Pin LFP được coi là một bước đột phá quan trọng trong ngành năng lượng. Bởi khả năng loại bỏ sự phụ thuộc vào các kim loại quý hiếm như Cobalt, Nickel trong quá trình sản xuất. Với những ưu điểm vượt trội về dòng xả và tỷ lệ hao hụt, pin LFP đang được áp dụng rộng rãi trong ngành sản xuất xe điện trên toàn cầu. Để biết thêm chi tiết về pin LFP, hãy cùng Wuling EV Việt Nam đón xem những nội dung dưới đây. Chắc chắn sẽ thú vị đấy!
>>>> TÌM HIỂU NGAY: Tìm hiểu về các loại pin xe ô tô điện phổ biến hiện nay
1. Pin LFP là gì?
Pin LFP còn được gọi là Lithium Ferrous Phosphate hay Lithium sắt phốt phát (LiFePO4). Đây là một loại pin được sử dụng để tích trữ năng lượng. Loại pin này có khả năng cung cấp dòng điện ổn định ngay cả khi dung lượng còn dưới 50%. Điều này giúp xe vẫn duy trì tốc độ mà không bị ảnh hưởng bởi tình trạng yếu năng lượng.
Pin LFP được ứng dụng nhiều trong công nghệ sản xuất ô tô
Pin Lithium Ferrous Phosphate sở hữu một cấu trúc phức tạp, bao gồm các thành phần cơ bản sau:
- Anode (Cực âm): Thường được làm từ graphite hoặc vật liệu carbon khác, nơi ion lithium di chuyển vào hoặc ra khỏi mạng tinh thể trong quá trình sạc và xả.
- Cathode (Cực dương): Thường được làm từ chất LiFePO4, nơi ion lithium chuyển từ anode và thực hiện quá trình xả điện.
- Electrolyte (Dung dịch điện li): Chất dẫn điện giữa cực âm và cực dương, cung cấp môi trường cho ion lithium di chuyển và thúc đẩy quá trình sạc và xả.
- Separator (Bộ lọc): Các lớp vật liệu cách điện ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa cực âm và cực dương đồng thời cho phép ion lithium di chuyển.
- Container (Bộ chứa): Bao bọc chặt chẽ các thành phần pin và ngăn chúng tiếp xúc với môi trường bên ngoài.
Cấu trúc này giúp pin LFP hoạt động hiệu quả trong quá trình sạc và xả. Đồng thời đảm bảo an toàn và ổn định khi sử dụng. Sự kết hợp cẩn thận giữa các vật liệu và thành phần này làm cho pin LiFePO4 trở thành một sự lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng. Đặc biệt là trong lĩnh vực xe điện và thiết bị di động.
Nguyên lý hoạt động:
Nguyên lý hoạt động của pin Lithium Ferrous Phosphate dựa trên các phản ứng điện hóa tại cực âm và cực dương. Trong quá trình sạc và xả, ion lithium sẽ di chuyển qua dung dịch điện ly giữa hai điện cực, tạo ra dòng điện trong mạch ngoại của pin.
Các nguyên liệu điện cực hiện đại thường cho phép ion lithium xâm nhập và rời khỏi mạng tinh thể mà không làm thay đổi vị trí của các nguyên tử khác trong mạng. Quá trình này làm cho pin có khả năng tái sử dụng.
Trong quá trình xả, ion lithium mang điện dương di chuyển từ cực âm (thường là graphite) qua dung dịch điện ly đến cực dương. Tại đây, vật liệu cực dương phản ứng với ion lithium, tạo ra dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm ở mạch ngoại để cân bằng điện tích.
Trong quá trình sạc, dưới điện áp sạc electron được buộc chạy từ cực dương (trở thành cực âm) và ion lithium tách khỏi cực dương di chuyển về cực âm của pin. Sự di chuyển này tạo nên dòng điện chạy từ cực âm sang cực dương ở mạch ngoại.
Vì vậy, pin hoạt động bằng cách "đảo chiều" trong quá trình xả và sạc, tận dụng các phản ứng điện hóa để cung cấp năng lượng.
>>>> TÌM HIỂU NGAY: Tuổi thọ pin ô tô điện sử dụng bao lâu và những điều cần biết
2. Ưu điểm và nhược điểm của LFP
Pin FLP là một sản phẩm rất phổ biến nhờ những ưu điểm vượt trội mà nó mang lại. Hãy cùng khám phá những lợi ích của loại pin này:
2.1. Ưu điểm
Pin LFP có nhiều ưu điểm đáng kể so với các loại pin thông thường khác trên thị trường. Phải kể đến như:
- Tính an toàn cao: Pin LFP đảm bảo an toàn hơn so với các loại pin khác như Lithium-ion và axit chì. Nhiệt độ pin luôn duy trì ổn định, không quá cao và không gặp phải vấn đề cháy nổ. Ngoài ra, pin công nghệ LFP cũng không phát ra khí độc như pin axit chì làm cho việc sạc tại nhà trở nên an toàn hơn.
- Tuổi thọ pin flp cao: Pin Lithium Ferrous Phosphate có tuổi thọ lên đến 2.000 lần sạc/xả với tỷ lệ dung lượng vẫn giữ được khoảng 70%. Vì vậy pin LFP có tuổi thọ cao hơn nhiều so với pin Lithium-ion và pin axit chì.
- Chịu nhiệt độ cao: pin LFP có khả năng hoạt động tốt ở nhiệt độ từ -20°C đến 60°C.
- Tương thích với sạc năng lượng mặt trời: LFP có thể lưu trữ năng lượng mặt trời sạch, giúp tối ưu hoá việc khai thác nguồn năng lượng này.
Pin LFP có những ưu điểm vô cùng vượt trội
>>>> TÌM CHI TIẾT: Lưu ý khi thay pin ô tô điện và các dòng pin phổ biến
2.2. Nhược điểm
Ngoài những ưu điểm vượt trội, pin LFP cũng có những nhược điểm như sau:
- Giá cao: loại pin này có giá bán đắt hơn so với ắc quy chì axit. Tuy nhiên nhược điểm này được bù đắp bởi tuổi thọ cao lên tới 10 - 12 năm. Nếu bạn bảo dưỡng đúng cách theo hướng dẫn từ nhà sản xuất thì chắc chắn sẽ giữ được pin lâu.
- Hiệu suất giảm ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp: Pin LFP có hiệu suất sử dụng suy giảm trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, như dưới 0 độ C hoặc ở nhiệt độ cao. Điều này là đặc tính chung của hầu hết các loại pin và ắc quy. Vì vậy bạn nên bảo quản pin ở nơi có mái che tránh ánh nắng mặt trời, khô ráo và thoáng đãng.
- Điện áp thấp: Pin LiFePO4 có điện áp định mức thấp hơn (thường là 3,2V mỗi cell pin) so với các loại pin và ắc quy hóa học khác. Điều này có nghĩa là cần sử dụng nhiều cell pin để đạt điện áp định mức và làm tăng sự phức tạp trong quá trình sản xuất và sử dụng.
- Mật độ năng lượng thấp: Mật độ năng lượng của pin LFP có thể giảm do mật độ khai thác thấp. Mật độ năng lượng của pin LFP được đánh giá thấp hơn so rất nhiều so với mật độ các ôxít côban liti với 2.2 g/cm3. Trong khi đó, mật độ của pin LFP chỉ khoảng 1.0 g/cm3. Điều này giải thích cho lý do Pin LFP sẽ to và nặng hơn các loại pin khác
Giá thành pin LFP vẫn còn khá cao
3. Lợi ích của pin LFP
Dưới đây là 4 lợi ích vượt trội mà pin công nghệ LFP mang lại khi sử dụng cho xe điện:
3.1. Tuổi thọ pin LFP cao
Pin LFP có tuổi thọ dài hơn so với các loại pin lithium-ion khác do tỷ lệ tổn hại thấp. Điều này có nghĩa rằng pin có khả năng sạc nhanh mà không gây hư hại đáng kể. Loại pin này cũng có khả năng chịu được số lượng chu kỳ sạc và xả lớn hơn. Tức là pin có thể tồn tại lâu hơn trước khi cần được thay thế.
Tuổi thọ pin LFP có thể lên đến 10 - 12 năm
3.2. An toàn cho chủ sở hữu
Pin LFP được coi là một trong những loại pin lithium-ion an toàn nhất với khả năng cháy thấp. Pin hiện đại LFP ít nóng và không tỏa ra oxy khi cháy, làm cho nó trở nên an toàn hơn so với các loại pin khác.
Với khả năng không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, pin LFP giúp chủ xe an toàn
3.3. Tiết kiệm chi phí
Pin LFP được sản xuất từ các vật liệu có chi phí tương đối rẻ so với các loại pin lithium-ion khác. Các vật liệu chính được sử dụng trong cathode của pin là iron và photphat. Đây là những nguyên liệu phong phú và dễ tìm kiếm so với các kim loại khác trong việc sản xuất pin. Vì vậy pin LFP là một sự lựa chọn tiết kiệm chi phí cho nhiều ứng dụng lưu trữ năng lượng.
Các vật liệu làm pin LFP tương đối rẻ
3.4. Thân thiện môi trường
Pin LFP được coi là một sự lựa chọn thân thiện với môi trường vì không độc hại và không chứa các kim loại nặng gây hại như cobalt hoặc nickel. Các vật liệu được sử dụng trong sản xuất pin này dễ dàng tìm kiếm và phổ biến.
Pin LFP thân thiện với môi trường
4. So sánh pin LFP và pin Lithium
| PIN LFP | PIN LITHIUM | |
| Giống nhau | Đều sử dụng nguyên liệu chung gốc từ Lithium, vì vậy chúng có những ưu và nhược điểm tương tự nhau. | |
| Khác nhau | Tuổi thọ pin cao hơn, lên đến 2.000 lần sạc/xả | Tuổi thọ thấp chỉ 1.000 lần sạc/ xả |
| Độ an toàn cao, không bị cháy | Dễ bị cháy, nổ nếu nhiệt độ quá cao | |
| Không thải ra khí độc giúp bảo vệ môi trường | Thải ra khí độc | |
| Công suất hoạt động cao | Công suất hoạt động thấp | |
| Điện áp thấp | Điện áp cao |
Pin LFP có nhiều ưu điểm vượt trội hơn pin Lithium
5. Ứng dụng công nghệ pin LFP trong thực tế
Với những ưu điểm vượt trội của mình thì pin công nghệ LFP được ứng dụng vào thực tế như sau:
5.1. Ứng dụng trên các dòng xe điện đời mới
Với những ưu điểm vượt trội, pin LFP đang trở thành sự lựa chọn phổ biến cho các nhà sản xuất trên toàn cầu. Loại pin này là đối tượng của nhiều nghiên cứu và phát triển công nghệ tiên tiến. Hiện nay, hơn 90% sản lượng pin LFP trên thế giới được sản xuất tại Trung Quốc.
Pin LFP được ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe điện
5.2. Ứng dụng trữ điện năng lượng mặt trời
Pin Lithium Iron Phosphate (LFP) được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời. Thành phần hóa học sắt và phốt phát có trong pin giúp tăng tính an toàn, khả năng thoát nhiệt và có chu kỳ tuổi thọ dài. Với lượng nhiệt sản xuất ít, pin LFP không yêu cầu phải có hệ thống làm mát hoặc thông gió. Điều này làm cho chúng trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho việc tích trữ điện từ năng lượng mặt trời.
Pin LFP có thể tích trực điện từ năng lượng mặt trời hiệu quả
5.3. Hệ thống lưu điện UPS
UPS hay Uninterruptible Power Supply là một thiết bị điện cung cấp nguồn điện dự phòng cho các thiết bị quan trọng khi có sự cố xảy ra trên lưới điện. Các hệ thống UPS được sử dụng chủ yếu để bảo vệ các thiết bị khỏi mất điện, tăng điện áp đột ngột và các sự cố điện khác. Pin công nghệ lpf đang ngày càng được sử dụng phổ biến trong các hệ thống UPS nhờ vào mật độ năng lượng cao, tuổi thọ kéo dài và tính an toàn cao.
UPS dự trữ nguồn năng lượng dự phòng cho xe
Với những ưu điểm vượt trội của mình, pin LFP đã trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô điện và hệ thống lưu trữ năng lượng. Mong rằng những thông tin mà Wuling EV Việt Nam đã cung cấp sẽ bổ ích cho bạn. Nếu có bất kì câu hỏi nào thì hãy liên hệ ngay để được giải đáp kịp thời. Chúc bạn một ngày tốt lành!
>>>> CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM: Tái chế pin xe điện như thế nào? Quy trình và thách thức
