So sánh về pin thể rắn và pin lithium chi tiết nhất

Nhờ khả năng lưu trữ năng lượng bền bỉ mà công nghệ pin Lithium đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong lĩnh vực sản xuất xe điện. Tuy nhiên, công nghệ luôn thay đổi theo thời gian, và pin thể rắn với công nghệ hiện đại được các chuyên gia dự đoán sẽ tạo nên bước tiến mới trong cuộc sống của con người, nhất là công nghệ xe điện. Chi tiết về so sánh pin thể rắn và pin lithium, hãy theo dõi bài viết dưới đây của GreenCharge.

So sánh pin thể rắn và pin lithium – Về cấu tạo

Điều đầu tiên khi so sánh pin thể rắn và pin lithium phải nhắc đến đó chính là đặc điểm cấu tạo pin. Chi tiết về sự khác biệt giữa khai loại pin này, hãy cùng xem ở bảng sau nhé:

Pin Lithium	Pin thể rắn
Cực dương: phần lưu trữ các ion dương (hay cation) thường được làm từ các oxit kim loại	Cực dương và cực âm pin thể rắn sẽ sử dụng những chất liệu khác nhau tùy theo nhà sản xuất. Một số chất liệu thường được lựa chọn như gốc nitrile, polyester, polyurethane, Oxit, Phốt-phát, sulfur, polyether,…
Cực âm pin Lithium thường được làm từ graphit
Bộ phân tách có nhiệm vụ ngăn cách cực âm và cực dương, ngăn chặn các dòng electron và chỉ cho phép các ion đi qua
Chất điện phân là chất lỏng ngăn cách giữa hai điện cực, đóng vai trò vận chuyển các cation từ cực dương đến cực âm khi phóng điện và ngược lại khi sạc điện	Điện cực và chất điện phân đều ở trạng thái rắn, là chất hữu cơ hoặc vô cơ tùy theo nhà sản xuất.

Từ bảng so sánh trên có thể thấy, sự khác biệt lớn nhất giữa pin thể rắn và pin Lithium đó chính là chất điện phân. Hầu hết các loại pin khác, kể cả pin Lithium đều sử dụng chất điện phân ở dạng lỏng, còn pin thể rắn lại sử dụng chất điện phân ở dạng rắn.

So sánh về cách thức hoạt động

Từ phần cấu tạo, có thể thấy cả 2 loại pin thể rắn và pin Lithium đều có cả hai điện cực âm và điện cực dương, được làm từ các vật liệu dẫn điện. Trong đó, chất điện phân được đặt giữa hai điện cực và chứa các hạt ion mang điện.

Chất điện phân đóng vai trò dẫn các ion liti di chuyển và kết hợp với cực âm hoặc cực dương (tùy theo quá trình phóng điện hay sạc điện của pin). Phản ứng hóa học khi các ion liti kết hợp với các cực sẽ tạo ra một dòng điện tích thông qua một mạch điện, nhờ vậy mà pin có thể tạo ra dòng điện cung cấp năng lượng cho các thiết bị hoạt động.

Điểm khác biệt rõ rệt nhất của pin thể rắn và pin lithium về cách thức hoạt động đó chính là chất điện phân được sử dụng sẽ khác nhau. Nếu như pin Lithium sử dụng chất điện phân dưới dạng lỏng để điều chỉnh các ion nằm giữa cực âm và cực dương thì pin thể rắn lại dùng chất điện phân dạng rắn.

Do đó, khi kết nối pin với bất kỳ một thiết bị nào khác như bóng đèn, các phản ứng hóa học xảy ra giữa sự tương tác của cực âm, cực dương và chất điện phân sẽ mang đến dòng năng lượng điện giúp bóng đèn phát sáng.

So sánh về kích thước, trọng lượng của pin

Kích thước và trọng lượng cũng là một trong những yếu tố được quan tâm khi so sánh pin thể rắn và pin lithium. Theo lý thuyết, mật độ năng lượng mà pin chứa sẽ tỷ lệ thuận với trọng lượng của pin, tức pin cung cấp năng lượng càng lớn thì trọng lượng càng nặng. Thế nhưng pin thể rắn lại có khả năng cung cấp mật độ năng lượng cao gấp 2.5 lần so với công nghệ pin Lithium hiện tại. Điều này có nghĩa pin thể rắn vừa có mật độ năng lượng cao, vừa có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ hơn nhiều so với dòng pin lithium có cùng mật độ lưu trữ năng lượng.

Riêng với các nhà sản xuất các phương tiện sử dụng pin xe điện, nhất là xe máy điện, xe ô tô điện thì kích thước và trọng lượng pin luôn là mối quan tâm hàng đầu trong quá trình sản xuất. Do đó, khi pin thể rắn được đưa vào sử dụng, với kích thước nhỏ hơn mà khả năng lưu trữ điện năng lại nhiều hơn sẽ mang đến một cuộc cách mạng công nghệ, các phương tiện như tàu thuyền, máy bay, xe điện sẽ có thể dùng loại pin nhẹ hơn và chiếm ít diện tích không gian chứa hơn.

Độ an toàn khi sử dụng

Chất điện phân cũng là điểm khác biệt và cũng là yếu tố quyết định về độ an toàn của pin thể rắn và pin lithium. Như Greencharge đã nói ở trên, pin Lithium là loại pin sử dụng chất điện phân lỏng, có khả năng bay hơi nhanh và dễ cháy.

Bên cạnh đó, chất điện phân lỏng này cũng không được tiếp xúc với không khí, nếu không khi xảy ra hiện tượng thoát nhiệt có thể dẫn đến cháy nổ. Tuy nhiên pin thể rắn lại chứa chất điện phân rắn, không có khả năng bay hơi, do đó khả năng bắt lửa kém nên không dễ cháy nổ như pin lithium.

Các thử nghiệm thực tế khi so sánh pin thể rắn và pin lithium cùng một thể tích cũng cho thấy, pin thể rắn có khả năng bắt lửa tương đối thấp, bên cạnh đó độ ổn định điện hóa và mật độ năng lượng lại cao hơn hẳn so với pin lithium. Chính vì vậy, pin thể rắn có tuổi thọ sử dụng lâu dài, với chu kỳ sạc, xả lên đến 10 năm.

Còn các dòng pin lithium hiện tại thì tuổi thọ chỉ khoảng 4 đến 5 năm cho xe máy điện, với ô tô điện thì tuổi thị chỉ từ 7 đến 8 năm. Pin thể rắn cũng hạn chế được nguy cơ rò rỉ dòng điện (khả năng tự phóng điện ra ngoài), không tạo ra khí hidro nên an toàn hơn cho môi trường.

Tuy nhiên, trường hợp nếu pin thể rắn lựa chọn chất điện phân từ gốm thì vẫn còn có một số nhược điểm nhất định. Chất liệu gốm mang ưu điểm là giúp các loại pin thể rắn hoạt động với dòng điện cao hơn và ít có khả năng bắt cháy hơn so với pin lithium.

Còn về nhược điểm thì gốm sứ lại rất giòn, nhất đến trong quá trình vận hành và sản xuất pin rất dễ gặp phải các sự cố không mong muốn. Để hạn chế tình trạng này, các nhà sản xuất có thể chọn ngâm tẩm gốm sứ cùng với dung dịch chứa các hạt nano graphene để tăng độ bền của gốm, đồng thời khả năng dẫn các ion điện được tốt hơn.

So sánh về tốc độ sạc

Pin thể rắn nổi bật với khả năng hoạt động ở mức năng lượng cực cao. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng dòng pin này còn có thời gian sạc ngắn, kết hợp với độ an toàn và chi phí sản xuất thấp, pin thể rắn được kỳ vọng có thể tạo nên một cuộc cách mạng cho các ngành công nghiệp sử dụng công nghệ pin điện.

>>> Tham khảo ngay: Thời gian sạc đầy của ô tô điện.

So sánh về chi phí sản xuất

Yếu tố chính quyết định chi phí sản xuất của pin thể rắn và pin lithium đó chính là chất điện phân được sử dụng để làm pin. Các chất điện phân rắn không chỉ ít gây hại đến môi trường, giúp tiết kiệm năng lượng mà quá trình sản xuất diễn ra cũng nhanh chóng và không tốn nhiều chi phí hơn.

Ngược lại, pin Lithium lại có một số thành phần là các nguyên tố hóa học khá độc hại, hơn nữa khó tìm kiếm và hiếm trên thị trường, điều này đồng nghĩa với việc chiết xuất và tinh chế sẽ tốn nhiều chi phí hơn. Các vật liệu cần thiết của pin lithium cũng thường được khai thác tại những quốc gia nghèo, nơi mà lợi ích của những người lao động lẫn ô nhiễm môi trường không được quan tâm nhiều.

So sánh về ứng dụng

Xét về khả năng ứng dụng, hiện nay các loại pin lithium thường được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, điển hình như ngành công nghiệp (sản xuất các thiết bị điện tử, y tế) hay giao thông điện tử(như các phương tiện giao thông, kỹ thuật hàng không),…Pin Lithium được kỳ vọng sẽ có thể thay thế các dòng ắc quy chì trước đây.

Còn pin thể rắn lại được các chuyên gia đánh giá là xu hướng tiếp theo của công nghệ pin năng lượng, với khả năng phát triển cực kỳ nhanh chóng và có thể thay thế cho dòng pin Lithium đang thống trị thị trường hiện nay. Với việc giảm được giá thành sản xuất, cũng như tiết kiệm diện tích và đảm bảo an toàn, thời gian sạc nhanh chóng, pin thể rắn được ứng dụng trong lĩnh vực phương tiện giao thông như tàu thuyền, xe tải, máy bay, ô tô, xe máy và cả các phương tiện quân sự.

Nhờ những ưu điểm vượt trội, nhu cầu sử dụng pin thể rắn đang ngày càng tăng cao. Và tại Việt Nam, để khách hàng có những trải nghiệm tốt nhất, Vinfast đã hợp tác sản xuất với ProLogium để tập trung nghiên cứu và phát triển ứng dụng pin thể rắn dành cho các loại xe điện hiện đại.

Dòng xe xanh hiện đại và thân thiện với môi trường hiện đang được rất nhiều người quan tâm và lựa chọn sử dụng. Để quá trình dùng xe điện được thuận lợi và dễ dàng nhất, không thể thiếu việc bảo dưỡng, sạc hay thay thế pin xe điện. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị chuyên cung cấp và phân phối các loại sạc pin ô tô điện Vinfast, hay các thương hiệu nổi tiếng trên thế giới, hãy liên hệ ngay với GreenCharge để được hỗ trợ tận tình và nhanh chóng nhất nhé.

GreenCharge đã có kinh nghiệm hơn 10 năm trong lĩnh vực cung cấp giải pháp cho xe điện, đồng thời sở hữu đội ngũ nhân viên với trình độ chuyên môn cao, chúng tôi tự tin có thể đáp ứng tối đa yêu cầu khách hàng và tối ưu mức chi phí phải bỏ ra.

Qua bài viết so sánh pin thể rắn và pin lithium mà GreenCharge vừa chia sẻ, có thể thấy mỗi loại pin đều sở hữu những ưu và nhược điểm riêng. Tuy cả hai đều không hề thải ra khí thải gây hại cho môi trường nhưng nếu so về mặt kỹ thuật thì pin thể rắn lại vượt trội hơn nhờ trọng lượng nhẹ hơn, mật độ lưu trữ năng lượng lớn, thời gian sạc nhanh và an toàn hơn so với pin Lithium. Nếu bạn vẫn còn thắc mắc về hai loại pin này, hãy liên hệ ngay với GreenCharge để được tư vấn cụ thể hơn nhé.