion lithium nào được mang riêng phải được bảo vệ chống ngắn mạch bằng vỏ bảo vệ, v.v.

Chi phí:

Một nhược điểm lớn của pin lithium ion là giá thành của chúng. Thông thường, chúng có chi phí sản xuất cao hơn khoảng 40% so với tế bào Niken cadmium. Đây là một yếu tố chính khi xem xét việc sử dụng chúng trong các mặt hàng tiêu dùng được sản xuất hàng loạt trong đó bất kỳ chi phí bổ sung nào là một vấn đề lớn.

Tại sao pin li ion lại phổ biến

Vốn dĩ pin và vật liệu tạo nên pin có chứa mật độ năng lượng cao hơn so với các loại pin lưu trữ điện khác. Do đó người ta có thể tạo nên một viên pin có kích thước nhỏ nhưng có dung lượng lớn. Và điều đặt biệt là tuổi thọ của pin lo-ion có tuổi thọ cao hơn các pin hiện nay có trên thị trường.

Vì mật độ năng lượng lớn nên phải phối hợp với các chất dẫn điện khác, đi vào bên trong viên pin để có thể sử dụng lâu hơn và bền hơn.

Công nghệ chưa hoàn thiện:

Mặc dù pin lithium ion đã có sẵn trong nhiều năm; nhưng nó vẫn có thể được coi là một công nghệ chưa trưởng thành bởi vì nó là một khu vực đang phát triển. Điều này có thể là một bất lợi về mặt thực tế là công nghệ không phải là không đổi. Tuy nhiên, khi các công nghệ ion lithium mới đang được phát triển mọi lúc; nó cũng có thể là một lợi thế vì các giải pháp tốt hơn đang có sẵn.

Công nghệ pin Li-ion có rất nhiều lợi thế khác biệt. Theo đó, công nghệ được sử dụng rộng rãi và điều này chỉ được thiết lập để tăng lên. Hiểu những ưu điểm cũng như nhược điểm hoặc hạn chế cho phép sử dụng tốt nhất công nghệ pin.

Ngày nay công nghệ chế tạo pin ngày càng được cải thiện; các nhà sản xuất smartphone và thiết bị di động cũng tự sản xuất những viên pin cho thiết bị của họ. Chính vì công nghệ chế tạo pin khác nhau nên chúng ta thường thấy những sản phẩm có cùng dung lượng pin; và loại pin li-ion với pin khác nhưng có thời gian sử dụng không giống nhau.