Công nghệ pin lithium-ion (Li-ion) đã từng được lựa chọn cho hầu hết các điện thoại thông minh và những thiết bị di động khác trước đây. Tuy nhiên, một số thiết bị di động hiện đã được trang bị pin lithium-polymer (Li-poly) - một công nghệ pin mới hơn. Bất chấp pin lithium-ion đang rất phổ biến, tại sao thị trường vẫn có xu hướng chuyển dịch sang pin lithium-polymer?

Điện thoại của bạn có thể đang sử dụng pin lithium-ion

Về cơ bản, bạn cần phải hiểu pin là một nguồn cung cấp năng lượng cho các thiết bị khác hoạt động được. Do đó, độ an toàn và tuổi thọ pin luôn là tiêu chí được ưu tiên hàng đầu. Đối với hai công nghệ pin lithium-ion và lithium-polymer, chúng đều có những ưu và nhược điểm riêng.

Pin lithium-ion hoạt động như thế nào?

Pin lithium-ion là loại pin cũ của ngành công nghiệp. Sự phát triển của công nghệ pin này bắt đầu từ năm 1912 nhưng nó chỉ trở nên phổ biến cho tới khi Sony áp dụng vào năm 1991. Kể từ đó, pin lithium-ion đã trở thành nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho hầu hết các thiết bị di động trên thị trường, bao gồm máy ảnh di động, máy nghe nhạc, máy tính bảng và điện thoại thông minh.

Điều khiến cho pin lithium-ion được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghệ là do mật độ năng lượng cao và không có "hiệu ứng bộ nhớ" (một hiện tượng làm giảm đáng kể hiệu quả làm việc của pin theo thời gian). Đặc biệt hơn là chi phí sản xuất loại pin này tương đối rẻ.

Cấu tạo của pin lithium-ion gồm có điện cực âm và dương, ngăn cách nhau bằng chất điện phân hóa học lỏng như ethylene cacbonat hoặc dietyl cacbonat. Thành phần hóa học của loại pin này vô hình khiến chúng bị giới hạn về mặt thiết kế, do đó bạn sẽ chủ yếu thấy chúng có hình chữ nhật. Dung lượng pin lithium-ion cũng bị giảm theo chu kỳ sạc và thậm chí là chu kỳ xả khi không sử dụng. Đó cũng là một hạn chế lớn của công nghệ pin này. Chất điện phân hóa học bên trong pin còn có thể không ổn định ở nhiệt độ khắc nghiệt. Ngoài ra, nếu pin chẳng may bị thủng thì nó có thể tạo ra một vụ cháy nổ khiến người dùng gặp nguy hiểm. Chính vì thế, các nhà sản xuất thường tích hợp một bộ điều khiển điện tử riêng cho pin lithium-ion để điều chỉnh quá trình sạc và xả điện nhằm tránh xảy ra hiện tượng quá nhiệt.

Pin lithium-polymer hoạt động như thế nào?

Công nghệ pin lithium-polymer mới hơn lithium-ion. Loại pin này xuất hiện trên thị trường vào những năm 1970 nhưng các hãng sản xuất chỉ mới áp dụng nó trên điện thoại thông minh trong thời gian gần đây. Vì có nhiều lợi ích hơn so với pin lithium-ion nên nó dần trở nên phổ biến trên hầu hết các thiết bị hỗ trợ công nghệ sạc siêu nhanh.

Về cấu tạo, công nghệ lithium-polymer cũng sử dụng điện cực âm và dương như công nghệ lithium-ion. Tuy nhiên, hai cực sẽ được ngăn cách nhau bởi chất điện phân hóa học dạng rắn, xốp hoặc gel mà không phải là chất lỏng. Kết quả là pin lithium-polymer có thể được sản xuất ở nhiều hình dạng khác và nó cũng mạnh mẽ hơn. Do không sử dụng các chất điện thoại hóa học dạng lỏng, loại pin này cũng ít phát sinh vấn đề cháy nổ khi bị đâm thủng hoặc quá nóng, mang lại sự an toàn hơn.

Tuy nhiên, pin lithium-polymer cũng có một nhược điểm lớn là chi phí sản xuất khá cao. Chính vì thế, bạn sẽ chỉ thấy nó trên các điện thoại thông minh hoặc thiết bị di động đắt tiền. Vòng đời của pin lithium-polymer cũng ngắn hơn và khả năng dự trữ năng lượng ít hơn so với pin li-ion có cùng kích thước. Loại pin này cũng thường được tích hợp một mạch bảo vệ để giữ điện áp hoạt động trong giới hạn an toàn.

Sự khác biệt chính giữa hai công nghệ pin lithium-ion và lithium-polymer

Cả hai loại pin đều có ưu và nhược điểm. Nói chung, pin lithium-ion cung cấp dung lượng cao nhất với giá thấp nhất. Điều đó thật tuyệt vời cho những ai muốn sở hữu một điện thoại giá rẻ với thời lượng pin sử dụng cả ngày trên một lần sạc. Hạn chế của pin li-ion chính là quy trình tự xả (tự hết điện cho dù bạn không sử dụng). Tất nhiên, hạn chế đó không quá ảnh hưởng với tần suất sử dụng điện thoại như hiện nay. Hơn nữa, quá trình tự xả của pin lithium-ion cũng đã được chứng minh là an toàn.

Với lithium-polymer, bạn sẽ có được sự an toàn hơn một chút. Điều đó đặc biệt quan trọng trong thời buổi công nghệ sạc siêu nhanh lên ngôi như hiện nay. Những loại pin này cũng có mức độ tự xả rất thấp, vì vậy pin hầu như không bị chai khi bạn không sử dụng chúng. Tuy nhiên, công nghệ tốt hơn sẽ đòi hỏi nhiều chi phí hơn và lithium-polymer cũng không phải ngoại lệ. Đó là chưa kể loại pin này thường có tuổi thọ ngắn hơn và dung lượng thấp hơn so với pin li-ion.

Tuy vậy, công nghệ pin lithium-polymer sẽ dần thay thế lithium-ion trong ngành công nghiệp điện thoại thông minh do tính an toàn vượt trội, tính linh hoạt của thiết kế và yêu cầu trọng lượng thấp trên các thiết bị di động. Dù thế nào, công nghệ pin lithium-ion vẫn sẽ tồn tại thêm một thời gian nữa.