Pin LiFePo4 là một loại pin được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó nổi bật là ứng dụng trong hệ thống điện mặt trời. Vậy pin lưu trữ LiFePo4 có đặc điểm gì nổi bật? Ưu, nhược điểm của pin so với các dòng pin khác trên thị trường như thế nào? Để có câu trả lời chính xác nhất, cùng SUNEMIT tham khảo ngay bài viết dưới đây.
Pin LiFePo4 là gì?
Pin LiFePo4 (pin lithium sắt photphat) là một loại pin thuộc dòng pin Lithium có thể sạc lại nhiều lần. Pin lithium ion (hay còn gọi là Li-Ion) được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như quân đội, hàng không, điện tử… do chúng có kích thước nhỏ nhưng chứa được nguồn năng lượng lớn, có độ bền lâu và thân thiện với môi trường.
Cấu tạo và cách hoạt động của pin LiFePo4
Pin Lithium LiFePo4 có cấu tạo gồm 8 thành phần chính:
- Điện cực dương
- Điện cực âm
- Chất điện phân
- Dải phân cách
- Than chì
- Oxit kim loại liti (LiFePo4)
- Muối Lithium
- Màng Polymer
Cách hoạt động của pin LiFePo4 như sau:
Khi Pin LiFePo4 được sạc, các ion Lithium (Li+) sẽ được giải phóng khỏi cực âm và di chuyển đến cực dương thông qua chất điện phân. Khi được sạc đầy, cực dương sẽ lưu trữ nhiều Lithium hơn cực âm.
Ngược lại, đối với quá trình xả pin, các ion Lithium chảy từ cực dương sang cực âm, khi đó cực âm sẽ lưu trữ nhiều Lithium hơn cực dương. Chính chuyển động này của các ion lithium bên trong pin đã tạo ra dòng điện giữa hai điện cực và tạo ra điện tích bên ngoài pin.
Xem thêm: Các loại pin Lithium được sử dụng trong lưu trữ năng lượng mặt trời
Ưu, nhược điểm của pin LiFePo4
Ưu điểm của pin LiFePo4
- Tuổi thọ dài hơn – So với pin Lithium-ion và pin Lithium-ion Polymer, tuổi thọ pin LiFePo4 dài hơn. Pin LiFePO4 đủ tiêu chuẩn sẽ cho phép xả sâu tới 80% với chu kỳ sạc/xả khoảng 3000 lần.
- An toàn và ổn định – Pin LiFePO4 có một ưu điểm chính so với các loại pin Lithium-ion khác là tính ổn định nhiệt và hóa học vượt trội, điều này mang đến đặc tính an toàn tốt hơn.
- Công suất đầu ra không đổi – Không giống như các loại pin Lithium-ion khác, pin LiFePO4 có điện áp xả rất ổn định. Điện áp duy trì ở mức 3,2 V trong quá trình phóng điện cho đến khi pin cạn kiệt. Điều này cho phép pin cung cấp gần như toàn bộ năng lượng cho đến khi nó phải sạc lại.
- Sạc nhanh và tỷ lệ tự xả thấp – Pin LiFePO4 được sạc đầy chỉ trong hai giờ hoặc đôi khi còn ít hơn. Tỷ lệ tự xả chỉ khoảng 2% mỗi tháng, so với ắc quy axit chì là 30%.
- Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ – Pin LiFePO4 có kích thước nhỏ gọn nhưng mật độ năng lượng cao, cung cấp nguồn điện ổn định, giúp tiết kiệm năng lượng và đem đến hiệu quả cao cho người sử dụng. Ngoài ra, pin LiFePO4 còn có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt, cụ thể chúng vẫn mát khi ở nhiệt độ cao và không phát nổ khi quá nóng hoặc quá tải.
- Thân thiện với môi trường – Pin LiFePO4 không chứa các kim loại có hại nên không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường. Ngoài ra, việc sử dụng LiFePO4 cũng làm giảm chi phí, ít tốn kém hơn so với các loại pin lithium-ion và Lithium polymer khác.
Nhược điểm của pin LiFePO4
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội của pin lưu trữ LiFePO4 thì dòng pin này cũng tồn tại những nhược điểm sau:
- Mật độ năng lượng thấp hơn – So với các loại pin khác thuộc dòng Lithium-ion, pin LiFePO4 có mật độ năng lượng thấp hơn. Cụ thể, pin LiFePO4 có mật độ năng lượng chỉ từ 90 đến 120 Wh/kg trong khi Pin lithium-ion khác có mật độ năng lượng cao hơn từ 150 đến 200 Wh/kg.
- Hiệu suất kém ở nhiệt độ thấp – Pin LiFePO4 hoạt động tốt nhất trong khoảng từ 10 độ C đến 40 độ C, tuy nhiên ở nhiệt độ thấp hơn hiệu suất xả của nó sẽ kém đi rất nhiều.
- Không phù hợp với các thiết bị nhỏ – Pin LiFePO4 có mật độ năng lượng thấp và xả sâu. Do đó, loại pin này không phù hợp với các thiết bị nhỏ như điện thoại thông minh. Vì vậy, hầu hết pin LiFePO4 đang được sử dụng để làm nguồn sạc cho xe đạp điện hay các hệ thống như điện mặt trời, hệ thống đèn đường…
Xem thêm: Nên chọn pin Lithium hay Acquy chì cho hệ thống điện mặt trời?
Ứng dụng của pin lưu trữ LiFePO4
Pin LiFePO4 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến như:
- Sử dụng cho các thiết bị thông minh như điện thoại, máy tính, máy ảnh, máy chơi game…
- Sử dụng làm pin lưu trữ năng lượng mặt trời hay pin lưu trữ trong các hệ thống năng lượng tái tạo khác như điện gió…
- Ứng dụng trong lĩnh vực quân đội, các phương tiện di chuyển như xe đạp điện, xe máy điện…
- Dùng cho các hệ thống phát điện, chiếu sáng như máy phát điện, đèn chiếu sáng….
Trên đây là những thông tin về khái niệm Pin LiFePo4 là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như những ưu nhược điểm, ứng dụng của pin trong cuộc sống. Hi vọng sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về loại pin này và có sự lựa chọn pin lưu trữ phù hợp với mục đích sử dụng của mình.
