Pin Lithium-ion (Li-ion) và pin Lithium-polymer (Li-po) về cơ bản đều có những đặc điểm chung như: Cấu tạo từ các thành phần hóa học gần tương tự; sử dụng lithium làm vật liệu chính; hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi ion giữa hai điện cực (anode và cathode); có thể sạc lại, sử dụng nhiều lần.

Cả pin Li-ion và pin Li-po đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng trên cơ sở các điểm khác biệt giữa hai loại pin này. Một số phân tích sau đây cho thấy sự khác biệt giữa pin Li-ion và pin Li-po ở một số khía cạnh:

● Chất điện phân

Pin Li-ion bao gồm nhiều cell hình trụ hoặc hình lăng trụ, mỗi cell chứa một điện cực dương (cathode), một điện cực âm (anode) và chất điện phân dạng lỏng. Một bộ tách xốp được đặt giữa cathode và anode để cho phép các ion lithium di chuyển trong quá trình sạc và xả.

Pin Li-po có thành phần điện cực tương tự như pin Li-ion, nhưng chất điện phân sử dụng là polyme dạng rắn hoặc giống gel. Điều này loại bỏ nhu cầu về bộ tách xốp, cho phép pin Li-po có thiết kế linh hoạt, có thể làm rất mỏng với các hình dạng, kích thước khác nhau.

● Tính linh hoạt

Một ưu điểm của pin Li-po là tính linh hoạt của chúng. Không giống như cấu trúc cứng nhắc của pin Li-ion, chất điện phân polymer và vật liệu đóng gói linh hoạt cho phép pin Li-po mỏng hơn, nhẹ hơn, có thể uốn cong. Tính linh hoạt này tạo điều kiện thuận lợi cho việc pin tích hợp vào các thiết bị cong hoặc có hình dạng tùy ý, chẳng hạn như đồng hồ thông minh và máy theo dõi sức khỏe đeo tay.

Pin Li-ion có chất điện phân là chất lỏng và vật liệu bên ngoài là vỏ nhôm thứ cấp nên không dễ tạo thành các hình dạng khác nhau, đồng thời pin Li-ion cũng nặng hơn.

● Hiệu suất

Pin Li-ion có mật độ năng lượng (100 - 250 WH/kg) cao hơn so với pin Li-po (130 - 200 WH/kg). Điều này có nghĩa là chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị thể tích, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng có dung lượng lớn như xe điện hay máy tính xách tay.

Pin Li-ion có tỷ lệ hiệu suất chuyển đổi từ 85% đến 95%. Pin Li-po có tỷ lệ hiệu suất chuyển đổi từ 75% đến 90%.

● Chu kì sạc

Pin Li-ion có thời gian sạc khá dài. Tuổi thọ pin Li-ion có thể lên đến hơn 400 chu kỳ sạc hoặc hơn. Pin Li-po có thời gian sạc nhanh hơn. Tuổi thọ pin Li-po dao động từ 300 - 400 chu kỳ sạc.

● An toàn

Mặc dù cả pin Li-ion và Li-po nói chung đều an toàn, nhưng chúng có cấu hình an toàn khác nhau. Pin Li-po ổn định hơn do chất điện phân dạng rắn hoặc dạng gel, ít xảy ra rò rỉ hoặc quá nhiệt hơn. Ngoài ra, vật liệu đóng gói linh hoạt của pin Li-po có thể mang lại độ ổn định cơ học, giảm khả năng hư hỏng vật lý hoặc va đập.

Pin Li-ion có cấu trúc chắc chắn hơn, ít bị hư hỏng vật lý hơn nhưng có khả năng dễ phát nổ trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao, sạc không đúng cách. Để đảm bảo an toàn, pin Li-ion tích hợp mạch bảo vệ theo dõi nhiệt độ, điện áp và dòng điện, giúp ngăn ngừa tình trạng sạc quá mức, xả quá mức, nhiệt độ tăng quá mức. Mạch bảo vệ này giúp giảm thiểu nguy cơ mất kiểm soát nhiệt.

Điều quan trọng là tính an toàn của cả hai loại pin này và bất kể loại pin nào, phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như sạc đúng cách, điều kiện sử dụng, sử dụng bộ sạc chính hãng, tuân thủ các hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.

● Chi phí

Pin Lithium-ion được sản xuất thương mại trong nhiều thập kỷ, trải qua nhiều tiến bộ nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Do đó, việc sản xuất pin Li-ion hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn. Việc áp dụng rộng rãi pin Li-ion trong nhiều ngành công nghiệp cũng làm giảm chi phí hơn nữa do khối lượng sản xuất tăng và sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất.

Quy trình sản xuất pin Li-po phức tạp hơn, đòi hỏi các bước bổ sung và thiết bị chuyên dụng, góp phần làm tăng chi phí sản xuất pin Li-po so với pin Li-ion.

● Ứng dụng

Pin Li-ion sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử, thiết bị kỹ thuật số như: điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay, máy ảnh, xe điện và các phụ kiện liên quan.

Pin Li-po thường được sử dụng trong các thiết bị nhỏ gọn hơn như đồ chơi điện tử, các sản phẩm Bluetooth, thiết bị đeo,… hoặc máy bay điều khiển từ xa do đặc tính nhẹ và dung lượng cao, cho phép thời gian bay dài hơn và cải thiện sự nhanh nhẹn.