ẮC QUY PIN LITHIUM CHO XE GOLF, XE ĐIỆN DU LỊCH

TẠI SAO LẠI LÀ ẮC QUY LITHIUM

Pin Lithium-ion có mật độ năng lượng cao và số lượng chu kỳ phóng điện lớn là những yếu tố quan trọng nhất khiến chúng không thể thiếu trong điện thoại di động và xe golf điện. Ắc quy lithium có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với ắc quy truyền thống. Với mật độ năng lượng cao của các tế bào, bình điện lithium có thể phóng điện ở mức công suất cao hơn và sau đó có thể được sạc lại nhanh hơn nhiều. Trong các ứng dụng mà năng lượng hoặc thời gian sạc có thể bị giới hạn, chẳng hạn như hệ thống PV năng lượng mặt trời hoặc ô tô trang bị hệ thống Start-Stop (dừng khởi động), việc vận hành acquy lithium-ion liên tục ở trạng thái sạc một phần là không có hại. Điều này giúp chúng hoạt động linh hoạt hơn so với ắc quy axit chì.

CÔNG NGHỆ PIN LITHIUM - ẮC QUY LITHIUM LÀ GÌ?

Ắc quy Lithium, Pin Lithium viết tắt là LIB, thuộc loại pin sạc theo chu kỳ (cycle). Pin lithum được gọi bằng nhiều tên gọi khác nhau nhưng phổ biến nhất là bình điện lithium, pin Li-on, hoặc pin Lithi-on.

Công nghệ pin Lithium được kì vọng sẽ thay thế cho các ắc quy xả sâu (deep cycle) axit chì được sử dụng hầu hết cho các dòng xe golf, xe điện, ô tô điện…hay pin lithium 12v các dòng ắc quy khởi động kín khi (VLRA) thường được sử dụng trong ô tô, xe máy.... Không chỉ mang lại hiệu suất hoạt động cao, mà bình ắc quy lithium còn thân thiện hơn với môi trường do thành phần cấu tạo ít gây ô nhiễm, khác với các loại ắc quy axit chì truyền thống nguyên liệu chiếm đến 80% là chì.

Tham khảo thêm các dòng sản phẩm:

• Ắc quy xe golf
• Ắc quy xe nâng điện

CẤU TẠO PIN LITHIUM

Pin Li-ion gồm bốn thành phần chính là:

1. Cực dương (+): Hay còn gọi là Cathode, được làm bằng hợp chất ô xít kim loại chuyển tiếp và Li như LiMnO2, LiCoO2,…
2. Cực âm (-): Anode, được làm bằng graphite
3. Chất điện phân: Dung dịch điện ly của pin (nghĩa là môi trường cho phép các ion Li chuyển dịch từ điện cực này sang điện cực kia) phải có độ dẫn ion tốt cũng là chất cách điện tốt.
4. Bộ phân tách

Loại pin này sử dụng điện cực được làm từ các hợp chất có cấu trúc tinh thể dạng lớp. Khi pin đang trong trạng thái nạp và xả, thì các ion Li+ sẽ xâm nhập, điền đầy khoảng trống giữa các lớp cực dương (+) hay cực âm (-) này. Chính vì thế mà phản ứng hóa học xảy ra cung cấp năng lượng cho thiết bị điện hoạt động.

Ví dụ:

Các thiết bị điện di động: sử dụng bình pin lithium có điện cực âm làm bằng Lithium Coban Oxit (LiCoO2, viết tắt LCO). Đặc điểm của chất này là có mật độ năng lượng cao nhưng kém an toàn khi pin bị rò rỉ, gây nguy hiểm.

Các thiết bị điện y tế, xe điện, xe golf, năng lượng mặt trời: sử dụng bình ắc quy Lithium có điện cực dương thường làm bằng Lithium Sắt Phosphate (LiFePO4, viết tắt LFP), Lithium Niken Mangan Coban Oxit (LiNiMnCoO2, viết tắt NMC), và Lithium Mangan Oxit (LiMn2O4, Li2MnO3, viết tắt LMO). Dù các vật liệu này có mật độ năng lượng thấp hơn so với LCO nhưng lại có tuổi thọ lâu và sử dụng an toàn hơn.

NMC hiện nay là chất phổ biến và ưu tiên sử dụng cho pin ứng dụng trong dòng xe điện.

Đối với ắc quy lithium dành cho xe golf bên trong sẽ có 16 cell nhỏ được đấu nối liên tiếp với nhau thành hệ điện áp 48 Volt, tương đương điện áp mỗi cell là 3.2 Volt.

Mọi thành phần của pin Li-ion đều rất cần thiết vì nó không thể hoạt động khi thiếu một trong các thành phần. 

Trong quá trình sạc, dưới điện áp sạc, electron di chuyển đến anode (lúc này trở thành cực dương), để cân bằng điện, trong lòng pin, ion lithi di chuyển từ cathode (lúc này trở thành cực âm) sang anode.

Trong quá trình sử dụng (gọi là quá trình xả) pin phóng điện qua mạch ngoài, electron từ anode (-) di chuyển sang cathode (+). Ion lithi di chuyển trong pin, cũng từ cực âm sang cực dương.

Bình ắc quy Lithium không đáng lo ngại về vấn đề thoát khí, vì vậy hệ thống thông gió không cần thiết trong khu vực sạc.

ƯU ĐIỂM CỦA ẮC QUY LITHIUM

Chu kỳ tuổi thọ (cycle life) lớn hơn

Các thử nghiệm chỉ ra rằng sau 4.000 chu kỳ sạc / xả, dung lượng của Cell Pin chỉ giảm khoảng 20%. Ngược lại, ngay cả ắc quy axit chì tốt nhất cũng chỉ hoạt động tốt trong 1.000 ~ 1.500 chu kỳ.

Ắc quy Lithium không có vấn đề về điện áp và Sunfat hóa mà ắc quy axit chì hay mắc phải.

Đảm bảo an toàn hơn

Bình pin Lithium đảm bảo an toàn: Trong số tất cả các loại ắc quy Li-ion, LiFePO4 là loại an toàn nhất do tính chất hóa học và cơ chế pin của nó. Mỗi mô đun ắc quy Lithium được trang bị Hệ thống quản lý pin (BMS).

Hệ thống quản lý ắc quy BMS thông minh

Chức năng chính của BMS là:

• Công tắc bảo vệ điện áp thấp - Tự động ngắt ở 8V
• Bảo vệ quá dòng (OCP)
• Bảo vệ quá nhiệt (UTP)
• Công tắc bảo vệ quá áp - Tự động ngắt ở 15,8V (OVP)
• Công tắc bảo vệ ngắn mạch - Tự động ngắt kết nối (SCP)
• Công tắc bảo vệ phân cực ngược - Tự động ngắt kết nối
• Cân bằng ô bên trong - Tự động cân bằng cell
• Cân bằng sạc - Cân bằng độc lập cho nhiều pin được kết nối song song hoặc nối tiếp

Tính năng giám sát từ xa qua internet: Bộ ắc quy Lithium có thể theo dõi bằng cách truy cập qua internet. Thuân tiện và chủ động hơn cho khách hàng có thể theo dõi tình trạng ắc quy mọi lúc mọi nơi. Tạo thuận lợi cho việc quản lý ắc quy hoặc kinh doanh cho thuê.

Thân thiện với môi trường

Ắc quy Lithium là đại diện cho xu hướng pin tiên tiến nhất. Pin Lithium ít độc hại hơn cho môi trường. Bình điện mất ít thời gian hơn đáng kể để sạc đầy, dẫn đến sử dụng ít năng lượng hơn so với ắc quy axit chì hoặc ắc quy Ni-Cd hoặc Ni(H). Lithium được sản xuất không có Cd, Pb, Hg, dẫn đến ô nhiễm kim loại nặng. Trong quá trình sạc, Li-ion không tạo ra Hydro như axit chì.

Tùy chỉnh linh động cho các ứng dụng khác nhau

Sử dụng bình pin lithium ở cấp độ cao: khi Lithium bị loại bỏ, công suất dưới 80%. Công suất có thể được tái sử dụng hoặc sử dụng cho các ứng dụng khác, ví dụ cho xe nâng hạng nhẹ hơn. Hoặc có thể được sử dụng trong các mục đích lưu trữ năng lượng.

Không cần bảo trì

Lợi ích chính của pin lithium là không cần bảo trì, chỉ cần cắm sạc là có thể sử dụng, trong khi ắc quy châm axit cần bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ. Điều này cuối cùng dẫn đến việc tiết kiệm được thời gian và chi phí, thay vào đó có thể sử dụng thời gian này để bảo trì các hệ thống khác. Giảm đáng kể được thời gian lãng phí không cần thiết.

Khả năng lưu trữ tốt hơn: Đối với ắc quy axit chì thông thường nếu bạn muốn cất giữ thì trung bình 1 tháng bạn phải sạc 1 đến 2 lần để đảm bảo ắc quy không bị đói điện dẫn đến làm giảm dung lượng bình điện. Nhưng với acquy lithium điều này sẽ không xảy ra vì cơ chế hóa học và cơ chế pin của nó.

Thời gian nạp xả nhanh hơn

Một ưu điểm đáng kể của dòng sản phẩm này là sạc nhanh và cho phép sạc ngắt quãng: Chỉ cần nguồn điện thích hợp, một chiếc ắc quy Lithium có thể hấp thụ 50% công suất chỉ trong vòng 30 phút nhờ công nghệ sạc nhanh và có thể đạt trạng thái sạc đầy trong 60 đến 120 phút. Không giống như ắc quy axit chì, ắc quy lithium không cần phải sạc lại khi xả vượt quá 80% dung lượng bình điện.

Linh động thời gian sạc hơn so với dòng ắc quy axit chì, có thể sạc nhanh tranh thủ trong thời gian nghỉ ngắt quãng, điều này có giá trị đặc biệt đối với các ngành công nghiệp có nhiệm vụ quan trọng, điều kiện làm việc thắt chặt như sân bay Nội Bài, Cam Ranh, các kho bãi và các trung tâm hậu cần. Ắc quy Lithium cho xe nâng điện loại bỏ hoặc giảm nhu cầu cần phải thay pin theo từng ca làm việc. Bạn có thể sạc nó trong bất kỳ giờ nghỉ ngắn nào.

Quãng đường đi được dài hơn, hiệu suất cao hơn

Mật độ năng lượng của ắc quy Lithium là khoảng 140Wh/ Kg, gấp 3 lần ắc quy axit chì thông thường. So sánh với ắc quy axit chì, một bộ Pin Lithium có kích thước nhỏ hơn ~ 33%, trọng lượng chỉ bằng 25% - 30% Pin axit chì thông thường nhưng lượng điện từ ắc quy Lithium giải phóng giúp bạn có thể lái xe được quãng đường gấp 1, 2 lần so với sử dụng ắc quy axit chì thông thường.

Trong quá trình sạc và xả, hiệu quả chuyển đổi năng lượng của Lithium là khoảng 98%, trong khi ắc quy axit trì chỉ có thể đạt mức tối đa 85%.

Tuổi thọ sử dụng cao hơn

Pin Lithium có tuổi thọ lâu hơn đáng kể so với ắc quy axit-chì vì tính chất hóa học của lithium làm tăng số chu kỳ sạc. Một pin lithium trung bình được thiết kế cho chu kỳ sống (cycle life) từ 2.000 đến 5.000 lần, trong khi đó, acquy axit-chì trung bình có thể kéo dài khoảng 500 ~ 1.500 chu kỳ. Mặc dù pin lithium có chi phí đầu tư ban đầu cao so với việc thay thế pin axit-chì, nhưng pin lithium tự trả chi phí cho chính nó trong suốt thời gian sử dụng. Trong dài hạn 1 bộ bình điện lithium có thể tiết kiệm đáng kể bằng cách giảm hóa đơn năng lượng điện, chi phí bảo dưỡng và các sửa chữa có thể xảy ra đối với những chiếc xe golf sử dụng ắc quy axit chì.           

ẮC QUY LITHIUM CÓ BỀN KHÔNG?

Sau khi so sánh về các yếu tố giữa và ắc quy chì và ắc quy Lithium, chúng ta thấy rằng việc sử dụng pin Lithium có nhiều ưu điểm và dĩ nhiên độ bền của loại pin này cao hơn ắc quy chì rất nhiều. Ắc quy Lithium mang lại hiệu suất hoạt động trên 90%, tính năng sạc nhanh và giảm tải cho bộ phận nạp điện của thiết bị điện khi sử dụng. Độ bền của pin Lithium có thể kéo dài đến 4 - 5 năm, trong khi ắc quy chì chỉ khoảng 2 - 4 năm trong điều kiện được chăm sóc bảo dưỡng đúng cách.

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ẮC QUY LITHIUM

Do pin lithi-ion chứa dung dịch điện ly dễ cháy, được nén dưới áp suất cao, nên nó trở nên đặc biệt nguy hiểm. Nếu như một viên pin được sạc quá nhanh, nó có thể gây đoản mạch dẫn đến cháy nổ. Do nguy cơ này, các qui chuẩn kiểm tra dành cho LIB nghiêm ngặt hơn cho các loại pin dung dịch điện ly acid rất nhiều. Một ví dụ về lỗi pin gây ra những thiệt hại nghiêm trọng là sự cố về pin của Samsung Galaxy Note 7 năm 2016.

Pin LIB không nên sạc ở nhiệt độ dưới 0^oC. Ở nhiệt độ này, tuy hệ pin có vẻ đang được sạc bình thường, nhưng do ở nhiệt độ thấp, độ dẫn của vật liệu điện cực kém sẽ làm giảm khả năng phản ứng của ion lithi với vật liệu điện cực, khi đó lithi sẽ được mạ lên bề mặt điện cực thay vì khuếch tán vào sâu bên trong vật liệu và tham gia phản ứng trong điều kiện sạc lạnh, lớp mạ này bám chặt trên điện cực dù có tiếp tục sạc hay xả. Vì thế hầu hết các pin đều không thể hoạt động ngoài khoảng 0-45^oC vì yếu tố an toàn.

Chi phí đầu tư ban đầu cao, gấp từ 2 – 2.5 lần so với ắc quy axit chì có cùng dung lượng và điện áp.

Khi acquy lithium được thay thế trên các dòng xe golf có kết cấu cũ, do trọng lượng pin nhẹ nên làm thay đổi trọng tâm của xe, khi đi nhanh hoặc cua gấp trên các cung đường dốc hay nghiêng có thể làm lật xe.

ĐỘ TƯƠNG THÍCH CỦA PIN LITHIUM VỚI XE GOLF

Xe golf điện được thiết kế cho acquy axit-chì có thể thấy hiệu suất tăng đáng kể bằng cách hoán đổi bình acquy axit-chì sang pin lithium. Tuy nhiên. Nhiều xe golf được trang bị ắc quy axit-chì cần một bộ phụ kiện phù hợp để hoạt động với pin lithium và nếu nhà sản xuất không có bộ dụng cụ này, thì xe golf sẽ cần sửa đổi để hoạt động tương thích với pin lithium.

Bình điện Lithium cũng dược thiết kế phù hợp với nhiều loại thiết bị khác nhau. Có đầy đủ các loại điện áp: 24V, 36V, 48V, 72V, 80V, và các dung lượng như 50A, 100Ah, 150AH đến 750AH. Bên cạnh đó còn có thể tùy chỉnh bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào của các nhu cầu khác nhau.

CÁC THƯƠNG HIỆU ẮC QUY LITHIUM CHO XE GOLF

Tại Việt Nam, đa phần các thương hiệu bình ắc quy Lithium đều có xuất xứ từ Trung Quốc như Tienang, ắc quy lithium vision, Xupai…

Có một số tên tuổi lớn đang sản xuất pin xe golf lithium, và do những tiến bộ trong công nghệ, có khá nhiều nhà sản xuất lithium nhỏ hơn cũng đang tham gia cuộc đua này. Một số nhà sản xuất Pin Lithium nổi tiếng phải kể đến như:

• Pin xe golf Lithium Rocket
• Pin xe golf Lithium Allied
• Pin xe golf lithium của Samsung
• Bình ắc quy Lithium Xe Golf Trojan
• Ắc quy Lithium của RELiON

Mua pin từ bất kỳ nhà sản xuất nào được liệt kê ở trên sẽ có nghĩa là bạn đang có trong tay sản phẩm tốt. Các công ty này sản xuất pin Lithium-Ion chất lượng cao bằng cách sử dụng hóa chất pin an toàn nhất hiện có, với hệ thống quản lý pin tích hợp BMS để bảo vệ tuổi thọ cho Pin.

ỨNG DỤNG CỦA DÒNG PIN LITHIUM

Pin Lithium - ion thường được dùng cho các thiết bị điện:

• Thiết bị cá nhân: di động, máy chụp ảnh, máy chơi game, máy tính bảng…
• Ứng dụng chú trọng phát triển trong quân đội,
• Phương tiện di chuyển xe ô tô điện như: Xe ô tô điện Tesla, xe ô tô điện Hyundai, BMW, Mercedes….
• Xe nâng hạ: Xe nâng điện 48V (fork lift), xe điện nâng người, ắc quy lithium cho xe điện chà sàn công nghiệp.
• Xe điện: Xe golf điện lithium 48volt, Pin lithium xe đạp điện, xe máy điện Clara của Vinfast…
• Kĩ thuật hàng không,
• Hệ thống lưu trữ: Ắc quy lithium năng lượng mặt trời, năng lượng gió, các dạng năng lượng tái tạo.
• Hệ thống UPS: Acquy lithium cho hệ thống UPS, hệ thống viễn thông, điện lực.

SO SÁNH GIỮA ẮC QUY AXIT CHÌ VÀ PIN LITHIUM

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ HÀN QUỐC

Hotline: 0966 875 237

Website: https://acquyrocket.com.vn/

Địa chỉ: Số 65 ngõ 124 Vĩnh Tuy - Hai Bà Trưng - Hà Nội