So Sánh Pin LI-ION Và LI-PO

Pin lithium-polymer khó cháy nhưng vẫn có thể phát nổ và tỉ lệ phồng rộp cao hơn

Nangluong.news – Pin li-ion va pin li-po chúng là gì ? Trong hàng thập kỷ qua, sau rất nhiều thử nghiệm, hai loại pin-lithium-ion và pin lithium-polymer trở nên như một lựa chọn tốt nhất cho điện thoại di động.

LithiumIon-vs-Lithium-Polymer_zpsa05ab9a4

Các sản phẩm kỹ thuật số và cả pin dự phòng …tuy nhiên cũng có rất nhiều thắc mắc xung quanh 2 công nghệ pin lithium-ion và pin lithium-polymer thậm chí cả các thắc mắc bên các website nước ngoài, chúng có những ưu và nhược điểm gì? Trên thực tế có rất nhiều người “thần thánh hóa công nghệ pin Polymer” hoặc thổi phồng, tuy nhiên khi hỏi chúng hơn nhau điều gì thì có thể không trả lời được. Vậy có phải pin lithium ion thua xa pin LI-PO? Vâng rất nhiều thắc mắc xung quanh vấn đề ấy nhưng nhìn chung công nghệ nào cũng có những hạn chế nhất định. Vậy đâu là sự khác biệt?

Lithium Ion vs. Lithium Polymer – What’s the Difference?

Nói đến pin, giới công nghệ thường gán cho nó cái danh hiệu “đứa con èo uột” điều đó cũng có nghĩa là công nghệ này thật không hề đơn giản để có thể phát triển theo kịp xu hướng công nghệ đã rất hiện đại. Các phiện bản lithium cũng khá nhiều, và tất nhiên nó cũng là phạm trù rất dài liên quan đến các thuật ngữ kỹ thuật. Tuy nhiên chúng ta chỉ nên tìm hiểu công nghệ thông dụng nhất và chỉ nên tóm tắt ngắn gọn, dễ hiểu.

Thành phần cấu tạo của pin lithium:

Pin Lithium lion đã có thời gian phát triển khá lâu để người dùng có thể trải nghiệm rộng rãi trong lĩnh vực năng lượng di động. Chúng sử dụng điện cực dương (lithium cobalt oxide, lithium sắt photphat hoặc lithium mangan oxit), điện cực âm (thường là chì) và chất điện phân (ethylene carbonate, diethyl cacbonat). Các điện được lưu trữ trong các dung môi hữu cơ giữa các điện cực. Toàn bộ pin được ràng buộc chặt chẽ bởi các vỏ bọc kim loại (chính điều này đã làm pin lithium khó tùy biến theo hình dạng khác nhau và nặng hơn đến 20% so vơi pin Lipo ) để an toàn pin lithium luôn được tích hợp 1 vi mạch bảo vệ .

Tính an toàn:

Pin nào cũng nguy hiểm và luôn tiềm ẩn 1 vụ cháy hoặc nổ, mức điện năng càng lớn mức nguy hiểm càng cao. Các chuyên gia đều có những khuyến cáo khi sử dụng và thường phải tuân thủ các quy định riêng nếu muốn chúng được an toàn, cả 2 loại pin đều có thể phát nổ nếu bị chập hay quá tải hay điện áp vượt ngưỡng 4.2V. Thông thường các loại pin lithium – ion dễ cháy hơn bởi thiết kế đặc thù là vỏ bọc kim loại. Tuy nhiên chúng đều được trang bị 1 vi mach trên đó tích hợp các chip bảo vệ cho khả năng tự ngắt mạch khi có dấu hiệu mất an toàn. Tất nhiên chúng vẫn cần có chế độ chăm sóc đặc biệt khi sử dụng để có thể tối ưu hiệu xuất và nâng cao tuổi thọ.

Pin LIPO ( Lithium Polymer)

Về cơ bản thành phần hóa học bên trong cũng gần giống như các tế bào Li-Ion thông thường – Pin LiPo yêu cầu sự chăm sóc đặc biệt và phù hợp nếu bạn muốn kéo dài tuổi thọ hơn các Pin công nghệ khác. Sạc, Xả và lưu trữ tất cả đều ảnh hưởng đến tuổi thọ của Pin, sai quy tắc hoặc sơ suất có thể làm hỏng Pin.

pin-liyhium-li-polymer-batteries-fig3_zps49d5d05f

Cấu trúc của lithium polymer

Như với hầu hết các loại pin, pin LiPoly sẽ phát nổ nếu bị quá tải nhưng vì chứa gel polymer vậy nên phản ứng cháy của chúng thường khó hơn. Tuy nhiên, phần lớn chúng lại không được trang bị các mạch bảo vệ vậy nên vẫn có thể xảy các hiện tượng phù pin dẫn đến chập cháy điển hình là như các hiện tượng cháy nổ trên điện thoại Iphone và 1 số máy sử dụng lõi pin litium polymer trong suốt thời gian vừa qua

Pin lithium-polymer khó cháy nhưng vẫn có thể phát nổ và tỉ lệ phồng rộp cao hơn
Pin lithium-polymer khó cháy nhưng vẫn có thể phát nổ và tỉ lệ phồng rộp cao hơn

Ưu điểm và nhược điểm: Lithium Polymer Battery Advantages

Pin Lithium-ion (Li-ion): Điện áp tối thiểu cho phép là 3V7 và 4V2 khi sạc đầy.

Ưu điểm:

+  Dòng điện rò rỉ rất thấp, chu kỳ sạc xả 400 lần theo quy chuẩn nhưng có thể hơn tùy theo quy chuẩn hóa của các hãng và người sử dụng.

+  Lưu trữ được nhiều năng lượng hơn các dòng pin Ni-Cd và Ni-MH thế hệ trước.

+  Trọng lượng nhẹ, dòng phóng điện tốt nên được ứng dụng hầu hết các thiết bị kỹ thuật số …lithium ion không bị hiệu ứng nhớ, điện áp trên mỗi Cell lớn hơn đến 3 lần các thế hệ pin trước theo chuẩn 3.7V thay vì 1.2V và nếu muốn có điện áp cao hơn chỉ cần mắc nối tiếp và sử dụng 2 cực đơn giản là – và + nên hạn chế tối đa khả năng chập cháy.

Nhược điểm:

+  Pin lithium bị suy giảm chất lượng dù bạn có sử dụng hay không.

+  Bạn có thể mua pin khi cần thiết nhưng nếu không dùng và chẳng thèm để ý đến nó trong 1 đến 2 năm bạn có thể lấy ra tiêu hủy là vừa vậy nên khi mua pin đừng nên chọn các pin có thời gian xuất xưởng quá 2 năm.

+  Pin có thể hỏng nếu bạn để điện áp kiệt dưới mức cho phép trong thời gian dài hoặc sẽ gây phù pin nếu điện áp vượt quá 4.2 v/cell. Tuy nhiên hầu hết các pin loại tốt hiện nay đều có vi mạch bảo vệ nên thường hạn chế mức thấp nhất của sự cố.
+  Do có cấu tạo đặc biệt nên hình dáng của pin luôn là hình khối, điều này hạn chế phần nào khi áp dụng sản xuất cho các thiết bị đòi hỏi ổ pin nhỏ và khó thường chúng nặng hơn pin POLI cùng dung lượng
+  Pin có thể chịu được các va đập tuy nhiên các va đập quá mạnh cũng có thể gây chập .

Pin Lithium-Polymer (Li-ion): Điện áp tối thiểu 3V7 và tối đa 4V2

Thông số pin Lithium Polymer và lithium ion mặc định
Thông số pin Lithium Polymer và lithium ion mặc định

Ưu điểm:

+  Dòng điện rò rỉ thấp nếu so với lithium có cùng kích cỡ thì pin Lipo cho khả năng lưu trữ nhiều hơn.

+  Trọng lượng nhẹ và khả năng phóng điện cao nên được áp dụng cho hầu hết các thiết bị số.

+  Cấu tạo là gell polimer nên có thể chịu va đập khá (nó vẫn gây nổ nếu va chạm quá mức cho phép) vậy nên cũng thường được áp dụng cho các thiết bị điều khiển radio như mô hình máy bay cũng giống như pin lithium ion chúng không bị hiệu ứng nhớ.

+  Đặc biệt chúng có thể tùy biến hình dáng và kích thước để phù hợp với các sản phẩm khác nhau cũng như pin lithium ion, mỗi cell pin gấp 3 lần điện áp trên các dòng pin đời cũ.

+  Chúng cũng có 2 tiếp điểm – và + nên hạn chế tối đa chập cháy do đoản mạch.

Nhược điểm:

+  Chúng phát triển giới hạn so với lúc chúng được trình làng.

+  Giá thành chi phí xuất xưởng cao hơn cũng như lithium ion bị suy giảm chất lượng theo thời gian dù bạn có sử dụng hay không, nó cũng cần các chế độ bảo quản phù hợp nếu không muốn chúng bị suy giảm chất lượng nhanh chóng.

+  Chúng sẽ bị phù và chập cháy nếu điện áp vượt quá ngưỡng 4.2V /CELL, các bao bì mềm trên các tế bào polymer có thể dễ dàng đâm thủng, sự rò rỉ dẫn đến tình trạng chập mạch nội bộ hoặc tự xả gây suy yếu và nếu bị phù sẽ lớn hơn so với công nghệ pin litjhium được bao bọc bởi vỏ kim loại.

+  Độ bền ít hơn 1 chút nếu sử dụng thời dài so với pin li-ion

Bảng so sánh thông số các loại pin
Bảng so sánh thông số các loại pin
Hiệu xuất pin còn lại 80% sau chu kỳ và mức độ chịu quá tải + khả năng tương thích nhiệt độ
Hiệu xuất pin còn lại 80% sau chu kỳ và mức độ chịu quá tải + khả năng tương thích nhiệt độ

Kết luận:

Về chất lượng độ bền của POLI kém hơn nhưng mức độ chịu quá tải lại hơn lithium tuy nhiên khả năng chịu nhiệt lithium tốt hơn LIPO và mọi thứ khác có thể nói chúng là như nhau nhưng lipo có ưu điểm như có thể chịu va đập cao hơn, khó cháy (nhưng cháy khá dữ dội) kiểu dáng có thể tùy biến, trọng lượng nhẹ phù hợp cho các thiết bị dạng nhỏ như tai nghe bluetooth, máy nghe lén, và các thiết bị số yêu cầu hình dáng mỏng. Tuy nhiên chúng lại đắt hơn và cũng dễ bị đâm thủng hay phồng rộp nhiều hơn nếu bị các lỗi kỹ thuật. Tất nhiên đó chỉ là những điều “nếu có xảy ra” vậy nên nếu bạn đang dùng 1 điện thoại hay máy tính bảng hay gì đi nữa thì cả 2 sự lựa chọn đều là giải pháp hoàn hảo. Có điều các pin lithium ion luôn là sản phẩm được các nhà phát triển quan tậm tối ưu vì thế chuẩn chu kỳ từ 400 lần hiện nay chúng đã có những sản phẩm lithium ion lên đến hơn 1000 lần sạc. Hơn nữa các chế độ xả sâu khiến pin lipo dễ phồng rộp nên cũng không có gì lạ khi mà công nghệ pin Lithium- ion vẫn còn được các thương hiệu điện thoại cao cấp như VETU, MOBIADO PROFESSIONAL…có giá thành lên đến hàng trăm ngàn đô la vẫn sử dụng. Chúng cũng phổ biến đối với quân đội, xe điện và những người tham gia trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Do chúng chịu được nhiệt độ dưới (-), nghiên cứu liên tục được cải thiện mật độ năng lượng, độ bền, chi phí và an toàn tổng thể của pin vẫn sử dụng các pin mang công nghệ lithium lon.

Có thể bạn chưa biết :

Công nghê pin lithium -Iron + Có 1 công nghệ pin vượt trội chính Lithium iron Phosphate gọi tắt (là Lithium -iron )(LiFePO4) được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của John Goodenough tại Đại học Texas năm 1997 vơi những ưu điểm vượt trội so với 2 loại trên như độ bền, chịu nhiệt và chu kỳ lên đến 3000/lần sạc , mức độ an toàn cao tuy nhiên điện áp danh đinh là 3.2V > 3.6V + Còn 1 số loại pin nữa nhưng chúng chưa thông dụng có thể sẽ lên ngôi trong thời gian tới. + Pin cũng như mọi thiết bị điện tử cùng 1 loại pin lithium ion hay lithium polymer ...có thể chất lượng sẽ khác nhau tùy vào hãng sản xuất . .....
Công nghê pin lithium -Iron.
Công nghê pin lithium -Iron

+  Có 1 công nghệ pin vượt trội chính Lithium iron Phosphate gọi tắt (là Lithium -iron )(LiFePO4) được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của John Goodenough tại Đại học Texas năm 1997 vơi những ưu điểm vượt trội so với 2 loại trên như độ bền, chịu nhiệt và chu kỳ lên đến 3000/lần sạc , mức độ an toàn cao tuy nhiên điện áp danh đinh là 3.2V > 3.6V.

+  Còn 1 số loại pin nữa nhưng chúng chưa thông dụng có thể sẽ lên ngôi trong thời gian tới.

+  Pin cũng như mọi thiết bị điện tử cùng 1 loại pin lithium ion hay lithium polymer …có thể chất lượng sẽ khác nhau tùy vào hãng sản xuất.

Nguồn SolarV Vũ Phong

(1434 Posts)