Pin lithium Ion hay LIB nổi danh với công nghệ chế tạo tiên tiến và được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực ô tô điện hiện nay. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo pin Lithium Ion, cũng như nguyên lý hoạt động, hãy cùng GreenCharge khám phá ở bài viết dưới đây nhé.

Pin lithium ion là pin gì?

Pin Lithium Ion hay còn có tên gọi khác là pin li-on, viết tắt là LIB. Điểm đặc biệt của loại pin này là có Ion Lithium là thành phần chính, được ứng dụng công nghệ tiên tiến và có thể sạc được.

Pin lithium ion thường được sử dụng cho nhiều thiết bị khác nhau như máy tính, máy chụp hình, điện thoại,…Với tiềm năng sử dụng cao, loại pin này đã được chú trọng nghiên cứu và phát triển để ứng dụng để làm pin ô tô điện, xe máy điện, xe đạp điện,..Ngoài ra, pin LIB còn được dùng trong kỹ thuật của ngành quân đội, hàng không,…

Pin Lithium Ion: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Tìm hiểu về Pin lithium ion

Cấu tạo của pin lithium ion

Cấu tạo pin Lithium Ion gồm 5 phần chính, bao gồm: 1 cực dương, 1 cực âm, chất điện phân, hai bộ thu dòng điện và bộ phân tách.

  • Cực dương pin LIB (Cathode): vật liệu được sử dụng để làm điện cực dương là LicoO2 và LiMnO4, có cấu trúc phân tử gồm Oxide Coban liên kết với nguyên tử Lithium. Khi có dòng điện chạy qua pin, lúc này nguyên tử Lithium sẽ tách khỏi cấu trúc ban đầu và tạo thành ion dương Lithium (Li+)
  • Cực âm pin LIB (Anode): điện cực âm pin Lithium Ion lại có cấu tạo từ than chì và một số vật liệu carbon khác, có khả năng lưu giữ các ion dương Lithium trong tinh thể.
  • Bộ phân tách: thành phần này còn được gọi là màng ngăn cách điện, được làm từ chất liệu nhựa PE hoặc PP, được đặt giữa cực dương và cực âm. Bộ phân tách sẽ được thiết kế với nhiều lỗ nhỏ để giúp các ion Li+ đi qua được,  ngăn cách cực dương và cực âm.
  • Chất điện phân: đây là chất lỏng lấp đầy hai cực pin và màng ngăn: Chất điện phân có thành phần LiPF6 và dung môi hữu cơ, đóng vai trò là vật dẫn các ion Li+ từ. Có thể hiểu chất điện phân là môi trường truyền Ion Lithium giữa hai điện cực trong quá trình sạc và xả pin. Độ dẫn Ion Lithium phải đạt mức 1-2S/cm ở nhiệt độ phòng, khi nhiệt độ tăng đến 40 độ thì có thể tăng 30% đến 40%, hoặc khi nhiệt độ xuống dưới 0 độ C thì giảm nhẹ, lúc này dung dịch điện ly cho pin Lithium mới có độ dẫn ion tốt được.
Pin Lithium Ion: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo của pin lithium ion

Pin Lithium Ion và cơ chế hoạt động

Cực âm và cực dương của pin Lithium Ion đóng vai trò là nguyên liệu trong phản ứng điện hóa. Lúc này dung dịch điện phân sẽ tạo môi trường dẫn để các ion Lithium có thể di chuyển giữa hai điện cực âm và dương. Khi pin di chuyển, dòng điện sẽ chạy ở mạch ngoài.

Nguyên lý hoạt động của pin Lithium Ion sẽ thể hiện rõ nhất quá trình này ở quy trình sạc, xả. Cụ thể:

  • Quy trình xả: các ion-liti sẽ mang điện dương và di chuyển từ cực âm qua dung dịch điện ly đến cực dương. Lúc này dương cực sẽ có phản ứng với các ion liti. Cứ mỗi lúc có 1 ion Li di chuyển từ cực âm đến cực dương trong pin thì ở phần mạch ngoài lại có 1 electron chuyển động từ cực âm sang cực dương. Nhờ cơ chế này mà điện tích giữa 2 cực được cân bằng.
  • Quy trình sạc: So với quy trình xả thì các bước trong quy trình sạc lại diễn ra ngược lại. Dưới tác động của điện áp sạc, các electron bị buộc chạy từ điện cực dương của pin (lúc này đã trở thành cực âm), các ion Li bị tách khỏi cực dương và di chuyển trở về điện cực âm của pin (úc này trở thành cực dương). Các quá trình sạc và xả pin sẽ bị đảo chiều

>>> Tham khảo: Bài viết so sánh pin thể rắn và pin lithium.

Pin Lithium Ion: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của pin lithium ion

Trong 1 chu kỳ phóng điện, các nguyên tử liti ở cực dương sẽ bị ion hóa, sau đó tách khỏi các điện tử của chúng. Các ion liti này sẽ di chuyển từ cực dương và đi qua các chất điện phân và đến cực âm. Tại cực âm, các ion liti này sẽ tái kết hợp với các điện tử và trung hòa về điện.

5+ Ưu điểm vượt trội của pin Lithium ion cho xe ô tô điện VinFast

Pin lithium-ion được coi là một bước tiến mới trong ngành công nghệ pin ô tô điện, khi sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với các loại pin thông thường dùng trên xe điện khác. Cụ thể như:

Dung lượng pin lớn

Đầu tiên, ưu điểm của pin lithium ion được nhiều người quan tâm nhất chính là về dung lượng lưu trữ của pin. Loại pin này cung cấp mật độ năng lượng cao hơn hẳn các dòng pin xe điện cùng phân khúc (khoảng 300 đến 500 Wh/kg). Vì pin lithium có hạn mức tự xả thấp, nên những lúc phương tiện không hoạt động thì dung lượng cũng không bị hao hụt nhiều.

Tuổi thọ pin cao

Tuổi thọ sử dụng lâu bền cũng là một ưu điểm của pin sạc pin lithium ion, khi thời gian pin đạt 100% có thể kéo dài tối thiểu đến 7 năm và sau đó duy trì ở mức khoảng 70% – 80% so với ban đầu. Nhưng nhìn chung, tuổi thọ trung bình của pin xe điện lithium ion hầu hết đều rất cao, thường từ 10 – 20 năm mới phải thay một lần.

Hiện nay, Vinfast đã nghiên cứu và cho phát triển mẫu xe  VF e34 đầu tiên sử dụng công nghệ pin Lithium ion đạt tiêu chuẩn IP67. Quá trình triển khai, hãng xe liên tục cho kiểm tra nghiêm ngặt, đồng thời hỗ trợ các chính sách bảo hành, bảo dưỡng và đổi pin mới giúp khách hàng giảm thiểu tối đa những thiệt hại do sự hao mòn pin mang lại.

5 ưu điểm của pin lithium ion cho ô tô điện Vinfast
Công nghệ pin Lithium ion có tuổi thọ sử dụng cao

Độ an toàn của pin khi sử dụng lớn

Pin Lithium ion về khả năng thoát nhiệt và được công nhận có nguy cơ cháy nổ cực thấp, hoàn toàn không xảy ra các phản ứng phát xạ nhiệt hay phóng điện gây nguy hiểm cho người dùng, cũng như tác động xấu đến môi trường.

Mặc khác, pin Lithium còn có khả năng hoạt động hiệu quả gấp 2.5 lần so với các loại pin khác, dù trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Xe ô tô điện có thể vận hành ổn định ở nhiệt độ thấp dưới – 20 độ C và hoạt động an toàn ở nhiệt độ cao đến 65 độ C. Đặc biệt, pin lithium-ion được VinFast sử dụng đạt tiêu chuẩn chống nước IP67 khá cao, có khả năng chịu được mực nước sâu đến 1m trong thời gian khoảng 30 phút hoặc hơn.

Trọng lượng của pin nhẹ

So với xe ô tô chạy bằng xăng/dầu có động cơ đốt trong gồm nhiều bộ phận dẫn đến trọng lượng tương đối cao, thì việc sử dụng pin Lithium ion cho xe điện Vinfast sẽ giúp giảm trọng lượng xuống đáng kể.

Ví dụ như ở mẫu xe VF e34 của Vinfast, bộ pin được lắp gọn gàng dưới gầm xe nên trọng tâm xe được hạ thấp, điều này giúp chiếc xe di chuyển được linh hoạt hơn, đảm bảo an toàn. Bên cạnh đó, vì tiết diện pin nhỏ không tốn nhiều không gian chứa trên xe, nên thiết kế xe cũng nhỏ gọn và hiện đại hơn với đầy đủ nội thất tiện lợi.

5 ưu điểm của pin lithium ion cho ô tô điện Vinfast
Sử dụng pin Lithium ion giúp giảm trọng lượng xe

Sạc pin nhanh và an toàn

Cuối cùng, một trong những ưu điểm của pin lithium ion được quan tâm nhất chính là tốc độ sạc cực nhanh. Trong khoảng 30 phút, người dùng đã có thể nạp sạc cho pin xe điện khoảng 80% dung lượng. Đặc biệt hơn, hãng xe VinFast còn mang đến giải pháp sạc ở chế độ siêu nhanh và chỉ sau 18 phút sạc điện thì cho phép chiếc xe ô tô thông minh của bạn di chuyển tối đa khoảng 180km.

Công nghệ pin lithium ion ứng dụng vào xe điện

Với nhiều đặc tính vượt trội, hiện nay pin Lithium Ion được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực, trong đó có ngành ô tô điện. Đi tiên phong trong lĩnh vực ô tô Việt Nam ứng dụng pin Lithium Ion cho việc sản xuất xe điện chính là Vinfast. Nổi bật nhất là mẫu xe VinFast VF e34 được cho ra mắt vào cuối tháng 3/2021.

Có thể nói đây là dòng xe sử dụng pin Lithium Ion có độ an toàn gần như tuyệt đối, ít có khả năng dẫn đến cháy nổ hơn so với các nguyên liệu như xăng dầu. Bởi cơ chế hoạt động của các dòng xe xăng dầu là sử dụng quá trình đốt cháy nguyên liệu trong xi lanh của động cơ, từ đó tạo ra nguồn năng lượng cho xe di chuyển. Trong khi đó, khi sử dụng pin Lithium Ion cho xe điện hoạt động thì hoàn toàn không diễn ra quá trình đốt cháy, từ đó hạn chế tối đa khả năng gây cháy nổ nguy hiểm cho người dùng.

Trước khi đưa vào hoạt động cho xe VF e34, dòng pin Lithium Ion đã phải trải qua quá trình nghiên cứu và kiểm nghiệm nghiêm ngặt, có khả năng chịu đựng được trong những môi trường có điều kiện khắc nghiệt. Ngoài ra, pin Lithium Ion VF e34 còn đạt tiêu chuẩn IP67, do đó có khả năng chống nước rất tốt. Dải nhiệt mà pin có thể chịu được và hoạt động bình thường là từ -20 độ đến 45 độ.

Pin Lithium Ion: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Xe VF e34 ứng dụng công nghệ pin Lithium Ion

Để sản xuất các loại pin thể rắn cho các dòng xe điện ra mắt sau này của Vinfast tại Việt Nam, hãng đã ký kết hợp tác với hãng công nghệ ProLogium để ứng dụng được các sáng chế, giúp xe có thể di chuyển được quãng đường dài hơn, thời gian sạc ít hơn và tăng tổng số lần có thể sạc pin cho xe.

Green Charge cung cấp sạc pin Lithium ion cho xe Vinfast

Các mẫu xe xanh đang là sự lựa chọn hàng đầu giúp bảo vệ môi trường sống của con người. Nếu bạn đang tìm kiếm địa chỉ cung cấp sạc pin Lithium Ion cho xe Vinfast nói riêng và các dòng sạc ô tô điện chính hãng, giá tốt thì hãy liên hệ ngay với GreenCharge.

Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực hiện các công tác bảo trì, sửa chữa và cung cấp các loại sạc điện cho pin chất lượng của các thương hiệu hàng đầu trên thế giới về Việt Nam, GreenCharge đã khẳng định được sự uy tín của mình và được đông đảo khách hàng tin tưởng.

Với mục tiêu mang đến những giải pháp hiệu quả trong quá trình sử dụng ô tô điện, cũng như cung cấp quá trình sạc xe an toàn, GreenCharge đã và đang cống hiến hết mình, sẵn sàng hỗ trợ mọi lúc mọi nơi. GreenCharge còn có đội ngũ nhân viên dày dặn kinh nghiệm, trình độ chuyên môn cao giúp tư vấn các dòng ô tô, cổng sạc để khách hàng chọn được loại sản phẩm phù hợp nhất.

Địa chỉ cung cấp pin Lithium Ion cho xe Vinfast uy tín, chất lượng

Bài viết trên đã cung cấp chi tiết các thông tin về pin Lithium Ion cũng như cấu tạo và cách hoạt động của loại pin này. Nếu bạn cần hiểu rõ hơn về loại pin này, hay tìm kiếm đơn vị cung cấp sạc pin Lithium Ion cho xe Vinfast, hãy liên hệ ngay với GreenCharge để được hỗ trợ nhanh chóng nhất nhé.

Mục nhập này đã được đăng trong Blog. Đánh dấu trang permalink.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

call mess zalo location