Chưa có sản phẩm trong giỏ hàng.
Lưu ý cần thiết trong quá trình sử dụng Pin lithium ion
Trong thời đại của công nghệ tiên tiến như hiện nay, pin lithium-ion đã trở thành một phần không thể tách rời trong cuộc sống hàng ngày. Nhờ vào khả năng chứa năng lượng cao, trọng lượng nhẹ và độ bền kéo dài, pin lithium-ion đã tạo ra một cuộc biến đổi lớn trong ngành công nghiệp sản xuất pin, thay thế nhiều loại pin truyền thống. Tuy nhiên, bên dưới lớp vỏ bảo vệ đó, có một số rủi ro tiềm tàng mà người dùng cần ý thức và đề phòng để bảo đảm an toàn cho bản thân và môi trường xung quanh.
Pin Lithium-ion là gì?
Pin lithium, còn được biết đến như pin Li-ion, là một dạng pin có thể sạc lại, tồn trữ năng lượng điện giống như những loại pin khác. Trong khi sạc pin, ion lithium di chuyển từ cực dương đến cực âm và ngược lại khi cung cấp năng lượng. Chúng được sử dụng để lưu trữ năng lượng từ các tấm pin năng lượng mặt trời và sau đó chuyển đổi thông qua biến tần để cung cấp năng lượng cho các thiết bị sử dụng điện.
Pin lithium-ion được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị điện tử, từ điện thoại di động, laptop đến ô tô điện, nhờ tuổi thọ dài, an toàn và có khả năng sạc nhanh. Bên cạnh đó, chúng còn rất phù hợp trong các dự án năng lượng mặt trời yêu cầu tính chất lưu trữ năng lượng.
Với vai trò là một nguồn tài nguyên thiết yếu, pin lưu trữ lithium-ion đang trở thành tâm điểm, đặc biệt khi nhu cầu và giá trị thị trường đang tăng cao. Những quốc gia lớn như Mỹ và Trung Quốc đang cạnh tranh để khai thác và sản xuất lithium cho pin. Trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với nguy cơ thiếu hụt năng lượng, việc tập trung vào các nguồn tài nguyên như lithium trở nên vô cùng quan trọng.
Tầm quan trọng của Pin Lithium-ion
Trong hệ thống năng lượng mặt trời, vai trò của pin lithium rất đặc biệt. Pin này không chỉ có khả năng tồn trữ năng lượng và cung cấp điện dự phòng, mà còn giúp tiết kiệm chi phí năng lượng và đem lại nguồn điện ổn định cho các khu vực vùng sâu, vùng xa nơi cung cấp điện không đảm bảo.
Việc sử dụng pin lithium trong hệ thống năng lượng mặt trời cũng gia tăng sự liên tục và an toàn của nguồn điện. Do không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, pin lithium làm giảm tiếng ồn và không tác động tiêu cực đến môi trường. Thêm vào đó, pin lithium cũng không gây ra tiếng ồn hay chứa các chất độc hại, đảm bảo sự an toàn và bảo vệ môi trường.
Pin lithium đều bao gồm ba thành phần chính:
Điện cực dương (Cathode): Được tạo từ Lithium Cobalt Oxide (LiCoO2). Khi điện chạy qua cực dương, nguyên tử lithium sẽ tách khỏi cấu trúc và chuyển thành ion Li+.
Điện cực âm (Anode): Được gọi chung là cực âm, chế tạo từ than chì (graphene). Chức năng chính của cực âm là giữ chặt các ion Li+ từ cực dương và ngăn cản chúng từ việc di chuyển qua.
Dung dịch điện ly (Electrolyte): Còn gọi là dung dịch chuyển tiếp. Mục đích của dung dịch điện ly là để giúp các ion Li+ di chuyển từ cực dương tới cực âm của pin.
Mọi loại pin đều có những rủi ro riêng và có thể trở nên nguy hiểm nếu không được quản lý, bảo quản và sử dụng theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất. Việc không tuân theo quy định này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của pin. Các nguy cơ sau đây có thể xảy ra với pin lithium-ion:
Pin có thể phát nổ hoặc bị cháy nếu bị hư, chịu tác động mạnh hoặc tiếp xúc với nước.
Quá nhiệt: Khi pin quá nhiệt, các thành phần bên trong có thể ce phân hủy và phát ra lượng nhiệt lớn, dẫn đến cháy hoặc nổ. Việc quá nhiệt có thể phát sinh do việc sạc pin không đúng cách, sử dụng bộ sạc không tương thích hoặc để pin ở môi trường có nhiệt độ cao.
Khi pin bị hư, vỡ, các chất hóa học có thể rò rỉ ra môi trường, gây ô nhiễm và có thể gây hại đối với con người và động vật.
Cũng có những vụ tai nạn hàng không xảy ra khi pin lithium-ion gây ra cháy hoặc nổ trong hành lý xách tay hoặc hàng hóa. Do đó, các hãng hàng không đã thiết lập hạn chế vận chuyển pin lithium-ion trên máy bay để bảo đảm an toàn cho hành khách và nhân viên trên máy bay.
Cơ chế và đặc tính cháy của Pin Lithium-ion
Hoạt động của pin căn bản dựa trên quá trình di chuyển của hạt điện tích giữa hai cực. Khi pin được sử dụng (hay còn gọi là quá trình xả), lượng điện tích âm sẽ cung cấp cho thiết bị và tạo ra dòng điện. Khi pin xả một cách hoàn toàn, chúng chỉ chứa điện tích dương và không thể tạo ra năng lượng nữa.
Quá trình sạc pin là việc bù đắp lại lượng điện tích âm mà đã bị tiêu hao trong quá trình sử dụng. Khi lượng ion âm đạt đến mức bão hòa, pin được coi là đã sạc đầy và sẵn sàng cho lần sử dụng tiếp theo. Đây là một quá trình lặp đi lặp lại trong suốt thời gian sử dụng pin.
Tuy nhiên, sau một thời gian dài sử dụng, pin có thể bị suy giảm hoặc gọi là “chai” và không còn khả năng sạc đầy như ban đầu, đồng nghĩa với việc tuổi thọ và chất lượng của pin giảm đi.
Những ưu điểm pin lithium ion
Điện áp cao: Một ưu điểm lớn của pin lithium-ion là điện áp cao hơn so với mức điện áp trung bình của các loại pin khác, thường dao động từ 3,7V – 3,8V.
Năng lượng dồi dào: Pin lithium-ion có thể cung cấp năng lượng lớn, lên tới 555Wh/kg, cao hơn 3-4 lần so với các loại pin cùng loại khác.
Tuổi thọ kéo dài: Pin lithium-ion cung cấp thể tích sạc/xả hơn 500 lần, đôi khi có thể lên tới 1000 lần hoặc hơn, điều này giúp pin này trở nên lý tưởng cho các thiết bị yêu cầu dòng xả nhỏ.
An toàn trong sử dụng: Pin lithium-ion không chứa chất độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường, điều này tạo ra sự khác biệt so với các loại pin truyền thống khác như ắc quy axit chì.
Sạc nhanh: Một ưu điểm nổi bật khác của pin lithium-ion là khả năng sạc nhanh chóng. Trong lập tức, chỉ trong vòng 30 phút, pin có thể sạc đến 80% dung lượng của nó.
Tính linh hoạt với nhiệt độ: Pin lithium-ion hoạt động tốt trong khoảng nhiệt độ từ -25 độ C đến 45 độ C. Với các thế hệ mới, mức nhiệt độ này có thể mở rộng từ -40 độ C đến 70 độ C.
Pin lithium ion và ắc quy
Pin Lithium:
- Độ bền: Khoảng 4-5 năm.
- Mật độ xả năng lượng sạc xả: 20 Wh/kg, chịu được dòng xả lớn dạng xung (trong thời gian ngắn) và chịu tải cao.
- Thời gian sạc: Nhanh, từ 3 – 4 tiếng, thậm chí vài phút. Không có vấn đề với việc sử dụng hết pin (xả) và không làm hỏng pin sau một thời gian sử dụng.
- Khối lượng: Nhẹ, khoảng 3-4 kg.
- Khả năng chống nước: Có.
- Bảo hành: Tùy thuộc vào nhà sản xuất, thường có thời gian bảo hành lâu hơn.
- Khả năng chống cháy nổ: Cao.
- Ảnh hưởng đến môi trường: Ít, vì pin Lithium được cấu tạo từ các cell rắn lithium không chứa chì hoặc axit.
Ắc quy:
- Độ bền: Khoảng 1 năm.
- Mật độ xả năng lượng sạc xả: 32 Wh/kg, chỉ chịu được dòng xả nhỏ và khả năng chịu tải kém.
- Thời gian sạc: Chậm, từ 6 – 8 tiếng. Nếu bị xả quá 50% mà không được sạc đầy, ắc quy có thể bị hỏng sau 1-2 tháng sử dụng.
- Khối lượng: Khá nặng, từ 12-15 kg.
- Khả năng chống nước: Không.
- Bảo hành: Tùy thuộc vào nhà sản xuất, thường có thời gian bảo hành ngắn hơn.
- Khả năng chống cháy nổ: Thấp.
- Ảnh hưởng đến môi trường: Nhiều, vì ắc quy được cấu tạo từ chì và axit.
