Người mới tìm mua cell thường thấy hai nhóm: “pin lithium” dạng cell trụ 18650/21700 (phần nhiều là hóa học NMC hoặc NCA) và “pin sắt” LiFePO4 (LFP). Cần nói ngay một điểm hay bị hiểu sai: LiFePO4 cũng là pin lithium-ion. Theo tài liệu tổng quan của Battery University (BU-205), các loại lithium-ion khác nhau ở vật liệu cực dương, kéo theo điện áp mỗi cell khác nhau. Với người tự đóng pin, chính điện áp khác nhau đó quyết định số cell, mạch bảo vệ và bộ sạc, nên chọn nhầm một trong ba thứ là khối pin không chạy hoặc không an toàn.
1. Điện áp mỗi cell khác nhau: đọc trong datasheet của mã cell
Theo BU-205, cell LFP có điện áp danh định thấp hơn cell NMC/NCA. Bài này cố ý không chép con số của một mã cell cụ thể, vì điện áp danh định, điện áp sạc tối đa và điện áp xả kết thúc chỉ đúng với đúng mã và đúng bản datasheet, kèm điều kiện thử của nhà sản xuất. Việc cần học là mở datasheet của mã cell định mua và đọc đủ bốn trường: danh định, sạc tối đa, xả kết thúc, điều kiện thử.
Khi ghép nối tiếp, chênh lệch điện áp giữa hai hóa học cộng dồn theo số cell, nên hai khối pin “cùng tên” có thể có điện áp sạc đầy và điện áp cắt khác nhau.
2. Số cell nối tiếp khác nhau
Vì mỗi cell có điện áp khác nhau, để ra cùng một mức điện áp khối thì số cell nối tiếp khác nhau. Ví dụ theo quy ước gọi tên hay gặp, hệ gọi là “48 V” với cell NMC thường là 13 cell nối tiếp (13S), còn với cell LFP thường là 16 cell nối tiếp (16S). Đây chỉ là ví dụ cách gọi; hai khối “48 V” này không được coi là thay thế tương đương cho nhau. Có dùng được cho một chiếc xe hay không phải kiểm theo tài liệu của bộ điều khiển, bộ sạc và BMS của hệ thống đó.
3. Mạch bảo vệ và bộ sạc phải cấu hình theo hóa học pin
Ngưỡng ngắt sạc, ngắt xả của mạch bảo vệ không phải con số cố định gắn với “LFP” hay “Li-ion”; chúng được cấu hình theo datasheet cell và giới hạn của linh kiện BMS. Ví dụ, IC quản lý pin TI BQ76952 hỗ trợ cả pin Li-ion và LiFePO4 với các ngưỡng bảo vệ cấu hình được. Khi mua BMS thương phẩm, bạn phải xem nó được nhà sản xuất cấu hình cho hóa học nào, bao nhiêu S, và ngưỡng nào, rồi đối chiếu với datasheet cell. Bộ sạc cũng vậy: điện áp ra của sạc phải khớp số S và điện áp sạc của cell theo datasheet.
Với BMS có app, các thông số cần tìm hiểu theo tài liệu của BMS là điện áp từng cell, độ lệch cell và dòng cân bằng; việc chỉnh ngưỡng theo loại cell làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất BMS. Khi học đóng pin, bước “đối chiếu hóa học cell – số S – BMS – sạc theo tài liệu” là bước làm trước khi mua bất cứ thứ gì.
4. Cách nối cell: theo đầu cực của mã cell, không theo hóa học
Phương thức liên kết cell không chọn theo hóa học. Nó phụ thuộc cấu tạo đầu cực của mã cell và hướng dẫn của nhà sản xuất cell hoặc pack: cùng là LFP có thể có cell trụ và cell lăng trụ với đầu cực khác nhau, và mỗi dạng có cách nối riêng theo tài liệu của mã đó. Trang khóa học của ArcLine ghi lớp thực hành hàn và lắp ráp trên cell 18650, 21700 và pin sắt LFP bằng máy hàn cell chuyên dụng; với mã cell khác dạng, hãy đọc hướng dẫn của mã đó trước.
5. Những thứ bài này không so sánh
Trọng lượng trên mỗi Wh, số chu kỳ, giá và cách bảo quản của hai hóa học chỉ so sánh được khi cùng điều kiện thử và theo datasheet từng mã; các con số đó khác nhau giữa các mã cell và thay đổi theo thời điểm. Bài này không đưa kết luận chung “LFP bền hơn” hay “NMC rẻ hơn”. Khi chọn, hãy đọc số chu kỳ, dải nhiệt độ và điều kiện thử trong datasheet của chính mã cell định mua.
Bảng tóm tắt
Tiêu chí
NMC/NCA
LFP
Có phải lithium-ion?
Có
Có
Điện áp danh định / sạc / xả kết thúc
Đọc datasheet mã cell (danh định cao hơn LFP theo BU-205)
Đọc datasheet mã cell (danh định thấp hơn NMC/NCA theo BU-205)
Số S cho hệ gọi “48 V” (quy ước, ví dụ)
13S
16S
BMS, sạc
Cấu hình theo datasheet cell NMC/NCA
Cấu hình theo datasheet cell LFP
Cách nối cell
Theo đầu cực mã cell và hướng dẫn nhà sản xuất
Theo đầu cực mã cell và hướng dẫn nhà sản xuất
Học cách đóng cả hai loại
Khóa học đóng pin LiFePO4 và Li-ion tại TP.HCM của ArcLine, theo trang khóa học, cho thực hành trực tiếp trên cell 18650, 21700 và pin sắt LFP, đấu nối BMS, đo kiểm bằng dụng cụ thật. Lớp 1 kèm 1, 8 buổi, mỗi buổi 2,5 giờ, học phí ưu đãi 4.500.000đ, tại 32/19 Nghĩa Hòa, Tân Bình. Phần đọc datasheet và đối chiếu tài liệu BMS/sạc trong bài này là kiến thức nền bạn nên chuẩn bị thêm.
Câu hỏi thường gặp
Có thể ghép cell LFP và cell NMC trong cùng khối pin không?
Không. Điện áp và ngưỡng khác nhau, một BMS không quản được cả hai, rất nguy hiểm.
Xe của tôi đang dùng pin chì, chuyển sang LFP được không?
Phải kiểm bộ điều khiển, bộ sạc, không gian hộc pin và tài liệu của xe. Đây là tình huống nên hỏi người có kinh nghiệm trước khi mua cell.
Người mới nên bắt đầu với loại nào?
Bắt đầu bằng việc học cách đọc datasheet và quy trình chung với khóa học đóng pin cho người mới của ArcLine, rồi chọn hóa học cell theo thiết bị bạn định làm.
