So sánh pin Lithium và ắc quy chì - loại nào bền hơn cho xe điện ?

Công nghệ xe điện hiện nay chủ yếu sử dụng 2 loại pin: pin Lithium và ắc quy chì. Vậy giữa 2 loại pin này, loại nào tốt hơn, bền hơn?

Giới thiệu pin Lithium và ắc quy chì

Ắc quy chì được cấu tạo từ điện cực dương làm từ oxit chì (PbO2) và điện cực âm làm từ chì nguyên chất (Pb), cả 2 điện cực đều được ngâm trong dung dịch H2SO4 (axit sunfuric). Dung dịch axit có nhiệm vụ điện phân, giúp chuyển hóa năng thành điện năng cho xe.

Mô hình hoạt động của ắc quy chì axit (Nguồn: Sưu tầm)

Pin Lithium (hay Lithium-ion, Li-ion) là công nghệ pin gồm các lớp pin có điện cực dương làm từ các hợp chất chứa Liti (cụ thể là LFP - LiFePO4, NMC - LiNiMnCoO2 và LMO - LiMn2O4, Li2MnO3) còn cực âm làm từ graphite. Chất điện li (có thể là dung dịch hoặc dưới dạng chất rắn) sẽ truyền ion Liti giữa các điện cực, cung cấp năng lượng cho xe.

So sánh pin Lithium và bình ắc quy chì

- Dung lượng pin: Pin Lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn hẳn so với ắc quy (gấp khoảng gần 2 lần), cũng như có thể chịu tải tốt hơn. Do đó, pin lithium sẽ di chuyển được quãng đường xa hơn nhiều so với ắc quy chì. Thêm vào đó, với cùng mức dung lượng, pin Lithium nhẹ hơn 55% so với ắc quy chì, giúp xe nhẹ hơn và dễ lắp đặt hơn.

- Tuổi thọ trung bình: Nếu so sánh giữa pin Lithium và ắc quy chì thì pin Lithium bền hơn rất nhiều. Ắc quy chì có thời gian sử dụng khá ngắn, chỉ khoảng 1 năm, trong khi đó pin Li-ion có thời gian sử dụng lên tới 5 - 7 năm.

- Thời gian sạc: Pin Li-ion sạc nhanh gấp 4 lần ắc quy. Đặc biệt, nếu như bị xả quá 50% mà không được sạc, ắc quy chì sẽ bị sẽ nhanh chai bản cực dẫn đến nhanh hỏng. Điều này không xảy ra với pin Li-ion. 

- Hiệu suất làm việc của pin:

Biểu đồ so sánh hiệu suất của pin lithium và ắc quy (Nguồn: Sưu tầm)

Biểu đồ trên biểu diễn mức hiệu suất từ lúc đầy pin (100%) tới lúc xả hết pin (0%) của ắc quy chì (SLA - đường màu xanh) và pin Lithium (đường màu cam). Điều này cho thấy, pin Lithium mang lại hiệu suất làm việc ổn định trong suốt quá trình hoạt động của xe, trong khi ắc quy chì kém hơn, ngay từ mức 80% đã bắt đầu tụt dần. 

- Mức chi phí: Công nghệ pin Lithium có giá thành cao hơn hẳn so với ắc quy chì, đồng thời pin Lithium có tuổi thọ dài hơn.