Ắc quy Lithium là gì? Nguyên lý hoạt động của ắc quy Lithium

Ắc quy Lithium hiện nay được ứng dụng vô cùng rộng rãi. Nhận được nhiều đánh giá cao từ người dùng bởi nhiều ưu điểm vượt trội mà thiết bị này mang lại. Vậy, ắc quy lithium là gì? Chúng có những đặc điểm và ưu điểm nổi bật như thế nào? Hãy cùng Hangchavn tìm hiểu trong bài viết sau đây nhé!

Tổng quan ắc quy Lithium

Ắc quy Lithium hiện đang rất phổ biến trên thị trường tuy nhiên không phải ai cũng hiểu khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. Dưới đây là thông tin mà Hangchavn tìm được hy vọng sẽ giúp ích cho bạn

Ắc qui Lithium là gì?

Ắc quy lithium là một loại ắc quy đã có mặt trên thị trường từ rất lâu, nhưng không phải ai cũng biết và hiểu rõ sản phẩm này. Trên thị trường, mọi người thường gọi ắc quy này là pin Li-on. Điểm đặc biệt của ắc quy lithium là khả năng sạc năng lượng khi nguồn điện cạn kiệt. Ắc quy Lithium còn được gọi với những cái tên như Pin Lithium, Pin Li-on,… Đây là một dạng pin sạc.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ắc quy Lithium

Cấu tạo

Bình ắc quy lithium được chia thành nhiều loại khác nhau dựa trên kích thước, công dụng, vật liệu tạo thành các điện cực,… Tuy nhiên, xét về cơ bản thì một bình hoàn chỉnh sẽ bao gồm nhiều ô riêng lẻ. Mỗi ô như vậy có cấu trúc hoàn toàn gống nhau, gồm những thành phần như sau:

• Điện cực dương (Positive electrode): Cực dương (anode) thường được làm bằng than chì (graphit).
• Điện cực âm (Negative electrode): Cực âm (cathode) chứa hợp kim oxit của kim loại lithium (liti – Li), nickel (niken – Ni) và cobalt (coban – Co). Những oxit kim loại này còn được gọi là kim loại chuyển tiếp.
• Chất điện phân (Electrolyte): Thường là muối của liti hexafluorophosphate hòa tan trong dung môi aprotic (dietyl cacbonat) để các ion Li di chuyển như vật mang điện.
• Bộ phân tách (Separator): Dùng để ngăn ngừa đoản mạch, thành phần này thường làm từ màng polyme và được lắp đặt giữa các điện cực. Bộ phân tách có tính thấm ion Li cao, với số lượng hấp thụ lớn.

Nguyên lý hoạt động

Hoạt động của bình ắc quy pin lithium chủ yếu dựa trên sự chuyển động liên tục của ion Li giữa các điện cực. Trong quá trình sạc/xả, dòng ion này cân bằng với dòng điện bên ngoài để đảm bảo các điện cực vẫn trung hòa về điện.

• Quá trình sạc

Ở quá trình này, các nguyên tửu lithium không bị ion hóa di chuyển từ cực âm đến bộ phân tách và trở lại cực dương. Tại đây, nguyên tửu này bị chèn giữa các phân tử than chì (quá trình xen kẽ – intercalation) và được kích hoạt bằng dòng điện một chiều đến khi đạt dòng định mức. Ở điện áp cuối quá trình sạc, các nguyên tử lithium được duy trì khi dòng điện sạc giảm. điều này giúp hạn chế hỏng hoặc quá nhiệt nhờ trang bị thiết bị sạc điện tử hoặc bảo vệ.

• Quá trình xả

Khi ắc quy lithium đang trong quá trình xả, hiểu đơn giản là một thiết bị nào đó được kết nối với bình đang sử dụng năng lượng thì nguyên tử lithium ở cực dương tách ra một electron. Electron này được đưa ở về cực âm thông qua mạch ngoài, còn ion Li sẽ di chuyển từ cực dương → chất điện phân và bộ phân tách → cực âm. Các electron khi di chuyển đến cực âm qua ion kim loại chuyển tiếp bị ion hóa mạnh mẽ.

Ứng dụng của ắc quy Lithium

Pin Lithium – ion dùng cho những thiết bị như điện thoại, máy chụp hình, máy tính,…Đây là một loại pin được sử dụng nhiều trong môi trường quân đội. Những phương tiện như xe nâng điện, máy điện, kỹ thuật hàng không cũng sử dụng ắc quy lithium.

Ắc quy Lithium đang được nghiên cứu với những kỳ vọng có thể thay thế ắc quy axit chì sử dụng nhiều trong ô tô, xe máy, xe điện trước đây. Bởi Lithium không những đem đến năng suất cao mà còn vô cùng thân thiện, không gây ô nhiễm môi trường. Ắc quy Lithium cũng an toàn hơn rất nhiều cho người dùng.

Ưu và nhược điểm của ắc quy Lithium

Bên cạnh cấu tạo, nguyên lí hoạt động và ứng dụng thì có một yếu tố mà mọi người thắc mắc rất nhiều đó là ưu và nhược điểm của ắc quy Lithium là gì? Đáp ứng được nhu cầu đó, hangchavn cung cấp thông tin về ưu và nhược điểm của ắc quy Lithium qua bài viết dưới đây:

Ưu điểm của ắc quy Lithium

Hiện nay, bình ắc quy pin lithium được nhiều người sử dụng bởi nó có những ưu điểm sau đây:

• Thân thiện với môi trường: Nhờ khả năng tái sử dụng mà pin lithium có thể tiết kiệm đáng kể chi phí tiêu hủy kim loại chì như các loại ắc quy thông thường. Từ đó, gây ích ảnh hưởng hơn đến môi trường.
• Điện áp cao: Cung cấp mức điện áp tối đa khoảng 3,7 – 3,8V, cải thiện hơn so với các loại pin thông thường.
• Tuổi thọ cao: Vòng đời bình ắc quy lithium có thể lên đến hơn 2.000 lần, phụ thuộc vào nhu cầu và điều kiện sử dụng.
• Cung cấp năng lượng lớn: Mức năng lượng tối đa cung cấp khoảng 555Wh/kg, nhiều hơn đáng kể so với các loại ắc quy chì thông thường.
• Độ an toàn cao: Ngoài khả năng bảo vệ môi trường, ắc quy lithium được ứng dụng công nghệ hiện đại giúp đảm bảo độ an toàn và hạn chế cháy nổ.

Nhược điểm của ắc quy Lithium

• Xuất hiện hiệu ứng tự xả, nghĩa là dung lượng bị giảm 5 – 10%/ tháng (tùy theo chế độ sử dụng pin ra sao) sau khi có thể chịu được số lần chu kì xả- nạp.
• Khi điện áp pin thấp dưới 3V hoặc cao quá 4,2V có thể làm hỏng pin (nên tham khảo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất)
• Giá thành tương đối cao, tùy vào mỗi thương hiệu mà giá pin Lithium sẽ dao động mức giá khác nhau.
• Nhạy cảm và dễ hư hỏng bởi nhiệt, chỉ nên dùng pin ở nhiệt độ nhỏ hơn 60 độ C. Điều này còn có nghĩa là, khi sạc pin Lithium, bạn cần sạc đúng thời lượng vì nếu sạc quá lâu so với quy định, thì pin dễ sinh nhiệt, khí CO2 làm tăng áp suất trong pin, gây cháy nổ.

Thông tin bổ sung

So sánh Lithum với ắc quy chì

Dưới đây là bảng so sánh Ắc quy Lithium và ắc quy chì:

Một số lưu ý khi mua ắc quy Lithium

Hiện nay, có nhiều đơn vị cung cấp bình ắc quy lithium trên thị trường, nhưng không phải tất cả đều đảm bảo được chất lượng sản phẩm. Nếu có sai sót trong quá trình đưa ra quyết định có thể khiến bình nhanh chóng hư hỏng hoặc gặp các sự cố không mong muốn. Điều này hoàn toàn có thể được khắc phục bằng cách lựa chọn một đơn vị chuyên cung cấp bình ắc quy lithium uy tín.

Để có thể mua được ắc quy Lithium rẻ, chính hãng các bạn cần tham khảo và tìm hiểu thông tin địa chỉ uy tín, chất lượng, có nhân viên kinh nghiệm, tư vấn nhiệt tình.

Một số lưu ý khi sử dụng ắc quy Lithium

Ắc quy Lithium ion thường có giá cao, cho nên nếu bạn muốn sử dụng pin Lithium thì hãy lưu ý một số điều sau:

• Hạn chế dùng hết pin rồi mới sạc.
• Ắc quy pin Lithium ion có tuổi thọ từ 2 – 3 năm, thậm chí không dùng cũng phải loại bỏ. Do đó, tránh dùng ắc quy đã quá hạn sử dụng kể từ ngày sản xuất.
• Tránh để pin ở nhiệt độ cao vì sẽ làm thoái hóa ắc quy.

Ắc quy Lithium cho xe nâng điện

Dưới đây là các tính năng của ắc quy Lithium cho xe nâng điện:

Sạc nhanh

Khi được sử dụng nguồn điện thích hợp, ắc quy Lithium trong khoảng 30 phút có khả năng hấp thu 50%công suất. Điều này chính nhờ vào công nghệ sạc nhanh. Thiết bị nhanh chóng được sạc đầy chỉ trong khoảng 60 đến 120 phút.

Độ an toàn cao

Ắc quy Lithium được biết đến với độ an toàn cao. Điều này có được nhờ tính chất hoá học, cơ chế pin của chúng. Mỗi ắc quy đều sẽ được trang bị một hệ thống chuyên quản lý pin (BMS). Chức năng của hệ thống này là bảo vệ ắc quy khỏi sự nhắn mạch, điện áp vượt quá mức cho phép, bảo vệ khi quá dòng hoặc quá nhiệt,…

Hiệu quả năng lượng cao

Việc sử dụng ắc quy Lithium giúp bạn lái xe nhanh hơn so với việc dùng ắc quy axit chì. Tăng hiệu quả làm việc cao hơn. Trong suốt quá trình sạc và xả, Lithium đạt được hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao (98%) hơn so với ắc quy axit chì (tối đa 85%).

Thân thiện với môi trường

Lithium được biết đến như một loại ắc quy đại diện cho xu hướng thân thiện với môi trường. Không giống như ắc quy axit chì, lithium được sản xuất không sử dụng Cd, Pb, Hg. Đây đều là những kim loại dẫn đến ô nhiễm môi trường trầm trọng. Hơn nữa, trong quá trình sạc, ắc quy lithium cũng không tạo ra khí Hydro độc hại giống như axit chì.

Thiết kế đa dạng

Ắc quy Lithium được thiết kế đa dạng về nhiều mặt nên có thể phù hợp với rất nhiều loại máy móc, thiết bị. Có đầy đủ các loại điện áp từ 24V đến 750V. Những thiết kế của lithium có thể phù hợp với nhiều loại như xe nâng, xe điện, hoặc ứng dụng trong những thiết bị về năng lượng,…

Tính năng giám sát từ xa

Ắc quy Lithium có khả năng theo dõi thông qua truy cập Internet. Nhờ vậy mà người dùng có thể dễ dàng theo dõi tình trạng của ắc quy bất kỳ ở đâu hoặc khi nào. Việc này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho những công ty kinh doanh cho thuê ắc quy.

Một số câu hỏi thường gặp

Ắc quy Lithium có bền không?

Sau khi so sánh về sự khác nhau giữa ắc quy Lithium và ắc quy chì, có thể thấy rằng ắc quy Lithium có nhiều ưu điểm nổi trội và độ bền cao hơn ắc quy chì.

Ắc quy Lithium cho hiệu suất hoạt động trên 90%, tốc độ sạc xả nhanh và giảm tải cho bộ phận nạp điện của thiết bị điện khi sử dụng. Độ bền của pin Lithium kéo dài từ 4 – 5 năm, trong khi ắc quy chì chỉ khoảng 1 năm.

Ắc quy lithium 12V có các loại nào?

Hiện nay, trên thị trường có nhiều bình ắc quy pin lithium khác nhau, tùy thuộc vào vật liệu tạo nên điện cực. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động của mỗi loại vẫn giống nhau. Các loại ắc quy lithium phổ biến hiện nay như:

• Pin Lithium-polymer: Chất điện phân là một màng gốc polymer sệt như gel, giúp có thể sản xuất các loại pin nhỏ dưới 0,1mm. Mức năng lượng cung cấp lên đến 180Wh/kg, nhưng khá nhạy cảm với cơ, điện và nhiệt học.
• Ắc quy pin lithium coban dioxide: Điện cực dương được làm từ lithium coban dioxide, điện cực âm làm bằng than chì. Điểm yếu của loại ắc quy này là tỏa nhiều nhiệt khi quá tải.
• Bình ắc quy Lithium titanate: Thay vì than chì, điện cực âm pin này được làm từ spinel titan lithium trong công nghệ thiêu kết, giúp tăng cường khả năng sạc nhanh và hoạt động tốt ở -40°C.
• Ắc quy liti sắt photphat: Điện cực dương được tạo thành từ hợp kim oxit của sắt, lithium và photphat. Mặc dù có mức năng lượng cung cấp thấp hơn, khoảng 110Wh/kg, nhưng không dễ tỏa nhiệt ra bên ngoài.

Khi mua ắc quy Lithium cần lưu ý những gì?

Trên thị trường hiện nay có nhiều thương hiệu sản xuất bình ắc quy, các loại khác nhau cũng có tính ứng riêng cũng như mức giá khác nhau. Tuy nhiên, khi chọn mua bình ắc quy cần lưu ý vấn đề gì? Dưới đây là một số tiêu chí cơ bản:

• Dựa vào mục đích sử dụng thực tế, nguồn điện, yêu cầu cấp điện cho thiết bị ra sao để chọn lựa bình ắc quy Lithium có thông số cũng như kích thước tương thích.
• Tìm hiểu về chất liệu để lựa chọn sản phẩm có độ bền cũng như tính an toàn cao.
• Nên lựa chọn những loại ắc quy Lithium được sản xuất bởi thương hiệu uy tín để đảm bảo chất lượng cũng như chính sách bảo hành tốt nhất.
• Mua ắc quy Lithium tại địa chỉ uy tín.

Phía trên Hangchavn đã cung cấp thông tin về ắc quy Lithium là gì, hi vọng những thông tin, kiến thức mà chúng tôi mang đến sẽ giúp cho các bạn có thể tự tin lựa chọn được loại ắc quy Lithium phù hợp để sử dụng mang lại những hiệu quả cao. Nếu thấy bài viết này thật sự hữu ích, khách hàng hãy chia sẻ với những người xung quanh nhé !

Đối với xe nâng hàng chạy điện thì bình ắc quy đóng vai trò vô cùng quan trọng. Chúng được ví như “trái tim” của xe nâng. Hiện nay, các dòng xe nâng điện sử dụng ắc quy Lithium cũng đang phổ biến và ngày càng trở thành xu hướng được nhiều doanh nghiệp lựa chọn.

Xe nâng điện có khả năng vận hành êm ái, thân thiện môi trường, tiết kiệm chi phí vận hành, có nhiều tính năng giúp tăng hiệu suất hoạt động,… Quý khách hàng có nhu cầu mua xe nâng điện vui lòng liên hệ trực tiếp hotline 0975.645.225 để được các chuyên gia của Hangchavn tư vấn tận tình và chu đáo.