Pin lithium ion là gì

Pin lithium ion là loại pin sạc được nhiều lần, nhẹ và cho công suất lớn. Ngày 9/10/2019, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố trao giải Nobel Hóa học cho John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham và Akira Yoshino vì đã phát triển pin lithium ion.

Thập niên 1970, Whittingham làm pin có cực âm một phần bằng lithium kim loại, cho hơn 2 V nhưng quá dễ nổ. Năm 1980, Goodenough dùng coban oxit ở cực dương và đạt tới 4 V. Năm 1985, Yoshino thay lithium kim loại bằng than cốc dầu mỏ, làm ra pin lithium ion đầu tiên đủ điều kiện thương mại. Pin bán ra từ năm 1991, mật độ năng lượng khoảng 80 Wh/kg theo tài liệu khoa học của giải Nobel.

Pin lithium là gì, khác pin lithium ion ra sao

Pin lithium là gì? Đây là tên chung của pin dùng lithium, gồm hai nhóm. Theo Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA), pin lithium kim loại không sạc lại được, còn pin lithium ion sạc lại được và được tính năng lượng theo Wh, bằng điện áp nhân dung lượng Ah. Ví dụ pin 12,8 V 100 Ah có 1.280 Wh. Pin trong điện thoại và xe điện là pin lithium ion.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin lithium ion

Mỗi cell pin lithium ion có cực âm (anode), cực dương (cathode), màng ngăn (separator) giữ hai điện cực không chạm nhau, và chất điện phân. Pin bán năm 1991 dùng chất điện phân không chứa nước gồm muối LiPF6 hòa trong propylene carbonate. Loại dùng chất điện phân rắn gọi là pin thể rắn.

Khi pin lithium ion cấp điện, ion lithium rời cực âm sang cực dương; khi sạc, ion chạy ngược lại. Ion được cài vào khe trong cấu trúc vật liệu điện cực (gọi là xen kẽ, intercalation) nên điện cực không bị phản ứng hóa học phá dần như ở nhiều loại pin khác. Nhờ vậy pin sạc được hàng trăm lần trước khi giảm hiệu năng, theo NobelPrize.org.

Các loại pin lithium ion theo vật liệu điện cực

Pin lithium ion thường được gọi theo vật liệu ở cực dương. Theo Samsung SDI, niken trong vật liệu này giúp tăng dung lượng, mangan và coban giúp an toàn và bền hơn, nhôm tăng công suất. LCO (lithium coban oxit) là cực dương của pin bán năm 1991. NCM (còn viết NMC: niken, coban, mangan) và NCA (niken, coban, nhôm) là nhóm vật liệu ba kim loại, mật độ năng lượng cao hơn LFP.

LFP (lithium sắt phốt phát, LiFePO4) có điện thế thấp hơn LCO nhưng độ ổn định cao và sạc được dòng lớn, theo tài liệu Nobel; mỗi cell có điện áp danh định 3,2 V theo Victron Energy. Samsung SDI ghi LFP kém nhóm ba kim loại về mật độ năng lượng nhưng ổn định hơn, cạnh tranh hơn về giá, nên được chú ý cho hệ lưu trữ năng lượng. Chi tiết ở bài pin LiFePO4.

Pin LTO dùng lithium titan oxit ở cực âm. Theo catalog SCiB của Toshiba, cell của hãng còn từ 70% dung lượng trở lên sau 20.000 lần sạc xả, nhưng điện áp chỉ 2,3–2,4 V mỗi cell. Về pin dùng natri, xem bài pin natri ion.

Pin lithium hay ắc quy chì axit

Để so pin lithium hay ắc quy trên cùng một chuẩn, bảng sau lấy hai sản phẩm của Victron Energy: pin LFP 12,8 V 100 Ah (bảng thông số) và ắc quy AGM chu kỳ sâu 12 V 110 Ah (bảng thông số AGM, Gel). Số chu kỳ của pin LFP tính đến khi còn 80% dung lượng.

Victron ghi pin LFP tiết kiệm tới 70% thể tích và khối lượng so với ắc quy chì. Ắc quy chì hỏng sớm do sunfat hóa nếu thường không được sạc đầy, còn LFP không cần sạc đầy. Đổi lại, pin LFP đắt hơn lúc mua. Với pin sạc xả mỗi ngày, nên so số chu kỳ và hiệu suất trước giá.

Thông sốPin LFP 12,8 V 100 AhẮc quy AGM 12 V 110 Ah
Khối lượng14 kg32 kg
Số chu kỳ khi xả 80%2.500400
Số chu kỳ khi xả 50%5.000600
Hiệu suất sạc rồi xả92%80% (ắc quy chì trung bình)

Pin lithium 12V gồm những gì

Pin lithium 12V loại LFP có điện áp danh định 12,8 V, gồm 4 cell 3,2 V nối tiếp. Victron yêu cầu sạc dòng pin này ở 14–14,4 V, phụ nạp 13,5 V, chỉ sạc từ +5°C đến +50°C; BMS (mạch quản lý pin) ngắt sạc khi một cell vượt 3,75 V. Khi thay ắc quy chì bằng pin lithium trong hệ điện mặt trời độc lập, cần kiểm tra bộ điều khiển sạc hoặc inverter cài được các mức này.

Biểu đồ số chu kỳ sạc xả của pin lithium ion loại LFP và ắc quy chì AGM khi xả 80% và 50%
Pin LFP 12,8 V tính đến khi còn 80% dung lượng; ắc quy AGM theo tuổi thọ chu kỳ thiết kế của hãng. Nguồn: Victron Energy. Biểu đồ do LTA vẽ từ số liệu nguồn.

Pin lithium có nổ không

Có thể, khi cell rơi vào thoát nhiệt (thermal runaway). Theo UL Research Institutes, đây là trạng thái cell tự nóng lên ngoài kiểm soát: nhiệt độ tăng hơn 20°C mỗi phút, vượt 300°C, kèm phụt khí, khói hoặc lửa. FAA ghi mọi pin lithium ion đều có thể thoát nhiệt, và việc này có thể xảy ra không báo trước.

Theo UL, nguyên nhân bên trong là lỗi làm hỏng màng ngăn gây đoản mạch trong, hay gặp ở cell kém chất lượng. Bên ngoài là sạc quá mức do bộ sạc không tương thích hoặc BMS kém, chập mạch ngoài, xả quá ngưỡng nhiều lần rồi sạc, môi trường quá nóng hoặc quá lạnh. LFP có cấu trúc ổn định hơn NCA, NCM; Toshiba công bố cell LTO của hãng rất ít nguy cơ cháy nổ khi đoản mạch trong do bị ép từ ngoài.

Ở TP.HCM, từ 10/10/2024 đến 5/10/2025 có 41 vụ cháy liên quan đến phương tiện dùng pin, theo Công an TP.HCM (Sài Gòn Giải Phóng, 13/11/2025). Pin thường nằm trong khoang kín nên khó dập và có thể cháy lại. Với pin lưu trữ trong nhà, xem thêm bài quy định PCCC điện mặt trời áp mái.

Khuyến cáo khi dùng và sạc pin lithium, theo Cổng thông tin điện tử tỉnh Hà Tĩnh (23/5/2026) và Công an TP.HCM:

  • Dùng pin và bộ sạc chính hãng, đúng thông số.
  • Không sạc qua đêm, sạc liên tục thời gian dài hoặc trong không gian kín.
  • Không để pin gần nguồn nhiệt, nơi nóng hoặc dễ cháy nổ.
  • Không sạc xe điện ở hành lang, cầu thang, lối thoát nạn.
  • Thay pin khi phồng rộp, chảy nước, nóng bất thường hoặc có mùi khét.
  • Khi xảy ra cháy, nổ, gọi số 114.

Quy định tái chế pin và ắc quy ở Việt Nam

Nghị định 110/2026/NĐ-CP, hiệu lực từ 25/5/2026, buộc nhà sản xuất, nhập khẩu pin và ắc quy tái chế theo tỷ lệ khối lượng đưa ra thị trường (VnEconomy, 20/5/2026): pin sạc nhiều lần 8%, ắc quy chì 12%, riêng pin lithium và pin niken-kim loại hydrua dùng cho phương tiện giao thông 0%. Tỷ lệ được điều chỉnh tăng ba năm một lần, lần đầu năm 2029.

Chọn pin lithium ion cho hệ điện mặt trời

Hệ điện mặt trời hybrid và hệ độc lập dùng pin để giữ điện ban ngày cho buổi tối. Theo Victron, ở hệ điện mặt trời cần dự trữ điện cho vài ngày, ắc quy chì làm việc ở mức 70–100% dung lượng có hiệu suất sạc chỉ còn 50% hoặc thấp hơn, còn pin LFP vẫn đạt 90% khi xả nông.

Khi so các mẫu pin lưu trữ điện mặt trời dùng pin lithium ion, nên xem loại hóa chất, điện áp có khớp với inverter không, số chu kỳ kèm độ xả sâu, nhiệt độ được phép sạc và BMS. Số chu kỳ chỉ so được khi cùng độ xả sâu.

LTA cung cấp và lắp hệ điện mặt trời hybrid có pin lưu trữ và hệ độc lập cho nhà ở, cửa hàng, nhà xưởng, khảo sát miễn phí trên toàn quốc; LTA không bán lẻ pin rời. Gọi hoặc nhắn Zalo 0981.014.340 để được tư vấn loại pin hợp với hệ của bạn.

Nguồn tham khảo:

Bạn muốn lắp điện mặt trời cho nhà mình?

Gọi 0981.014.340 hoặc nhắn Zalo cùng số, gửi kèm ảnh hóa đơn điện và ảnh mái để LTA tính công suất sơ bộ và hẹn lịch khảo sát miễn phí.

Gọi 0981.014.340 Nhắn Zalo

Câu hỏi thường gặp về pin lithium ion

Pin lithium ion dùng được bao lâu?

Tuổi thọ tính bằng số chu kỳ sạc xả, tùy hóa chất, độ xả sâu và nhiệt độ. Pin LFP 12,8 V của Victron đạt 2.500 chu kỳ khi mỗi lần xả 80% và 5.000 chu kỳ khi xả 50%, tính đến lúc còn 80% dung lượng.

Pin lithium có được mang lên máy bay không?

Được, nhưng có giới hạn. Với sạc dự phòng, từ 1/7/2026 Cục Hàng không Việt Nam cho mỗi hành khách mang tối đa hai chiếc, để trong hành lý xách tay. Sạc dùng pin lithium ion không quá 100 Wh; loại trên 100 Wh đến 160 Wh phải được hãng bay chấp thuận trước (KTSG Online).

Có nên sạc xe điện qua đêm không?

Không nên. Cổng thông tin tỉnh Hà Tĩnh và Công an TP.HCM đều khuyến cáo không sạc pin qua đêm. Theo UL Research Institutes, sạc quá mức do bộ sạc không tương thích hoặc BMS kém là một nguyên nhân gây thoát nhiệt.

Pin LiFePO4 có phải pin lithium ion không?

Có. LiFePO4 (LFP) là pin lithium ion dùng lithium sắt phốt phát ở cực dương. Cell LFP có điện áp danh định 3,2 V, thấp hơn mức khoảng 4 V của cell coban oxit, mật độ năng lượng thấp hơn NCA, NCM nhưng cấu trúc ổn định hơn.