Ắc quy xe điện hoạt động như thế nào?
(CLO) Ắc quy lithium-ion giúp xe điện chạy tới 500 km, tuổi thọ 8–10 năm nhờ hàng nghìn chu kỳ sạc-xả bền bỉ, hiệu quả.
Ắc quy xe điện là thành phần cốt lõi của một chiếc xe điện (EV), đóng vai trò quan trọng trong việc xác định phạm vi hoạt động, hiệu suất và hiệu quả của xe.
Những ắc quy này được thiết kế để lưu trữ và cung cấp năng lượng điện cho động cơ điện của xe. Hiểu rõ cách thức hoạt động của ắc quy sẽ giúp người dùng đánh giá cao hơn công nghệ đằng sau xe điện và những lợi ích mà chúng mang lại.
Cấu tạo và nguyên lý hóa học của ắc quy
Loại ắc quy phổ biến nhất được sử dụng trong xe điện hiện nay là ắc quy lithium-ion (Li-ion). Ắc quy Li-ion được ưa chuộng nhờ trọng lượng nhẹ, mật độ năng lượng cao và khả năng lưu trữ lượng lớn năng lượng trong một không gian nhỏ gọn.
Bên trong ắc quy, có hai điện cực chính: anode (cực âm) và cathode (cực dương). Năng lượng được lưu trữ dưới dạng các ion lithium di chuyển giữa hai điện cực này trong quá trình sạc và xả.
Khi xe điện đang sạc, dòng điện từ nguồn điện (thường là lưới điện) chảy vào ắc quy, khiến các ion lithium di chuyển từ cathode sang anode, nơi chúng được lưu trữ.
Quá trình này được gọi là sạc, giúp tăng dung lượng năng lượng của ắc quy. Ngược lại, khi xe đang vận hành, các ion lithium di chuyển từ anode sang cathode, giải phóng năng lượng đã lưu trữ để cung cấp điện cho động cơ điện.
Ắc quy xe điện sử dụng quá trình sạc và xả để lưu trữ và giải phóng năng lượng. Trong quá trình sạc, năng lượng từ nguồn điện được truyền vào ắc quy và lưu trữ.
Khi xe di chuyển, động cơ điện lấy năng lượng từ ắc quy để quay bánh xe. Lúc này, ắc quy xả điện khi các ion lithium di chuyển trở lại từ anode sang cathode, giải phóng năng lượng để cung cấp cho động cơ. Quá trình xả tiếp diễn cho đến khi ắc quy cần được sạc lại.
Tuổi thọ và bảo dưỡng ắc quy
Tuổi thọ của ắc quy xe điện thường được đo bằng chu kỳ sạc, tức là quá trình xả và sạc lại ắc quy. Theo thời gian, sau nhiều chu kỳ sạc, ắc quy dần mất khả năng giữ đầy điện, dẫn đến giảm phạm vi hoạt động của xe.
Tuy nhiên, các ắc quy xe điện hiện đại được thiết kế để có tuổi thọ dài, thường từ 8 đến 10 năm hoặc hơn, và nhiều nhà sản xuất cung cấp bảo hành để đảm bảo ắc quy hoạt động hiệu quả trong khoảng thời gian này.
Để tối đa hóa tuổi thọ của ắc quy, người dùng cần tuân thủ các thói quen sạc hợp lý. Ví dụ, nên tránh để ắc quy xuống mức 0% hoặc để xe cắm sạc ở mức 100% trong thời gian dài.
Ngoài ra, duy trì ắc quy ở nhiệt độ vừa phải, tránh tiếp xúc với nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, cũng giúp kéo dài tuổi thọ của nó.