Pin thể rắn đang nhanh chóng trở thành lựa chọn phổ biến cho các doanh nghiệp muốn chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo và bền vững hơn. Pin thể rắn gần đây đã thu hút được sự chú ý do có nhiều ưu điểm. Tại Yoshino Technology, chúng tôi là doanh nghiệp đầu tiên trên thế giới đưa công thức đột phá này ra thị trường trong tất cả các nhà máy điện thể rắn di động của mình. Hãy cùng xem xét kỹ hơn lý do khiến pin thể rắn trở nên hấp dẫn như vậy.
Pin thể rắn là gì?
Pin thể rắn là thiết bị lưu trữ năng lượng có thể sạc lại, sử dụng điện cực và chất điện phân rắn thay vì chất lỏng hoặc polyme như pin lithium-ion tiêu chuẩn. Loại pin này đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây và hiện được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng nhỏ như thiết bị di động, thậm chí cả thiết bị y tế như máy tạo nhịp tim. Ngay cả NASA cũng đang khám phá sự phát triển nhanh chóng của pin thể rắn, vì vậy chúng tôi hy vọng sẽ thấy sự thay đổi mạnh mẽ và đầy hứa hẹn trên thị trường để có thêm nhu cầu về các giải pháp thể rắn.
Yếu tố cơ bản phân biệt pin lithium-ion tiêu chuẩn với pin lithium-ion thể rắn nằm ở chất điện phân bên trong. Nhiều loại pin lithium-ion (và hầu hết các loại pin khác) sử dụng chất điện phân dạng lỏng, nhưng pin thể rắn có công thức độc đáo sử dụng chất điện phân dạng rắn.
Pin thể rắn hoạt động như thế nào?
Pin lithium-ion cung cấp nguồn điện đáng tin cậy và hiệu quả. Bên trong mỗi loại pin lithium có hai điện cực, một cực dương (dây dẫn âm) và một cực âm (dây dẫn dương). Hai vật liệu dẫn điện này chứa các hạt chứa chất điện phân (ion) cho phép các ion lithium di chuyển giữa chúng khi xảy ra quá trình sạc hoặc xả. Phản ứng hóa học này cho phép điện tích di chuyển qua mạch điện, tạo điều kiện cho dòng điện chạy qua để cấp nguồn cho các thiết bị một cách hiệu quả.
Sức mạnh của pin lithium-ion và pin lithium-ion thể rắn tiêu chuẩn nằm ở phản ứng hóa học giữa các hạt cực dương, cực âm và chất điện phân của chúng. Loại trước sử dụng chất lỏng để điều chỉnh dòng điện trong khi loại sau sử dụng chất rắn – điều này tạo nên sự khác biệt!
Ưu điểm của Pin thể rắn
Công nghệ pin thể rắn đã cách mạng hóa ý tưởng về lưu trữ năng lượng. Nhờ chất điện phân rắn, người dùng có thể sạc nhanh hơn với dung lượng cao hơn trong một hệ số hình thức nhỏ gọn hơn – đồng thời kéo dài tuổi thọ và cải thiện tính bảo mật. Sau đây là một số lợi ích khác cho tương lai của pin thể rắn.
Nhỏ gọn và nhẹ
Ưu điểm quan trọng nhất của pin thể rắn so với pin lithium-ion truyền thống là mật độ năng lượng cao hơn. Pin thể rắn có thể cung cấp mật độ năng lượng cao hơn tới 2,5 lần, nghĩa là chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong không gian nhỏ hơn, cho phép chúng nhỏ hơn và nhẹ hơn các loại pin khác trong khi vẫn cung cấp cùng một lượng điện năng. Chúng cũng có xu hướng có tuổi thọ dài hơn vì chúng không gặp phải các vấn đề về suy giảm như các loại khác. Đây là một yếu tố thay đổi cuộc chơi vì nhiều ô tô điện, xe tải, xe RV, thuyền và thậm chí cả máy bay đều có thể được hưởng lợi từ việc nhẹ hơn. Cuối cùng, chúng có thể được sạc lại nhanh hơn nhiều (nhanh hơn khoảng 5 đến 6 lần) so với pin lithium-ion truyền thống, điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng mà tốc độ là yếu tố cốt yếu.
Vấn đề an toàn – Trải nghiệm pin an toàn hơn nhưng mạnh mẽ hơn
Một lợi ích đáng kể khác của pin thể rắn là tính an toàn của chúng so với các loại pin sạc khác. Vì chúng không chứa bất kỳ thành phần lỏng hoặc vật liệu dễ cháy nào, nên chúng ít gây ra rủi ro hơn nhiều khi nói đến nguy cơ hỏa hoạn hoặc nổ có thể xảy ra với các loại pin khác. Pin thể rắn có khả năng chống chịu nhiệt độ khắc nghiệt tốt hơn nhiều so với pin lithium-ion truyền thống, khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng ở những vùng xa xôi hoặc môi trường khắc nghiệt, nơi nhiệt độ có thể thay đổi đáng kể trong ngày hoặc trong năm.
Pin lithium-ion truyền thống có khả năng gây cháy nguy hiểm do sử dụng chất điện phân lỏng dễ bay hơi, có thể dễ dàng tiếp xúc với không khí và bắt lửa. Mặt khác, pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn không bắt lửa – nghĩa là ngay cả khi chúng nóng lên do quá tải hoặc các vấn đề về tải dòng điện, vẫn không có nguy cơ xảy ra hỏa hoạn.
Pin thể rắn có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như hệ thống an toàn được giảm thiểu và không có BMS bên ngoài trong một số trường hợp. Do đó, quy trình xây dựng được đơn giản hóa, tạo ra các gói pin nhẹ hơn được tăng cường với mật độ năng lượng cao hơn – mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.
Trải nghiệm hoàn toàn ngoài lưới điện
Mỗi trạm điện Yoshino SST đều có tùy chọn kết nối với tấm pin mặt trời để có trải nghiệm bền vững hơn. Yoshino sẽ bao gồm nhiều gói sản phẩm bao gồm tấm pin mặt trời di động 100 watt hoặc 200 watt tùy thuộc vào kích thước của pin trạm điện. Các tấm pin mặt trời thậm chí có thể được liên kết với nhau để tăng lượng điện mặt trời đầu vào. Tất cả các tấm pin mặt trời của chúng tôi đều có tỷ lệ hiệu suất 24%, là tỷ lệ hấp thụ năng lượng mặt trời mạnh nhất để chuyển đổi năng lượng. Các gói này hoàn hảo cho những người đam mê du lịch hoặc lối sống ngoài lưới điện.
Quy trình sản xuất đơn giản và hợp lý hóa
Một giải pháp tiềm năng cho khó khăn đáng kể trong ngành nằm ở công nghệ pin thể rắn. Chất điện phân rắn không chỉ có thể hợp lý hóa sản xuất mà còn giảm mức sử dụng tài nguyên đồng thời tăng hiệu quả đáng kể.