Pin lithium-ion thay thế ắc quy chì axit: Những điều cần biết

Việc thay thế ắc quy chì truyền thống bằng pin lithium ion chất lượng cao ngày nay đã trở thành xu hướng do những lợi thế vượt trội của công nghệ lithium. Tuy nhiên, không giống nhiều người lầm tưởng, việc bạn chỉ cần nhắm mắt thay thế chúng với nhau là không đúng. Người dùng cần trang bị một số kiến thức về pin để thay thế đúng kỹ thuật và giúp hệ thống vận hành trơn tru đạt hiệu quả cao.

So sánh ắc quy chì axit và pin lithium ion 

Tiêu chí	Chì axit	Li-ion NCM	Li-ion LiFePO4
Điện áp danh định [V]	2,1	3,6/3,7	3,2
Mật độ năng lượng [Wh/L]	Trung bình	Cao	Cao
Năng lượng riêng [Wh/Kg]	30-50	250	90-120
Tỷ lệ xả C tối đa	15 (xả xung lớn)	5	50
Độ an toàn	Thấp, Có vật liệu độc hại	Thấp (rủi ro cháy nổ)	Cao (rất ít khả năng cháy nổ)
Vòng đời sạc xả	> 400	> 500	> 2000
Sản phẩm thân thiện môi trường	Không	Không	Có

Xem thêm: Bảng so sánh các loại pin sạc: pin axit chì, pin niken và lithium

Các lợi thế của pin lithium-ion so với ắc quy chì axít

Ngoài một số lợi thế nhìn thấy được như tuổi thọ dài, không độc hại, không cần bảo trì bảo dưỡng, sạc xả đơn giản, nhẹ hơn axit chì nhiều lần, … chúng tôi xin bàn thêm các điểm dưới đây:

Năng lượng riêng cao: Như vậy bạn có thể thấy, với cùng khối lượng, một pin lithium sẽ chứa gấp 3-5 lần năng lượng của chì axit. Pin lithium NCM có năng lượng riêng lớn hơn nhiều nhưng độ an toàn của loại pin này vẫn là sự quan ngại lớn đối với phần đông người dùng. Vì vậy ngày nay nhiều người nghiêng về phía LiFePO4 trong ứng dụng xe điện, và trong phạm vi bài viết này, chúng tôi đề cập chủ yếu tới việc thay thế ắc quy axit chì bằng pin lithium ion LFP.

Khả năng xả cao: Pin li-ion hiện nay đã có khả năng xả cao vô cùng ấn tượng (50C tối đa). Ví dụ đối với ắc quy đề xe máy, dòng khởi động cần là 300A, vậy cần phải có ăc quy có dung lượng tối thiểu là 20A, còn dùng LFP bạn chỉ cần dùng pin có dung lượng 6A là đủ. Thật ấn tượng phải không bạn?

Các lợi thế của ắc quy axit chì:

• Chi phí thấp: chì axit thường được định giá từ $100-$200/ kWh, trong khi đó, con số này ở li-ion là $300 tới $500 /kWh.
• Khả năng chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt
• Ứng dụng rộng rãi: Ắc quy axit chì có kích cỡ và cấu hình đa dạng, đã đạt được độ phổ dụng trong nhiều ứng dụng trong cuộc sống.
• Khả năng tái chế có lời: vì vậy mặc dù chứa nhân tố độc hại cho môi trường nhưng nếu được quản lý đúng cách, đây lại là giải pháp năng lượng thân thiện với môi trường.

Những điều quan ngại khi thay thế ắc quy chì bằng pin lithium-ion

• Thay cục sạc với phương pháp sạc phù hợp nếu cần thiết: hãy tuân thủ việc dùng sạc lithium-ion cho pin li-ion, sạc pin sắt cho pin LFP, và sạc axit chì cho axit chì.  Mặc dù bộ sạc ắc quy loại AGM và gel có thể dùng để sạc pin LFP được do có cùng thuật toán sạc, nhưng bạn cần phải đảm bảo ngắt nguồn khi pin no. Đọc thêm: Mục 2: Dùng sạc ắc quy axit chì để sạc pin sắt LFP có được không? 
• Cài đặt lại thông số điện áp sạc đỉnh và sạc nổi trong trường hợp sạc pin bằng biến tần hoặc bộ quản lý sạc charger controller . Đọc thêm: Mục 6 Sạc pin sắt bằng biến tần và charger controler
• Phương pháp quản lý pin cần phải dựa vào AH chứ không dựa vào điện áp: Một số thiết bị quản lý pin thông thường thường đo điện áp để phỏng đoán tình trạng hoạt động của pin, tuy nhiên, với đường cong xả bằng phẳng của LFP, thông số này thường không có giá trị. Vì vậy thiết bị quản lý pin cần chuyển sang quản lý bằng phương pháp shunt base. Xem thêm: mục 1: các phương pháp quản lý pin LFP trên xe điện

Thay thế ắc quy chì trong bộ lưu điện UPS bằng pin lithium-ion có được không?

Câu trả lời ngắn gọn: không nên.

UPS được thiết kế để lúc nào cũng trong tình trạng sạc đầy 100%, đây là điều mà pin li-ion không “vui vẻ”. Ngoài ra, UPS cũng không hoạt động thường xuyên nên số vòng sạc xả lớn của pin lithium ion không phải là lợi thế, đồng thời chi cao hơn so với ắc quy chì truyền thống, nên thông thường rất ít người sử dụng li-ion thay thế cho ắc quy chì ở UPS, mặc dù vẫn có.

Thay thế ắc quy chì khởi động ô tô bằng pin lithium ion có được không?

Câu trả lời ngắn gọn: không nên.

Người ta thường không thay thế ắc quy khởi động ô tô bằng lithium-ion vì ắc quy khởi động cần xả xung lớn, và hoạt động trong môi trường khắc nghiệt. Mặc dù lithium-ion có thể giải quyết được cả 2 vấn đề trên, nhưng bản thân loại pin này không “ưa” hoạt động trong điều kiện cực đoan như vậy. Loại pin đáp ứng được cả 2 tiêu chí trên thì lại không hiệu quả về kinh tế, thường gấp 3 lần so với ắc quy chì. Vì vậy, người ta thường thích sử dụng ắc quy chì do chúng đạt được hiệu quả cả về chi phí lẫn chức năng.

Thay thế ắc quy chì bằng pin lithium-ion trong xe điện Ebike có được không?

Câu trả lời ngắn gọn là có.

Với những đặc tính vượt trội như nhẹ, bền gấp đôi axit chì, cấp điện ổn định trong suốt vòng đời, thân thiện với môi trường, sạc xả dễ dàng, ngày nay lithium-ion có ứng dụng phổ biến trong các loại xe điện, từ ô tô tới xe đạp, xe máy, xe scooter… Tùy vào ứng dụng và thói quen của người dùng cần phải lựa chọn loại cell pin phù hợp.

Thay thế ắc quy chì bằng pin lithium-ion trong xe golf có được không?

Câu trả lời ngắn gọn: Có

Tất nhiên rồi, có nhiều mẫu pin LiFePO4 được thiết kế để bạn thay luôn vào xe golf cart. Loại ắc quy xả sâu vốn dùng trong công nghiệp, với tuổi thọ dài, chịu được điều kiện hoạt động khắc nghiệt, sạc xả dễ dàng là điểm cộng vô cùng lớn đối với các loại xe điện làm dịch vụ như vậy.

Thay thế ắc quy chì bằng pin lithium-ion trong xe RV có được không?

Do có cùng kết nối giống như ắc quy axit chì, bạn chỉ cần đơn giản thay pin vào là xe chạy được, miễn là phù hợp với khoang chứa.