Một nghiên cứu mới đây được công bố trên tạp chí Journal Of Electrochemical Society cho rằng người dùng không nên sạc đầy pin LFP.
Theo trang InsideEVs, xe điện sử dụng pin lithium iron phosphate (LFP) đang ngày càng phổ biến trên toàn cầu. So với pin nickel manganese cobalt (NMC) truyền thống, pin LFP có chi phí sản xuất thấp hơn, ít rủi ro cháy nổ hơn và tuổi thọ cao hơn.
Tuy nhiên, do mật độ năng lượng thấp hơn, các nhà sản xuất xe thường sử dụng pin LFP cho các mẫu xe tiêu chuẩn như Tesla Model 3 bản dẫn động cầu sau, Ford Mustang Mach-E bản tiêu chuẩn và Rivian R1S Dual Standard.
Các nhà sản xuất ô tô thường khuyến nghị sạc pin LFP đến 100% — ít nhất một lần mỗi tuần đối với Tesla và một lần mỗi tháng theo khuyến cáo của Ford. Điều này giúp hiệu chỉnh pin, mang lại khả năng hiển thị phạm vi chính xác hơn mỗi khi người dùng lái xe. Đồng thời, sạc đầy cũng được cho là sẽ bảo vệ sức khỏe pin và ngăn ngừa giảm hiệu suất. Điều này hoàn toàn ngược lại với pin NMC, được sử dụng trên hầu hết các mẫu xe điện như Tesla phiên bản Long Range, nơi các nhà sản xuất khuyên chỉ nên sạc đến 80-90% để tránh giảm dung lượng lưu trữ theo thời gian.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đây được công bố trên tạp chí Journal Of Electrochemical Society lại mâu thuẫn với khuyến nghị về cách sạc pin LFP của các nhà sản xuất ô tô, chỉ ra rằng các chu kỳ sạc lặp đi lặp lại có thể làm hỏng các tế bào pin LFP theo thời gian. YouTuber Jason Fenske của kênh Engineering Explained đã giải thích thêm về vấn đề này.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng khi giữ pin LFP luôn được sạc đầy, các hợp chất có hại sẽ được tạo ra do điện áp cao và nhiệt. Khi bạn liên tục sạc pin đến 100%, các hợp chất này sẽ tích tụ lên điện cực âm, tiêu thụ lithium và gây ra hiện tượng “thoái hóa”.
“Ở trạng thái sạc với điện áp cao, các phản ứng tiêu cực trong chất điện phân diễn ra nhanh hơn, tiêu thụ lithium của pin,” các tác giả cho biết.
Nếu người dùng không sử dụng xe điện trong thời gian dài, để pin ở trạng thái sạc (SoC) thấp hơn có thể giúp duy trì tuổi thọ, vì điện áp thấp không gây hại về lâu về dài.
SoC là thuật ngữ đề cập đến phần trăm dung lượng điện được lưu trữ trong cell. Pin lithium ion đã được sạc đầy có mức SoC là 100%.
“Việc sạc pin lên mức cao (từ 75–100% dung lượng) có hại cho pin LFP. Kết quả của chúng tôi cho thấy mối tương quan giữa SoC trung bình của pin và tốc độ suy giảm dung lượng, nghĩa là SoC trung bình càng thấp, tuổi thọ càng dài,” nghiên cứu chỉ ra.
Một trong những tác giả của nghiên cứu là Tiến sĩ Jeff Dahn, một nhà nghiên cứu pin từng đoạt giải thưởng và là người đứng đầu nhóm nghiên cứu Jeff Dahn do Tesla tài trợ. Phòng thí nghiệm của Dahn đã giúp Tesla phát triển công nghệ pin NMC. Tuy nhiên, nghiên cứu này cũng có những hạn chế.Việc sạc pin từ 0-25% kéo dài tuổi thọ pin, nhưng lại không thuận tiện cho người dùng hàng ngày, đặc biệt nếu họ phải dựa vào trạm sạc công cộng thay vì sạc tại nhà hoặc văn phòng.
Sạc đầy pin thường hữu ích trong nhiều trường hợp, chẳng hạn như khi đi đường dài, khi mất điện hoặc trong thời tiết lạnh khi phạm vi hoạt động giảm nhanh. Hơn nữa, các loại pin hiện đại có tuổi thọ hàng trăm nghìn dặm ngay cả khi không tuân thủ cách sạc lý tưởng. Đây là lý do nhiều hãng xe cung cấp bảo hành dài hạn cho pin của họ.
Nghiên cứu này tuy mang lại nhiều hiểu biết mới về công nghệ pin, nhưng các tác giả không khuyến nghị thay đổi thói quen sạc.
“Người dùng sẽ cần lựa chọn giữa dung lượng sử dụng và độ bền của pin, Vì vậy, sẽ là không thực tế khi chỉ sạc pin LFP ở mức 0%–25% vì điều này gây lãng phí dung lượng.”
Quốc Bình
