Các loại pin lithium sử dụng để lưu trữ năng lượng điện mặt trời

Lĩnh vực năng lượng mặt trời đang không ngừng phát triển. Kéo theo đó là nhu cầu sử dụng điện mặt trời không ngừng tăng cao. Một trong những vấn đề được quan tâm nhất đối với hệ thống điện mặt trời là khả năng lưu trữ. Hiện nay, thiết bị được lựa chọn nhiều nhất để đảm nhận nhiệm vụ lưu trữ điện mặt trời là pin lưu trữ lithium. Bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các loại pin lithium được sử dụng để lưu trữ năng lượng trong hệ thống điện mặt trời.

Pin lithium là gì?

Pin lithium là loại pin có khả năng lưu trữ năng lượng và có thể được tái sạc nhiều lần. Chúng được thiết kế để hoạt động cùng với hệ thống năng lượng mặt trời. Giúp lưu trữ năng lượng dư thừa được tạo ra từ năng lượng mặt trời.

Khi sử dụng, ion lithium sẽ dịch chuyển từ cực âm tới cực dương trong pin. Khi pin cạn kiệt năng lượng và được sạc lại, các phân tử ion này sẽ di chuyển ngược lại từ cực dương về cực âm.

Do đó, pin Lithium sử dụng chất Lithium làm vật liệu cho điện cực. Loại pin này đã được áp dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Bao gồm việc sử dụng trong máy tính cá nhân, điện thoại di động, đồ chơi điện tử và cả xe điện. Ngoài ra, pin Lithium đang được chú trọng phát triển không chỉ trong lĩnh vực quân đội mà còn trong các ứng dụng liên quan đến phương tiện di chuyển cũng như trong lĩnh vực hàng không.

Tham khảo thêm Pin lưu trữ Lithium là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động tại đây!

Các loại pin Lithium được sử dụng trong lưu trữ năng lượng mặt trời

Lithium-Ion

Pin lithium-Ion hay còn được gọi là pin Li-Ion là một loại pin sạc. Đây được coi là một trong những loại pin có khả năng sạc lại rộng rãi nhất. Chúng được sử dụng cho nhiều thiết bị điện tử và cả các hệ thống năng lượng mặt trời. 

Ngoài ra, pin lithium-Ion cũng đang ngày càng phổ biến trong các lĩnh vực như xe điện, ứng dụng quân sự và hàng không vũ trụ.

Tương tự như các loại pin khác, pin Lithium-Ion gồm ba thành phần quan trọng: điện cực dương, điện cực âm và chất điện phân. Trong hầu hết các pin Lithium-Ion, điện cực dương là một loại oxit kim loại, điện cực âm là carbon và chất điện phân là muối Lithium hòa tan trong một chất dung môi hữu cơ.

Trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, hệ thống lưu trữ năng lượng sử dụng pin Lithium đang dẫn đầu về công nghệ. Điểm đặc biệt của loại pin này là quá trình trao đổi ion lithium giữa các điện cực trong quá trình quá trình nạp và giải phóng năng lượng.

Ưu điểm:

• Sản xuất với chi phí thấp.
• Có khả năng lưu trữ năng lượng nhiều hơn so với các loại pin thế hệ trước (như Ni-Cd và Ni-MH).
• Có khả năng sạc và xả đến 400 lần theo tiêu chuẩn chu kỳ, nhưng có thể cao hơn tùy theo tiêu chuẩn và cách sử dụng của từng hãng và người dùng.

Nhược điểm:

• Chất lượng của pin có thể suy giảm theo thời gian. Kể cả khi bạn không sử dụng chúng.
• Nếu bạn để pin ở mức điện áp quá thấp trong thời gian dài. Nó có thể hỏng hoặc gây phù cho pin.
• Cấu trúc của pin thường là hình khối dẫn đến hạn chế trong việc tạo dáng cho các sản phẩm. Cũng như có trọng lượng cao hơn so với các loại pin  có cùng dung lượng.
• Pin dễ bị kích thích và nguy hiểm cháy nổ nếu không sử dụng đúng cách.

Lithium-ion polymer

Pin lithium-ion polymer hay còn gọi là pin lithium Polymer (Li-Po). Là một dạng pin lithium-ion có khả năng sạc lại. Trong đó công nghệ sử dụng chất điện phân polymer thay vì chất điện phân lỏng. Các polyme bán rắn, có khả năng dẫn điện cao, được sử dụng để tạo thành chất điện phân này.

Ưu điểm:

• Pin Li-Po có thiết kế nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ. Cho phép linh hoạt trong việc tạo hình dáng và kích thước để phù hợp với từng loại sản phẩm khác nhau.
• Một khối pin nhỏ gọn có dung lượng cao.
• Cung cấp dòng điện xả mạnh, phù hợp với mọi thiết bị.
• Năng lượng của pin Li-Po duy trì ổn định, với sự suy giảm rất nhỏ trong khả năng lưu trữ sau một thời gian dài không sử dụng (độ chai pin).
• Pin Li-Po có tuổi thọ dài, lên đến 1,000 chu kỳ sạc và xả.
• Cấu trúc gel Polymer giúp pin chịu được va đập tốt hơn.
• Pin Li-Po có 2 tiếp điểm – và +, giúp hạn chế tối đa nguy cơ cháy nổ do ngắn mạch.

Nhược điểm:

• Sản xuất pin có chi phí cao (đắt hơn khoảng 30-40% so với pin Li-ion).
• Dung lượng của pin sẽ giảm sau khi trải qua nhiều chu kỳ sạc và xả (thường sau khoảng 300 lần). Khi đó dung lượng pin có thể giảm đi khoảng 20% so với lúc mới.
• Tuổi thọ của pin cũng bị tác động bởi cách sạc và xả không đúng cách.

Các bạn vừa cùng EMPower tìm hiểu về các loại pin lithium được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời. Hy vọng sau bài viết này, các bạn có thể hiểu chi tiết hơn từng loại pin. Cũng như những ưu điểm, nhược điểm riêng của từng loại.