Tuổi thọ pin lithium ảnh hưởng bởi những yếu tố nào? Cách sử dụng đạt hiệu quả tốt nhất

Pin lithium ion là một dòng pin hiện đại và được sử dụng phổ biến cho nhiều lĩnh vực hiện nay đặc biệt là cho xe chạy điện. Vậy các yếu tố nào ảnh hưởng đến tuổi thọ pin lithium và cách sử dụng ra sao để pin đạt hiệu quả cao nhất? Hãy cùng EV World tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!

Giới thiệu về pin lithium ion

Pin Lithium ion, còn được gọi là Pin Li-ion(LIB), là một loại pin tiên tiến cho phép người dùng sạc và tái sử dụng nhiều lần khi cạn pin. Chúng kết hợp hai ưu điểm của pin và ắc quy, bao gồm tính ứng dụng cao của pin và khả năng tái sử dụng nhiều lần của ắc quy. Pin Lithium ion rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị từ máy tính, điện thoại di động, đèn pin, máy ảnh đến các loại xe điện như xe máy điện, xe đạp điện, xe nâng điện và xe ô tô điện.

Công nghệ sản xuất Pin Lithium ngày càng được tập trung vào nghiên cứu và phát triển bởi các tập đoàn công nghệ lớn. Pin Lithium nổi bật với độ bền cao, an toàn và tính thân thiện với môi trường hơn so với ắc quy truyền thống. Với các đặc điểm và ưu điểm của mình, Pin Lithium đang được kỳ vọng sẽ dần thay thế hoàn toàn ắc quy truyền thống trong tương lai, giúp cải thiện hiệu suất và tiện ích của nhiều thiết bị công nghệ và các loại phương tiện chạy điện.

Công nghệ sản xuất pin lithium tại Việt Nam

Tại Việt Nam công nghệ sản xuất ra pin lithium sẽ dựa theo quy trình 3 bước tiêu chuẩn để làm ra các loại pin và cung cấp cho thị trường, đặc biệt là cung câó cho ngành ô tô điện. Công nghệ sản xuất pin lithium sẽ được tiến hành theo 3 bước tiêu chuẩn như sau:

Sản xuất các điện cực

Bước đầu tiên trong quá trình sản xuất các điện cực cho pin Lithium ion là chuẩn bị các thành phần cơ bản. Các loại vật liệu như hoạt tính (AM), chất phụ gia dẫn điện và chất kết dính được kết hợp và trộn đều trong máy chuyên dụng, tạo thành một hỗn hợp bùn đồng nhất sử dụng dung môi.

Tiếp theo, hỗn hợp bùn này được đưa qua một khuôn rãnh và được phủ đều trên cả hai mặt của bộ thu dòng điện. Bộ thu dòng điện này bao gồm cực dương là lá đồng và cực âm là lá nhôm. Sau đó, chúng được đưa vào dụng cụ làm khô để dung môi bay hơi nhanh chóng.

Vì hỗn hợp bùn ban đầu là cực dương gốc nước, nên khi dung môi bốc hơi ra môi trường bên ngoài và nó hoàn toàn vô hại. Điều này thể hiện rõ rằng công nghệ sản xuất pin Lithium ion được coi là một công nghệ năng lượng xanh và thân thiện với môi trường.

Cuối cùng là đưa chúng vào lò chân không để loại bỏ mọi lượng nước dư thừa. Độ ẩm của các điện cực sẽ được kiểm tra kỹ lưỡng sau khi làm khô để đảm bảo không xảy ra các phản ứng phụ, giúp giảm thiểu tình trạng ăn mòn trong tế bào và tăng tuổi thọ sử dụng của pin.

Lắp ráp tế bào

Quá trình lắp ráp tế bào bắt đầu với việc cuộn lại hoặc xếp chồng các điện cực và thiết bị phân tách từng lớp để tạo thành cấu trúc bên trong của tế bào. Các lớp màng nhôm và đồng được hàn kế tiếp trên cực âm và cực dương.

Phương pháp hàn phổ biến nhất trong quá trình này là hàn siêu âm, mặc dù một số nhà sản xuất có thể ưa thích sử dụng hàn điện trở dựa trên thiết kế của họ. Sau đó, tế bào được xếp thành từng khối và chuyển đến vỏ bọc, và cách thiết kế vỏ bọc không có tiêu chuẩn nhất quán. Mỗi nhà sản xuất có sự lựa chọn riêng tùy thuộc vào mục đích và đặc điểm của tế bào. Trước khi niêm phong cuối cùng, vỏ bọc được đổ đầy với chất điện phân để hoàn thành quá trình sản xuất tế bào.

Kích hoạt điện hóa của pin

Đặc điểm nổi bật của pin Lithium ion là khả năng nạp sạc cực nhanh mà vẫn đảm bảo an toàn, và điều này là nhờ đến sự tồn tại của lớp giao diện phân rắn (SEI) ổn định. Lớp này có khả năng ngăn chặn tiêu thụ không thể đảo ngược của chất điện phân, đảm bảo rằng cực dương của pin được bảo vệ khỏi hiện tượng quá điện gây cháy nổ trong quá trình nạp với tốc độ cao và đồng thời giảm thiểu việc hình thành các đuôi gai Li.

Tuy nhiên, pin Lithium ion có thể xuống cấp nhanh khi sạc các tế bào ở nguồn điện có mức điện áp thấp dưới 1,5V. Để đảm bảo tuổi thọ và độ ổn định của bộ thu dòng điện đồng, quá trình sản xuất pin Lithium ion thường có một giai đoạn nghỉ ngắn để làm ướt chất điện phân.

Khi bước vào giai đoạn sạc/xả pin Lithium ion, các tế bào thường sạc/xả ở tỷ lệ tương đối thấp, chỉ khoảng C/20. Sau đó, tốc độ sạc/xả được tăng dần để tạo ra lớp SEI (lớp điện phân rắn) ổn định hoạt động trên bề mặt của cực dương.

Kết thúc chu kỳ sạc/xả, khí sản sinh trong quá trình này được loại bỏ để đảm bảo an toàn. Các tế bào thường được lưu trữ trên kệ lão hóa để làm ướt chất điện phân và đồng thời đảm bảo sự ổn định của lớp giao diện điện phân rắn (SEI).

Trước khi niêm phong, quá trình sản xuất pin Lithium ion thường bao gồm bước khử khí một công đoạn có thể kéo dài vài tuần, tùy thuộc vào quy trình và nhiệt độ lão hóa cụ thể của từng đơn vị sản xuất. Điều này đảm bảo rằng pin Lithium ion được sản xuất sẵn sàng để sử dụng trong các thiết bị công nghệ hiện đại.

Hướng dẫn sạc pin lithium ion chuẩn nhất

Để cho hệ thống pin lithium ion giữ vững được phong độ và phát huy hiệu quả cao nhất thì bạn cần biết cách sạc pin đúng cách. Dưới đây là hướng dẫn sạc pin chuẩn nhất dành cho bạn:

Kiểm soát nhiệt độ sạc pin

Pin lithium-ion hoạt động hiệu quả nhất trong phạm vi nhiệt độ từ 10–30 °C, và trong khoảng nhiệt độ này, sạc pin diễn ra một cách ổn định nhất. Điều này đồng nghĩa rằng khi pin lithium-ion được sạc ở nhiệt độ này là lý tưởng nhất.

Tuy nhiên, pin lithium-ion vẫn có thể được sạc ở nhiệt độ từ 0–45 °C nếu cần. Mặc dù hiệu quả có thể giảm xuống một chút ở nhiệt độ ngoài khoảng 10-30 °C, nhưng nó vẫn hoạt động tương đối tốt và an toàn.

Ngoài ra, ở dưới mức nhiệt độ đóng băng, pin lithium-ion cũng có thể sạc, tuy nhiên, thời gian sạc sẽ kéo dài rất nhiều. Nhiệt độ thấp có thể làm cho sạc pin trở nên chậm hơn và không hiệu quả. Do đó kiểm soát nhiệt độ sạc để đảm bảo pin lithium-ion vẫn hoạt động ổn định và an toàn trong mọi điều kiện nhiệt độ.

Giảm tốc độ sạc của pin

Sử dụng sạc nhanh DC có thể rất tiện lợi trong nhiều tình huống. Đặc biệt, nó thích hợp khi bạn cần nạp năng lượng cho xe điện trong quá trình di chuyển hoặc khi pin của bạn dưới mức 30% và bạn cần nhanh chóng khắc phục tình trạng này. Một lần sạc nhanh có thể chỉ mất khoảng 30 phút, giúp bạn tiếp tục hành trình mà không cần quá nhiều thời gian dừng chờ sạc.

Tuy nhiên, việc sử dụng sạc nhanh quá thường xuyên có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của pin. Để tối ưu hóa tuổi thọ pin và duy trì hiệu suất tốt, hãy lên kế hoạch sạc pin một cách hợp lý và hạn chế việc sử dụng sạc nhanh. Theo tính toán của các nhà sản xuất và chuyên gia về xe điện, sạc nhanh quá 1-2 lần mỗi ngày có thể được coi là sử dụng quá mức, và nó có thể làm giảm 1% công suất của pin mỗi năm.

Ngắt thiết bị khi sạc đủ 80-90%

Để bảo vệ tuổi thọ của pin, một cách hiệu quả là ngắt thiết bị của bạn khỏi bộ sạc khi dung lượng pin đạt khoảng 80-90%. Hạn chế việc sạc pin đến 100% có thể giúp kéo dài tuổi thọ của pin và duy trì hiệu suất tốt trong thời gian dài. Tuy nhiên, việc pin đạt 100% sạc là không thể tránh khỏi, nhưng bạn có thể cố gắng giảm tần suất sạc đầy đối với pin.

Một phương pháp khác để kiểm soát quá trình sạc là sử dụng các ứng dụng đặt giới hạn sạc cho thiết bị của bạn. Các ứng dụng này có khả năng thông báo và ngăn bạn sạc pin quá mức. Khi dung lượng pin đạt ngưỡng 80-90%, ứng dụng sẽ gửi thông báo nhắc nhở bạn ngắt kết nối sạc ngay lập tức. Điều này giúp bạn duy trì tuổi thọ của pin và giảm nguy cơ hao mòn nhanh chóng.

Các yếu tố tác động đến tuổi thọ pin lithium

Tuổi thọ pin lithium dựa trên số lần sạc và xả mà pin có thể duy trì năng lượng ở một mức nhất định trước khi hiệu suất của pin giảm đáng kể. Theo các nghiên cứu và thống kê, tuổi thọ trung bình của pin lithium-ion trong các thiết bị như điện thoại di động, laptop và các thiết bị di động khác dao động từ 2-3 năm, ở xe ô tô điện là từ 3-5 năm.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin lithium rất đa dạng. Loại pin, điều kiện sử dụng, nhiệt độ môi trường, độ ẩm, và cách bạn bảo quản pin đều có tác động đáng kể đến tuổi thọ của nó. Nắm được những yếu tố này giúp bạn bảo vệ và duy trì hiệu suất của pin tốt nhất. Dưới đây là một số yếu tố gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin:

• Các lớp bảo vệ: Lớp bảo vệ trên pin Lithium đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cấu trúc và hiệu suất của pin. Khi mất lớp bảo vệ hoặc nó bị hỏng, tuổi thọ của pin sẽ giảm đi đáng kể. Các lớp bảo vệ tốt có khả năng kéo dài tuổi thọ cho pin, đặc biệt trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
• Chu kỳ sạc: Thường xuyên cắm sạc pin Lithium khi nó vẫn còn một phần dung lượng có thể dẫn đến giảm tuổi thọ. Để tối ưu hóa tuổi thọ pin, nên sạc pin khi nó còn mức 15-20% dung lượng. Tránh sạc khi pin vẫn đầy.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng trong tuổi thọ của pin Lithium. Pin hoạt động tốt nhất trong phạm vi nhiệt độ từ 10-30 °C. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể làm suy giảm hiệu suất và tuổi thọ của pin. Hãy tránh sử dụng pin trong môi trường quá nóng hoặc quá lạnh để bảo vệ pin và duy trì hiệu suất tốt nhất.

Một số cách giúp kéo dài tuổi thọ của dòng pin lithium

Để kéo dài tuổi thọ của pin Lithium-ion, có một số cách bạn có thể áp dụng:

• Không xả pin quá sâu: Duy trì dung lượng pin ở mức từ 20% đến 80% là một cách hiệu quả để bảo vệ pin. Xả pin hết mức dung lượng có thể dẫn đến hao mòn nhanh hơn. Nếu pin của bạn bị xả hết, hãy sạc nó ngay lập tức để tránh tình trạng này.
• Sạc pin ở điện áp phù hợp: Không nên sạc pin ở mức quá cao hoặc quá thấp, và hãy tránh để pin sạc quá đầy. Sạc ở điện áp phù hợp giúp bảo vệ pin khỏi hao mòn nhanh hơn.
• Bảo quản pin ở nhiệt độ vừa phải: Tránh để pin tiếp xúc với nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp. Tốt nhất là để pin ở nơi khô ráo, thoáng mát và không có độ ẩm cao. Nhiệt độ quá cao có thể gây hại cho pin, trong khi nhiệt độ quá thấp có thể làm giảm hiệu suất của nó.
• Sử dụng pin thường xuyên: Tránh để pin không hoạt động trong thời gian dài, vì điều này có thể làm giảm dung lượng và tuổi thọ của pin Lithium-ion. Bạn nên sạc và xả pin định kỳ, ít nhất là từ 3-6 tháng một lần, để duy trì hiệu suất và đảm bảo pin hoạt động tốt.

Đến đây thì có lẽ bạn đã hiểu rõ hơn về pin lithium và cách để tăng tuổi thọ cho pin rồi đúng không nào. Nếu như bạn đang tìm kiếm một giải pháp sạc xe ô tô điện an toàn và tiện lợi hãy đến với Thế giới EV. Chúng tôi là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực xe điện và chuyên cung cấp các dòng sạc chính hãng từ nhiều thương hiệu hàng đầu trên thế giới.

Tại EV World, chúng tôi cam kết về chất lượng sản phẩm, dịch vụ và giá cả. Tất cả các bộ sạc xe điện mà chúng tôi cung cấp đều nhập trực tiếp từ các hãng sạc nổi tiếng như MIDA, PRTDT, Wattsaving. Với sự đa dạng về các giải pháp nạp sạc, chúng tôi sẽ đảm bảo mang đến cho người dùng xe điện trải nghiệm an toàn và hiệu quả nhất.

Hotline : 090.8889.818