Pin Lithium là công nghệ pin tiên tiến được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Đặc biệt là trong các thiết bị điện tử. Loại pin này có nhiều ưu điểm như sạc nhanh, chịu nhiệt tốt, v.v. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về pin Lithium, pin Lithium 12v, bạn có thể đọc thêm về bài viết sau để biết cấu trúc và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.
Pin Lithium là gì?
Pin Lithium hay nhiều người còn gọi là pin Lithium-ion hoặc pin Li-ion, viết tắt là LIB. Đây là loại pin bao gồm sự kết hợp của nhiều cell, chẳng hạn như pin axit chì và các loại pin khác. Pin Li-ion sử dụng Lithium, hợp kim Lithium làm vật liệu điện cho cực âm và sử dụng dung dịch chống dính.
Bạn đang xem: Pin Lithium là gì? Cấu tạo pin Lithium và các ứng dụng hiện nay
Pin lithium-ion có năng lượng cao hơn nên có thể duy trì năng lượng tốt khi so sánh với các loại pin khác. Do đó, loại pin này được trang bị trong nhiều thiết bị như máy tính xách tay, điện thoại, máy nghe nhạc, máy ảnh, v.v. Pin lithium thường có hai loại: pin lithium-ion (có thể sạc lại) và pin lithium metal (không thể sạc lại). Do đó, mọi người cần phân biệt rõ ràng giữa hai loại pin này để sử dụng chúng một cách hợp lý.
Lịch sử hình thành và phát triển của pin Lithium
Pin lithium-ion được nghiên cứu và công bố bởi M. Stanley Whittingham, một nhà hóa học người Anh. Ông đã nghiên cứu loại pin này khi làm việc tại Exxon vào những năm 1970.
Với phiên bản đầu tiên của pin Lithium-ion, ông đã sử dụng titan (IV) sulfide và kim loại lithium làm điện cực. Tuy nhiên, loại pin lithium có thể sạc lại này không an toàn và hiệu quả lắm vì:
- Kim loại lithium có khả năng phản ứng cao và dễ cháy trong không khí.
- Ngoài ra, Titan Disulfide là chất oxy hóa mạnh, có thể phản ứng ngay lập tức tạo thành hợp chất Hydro sunfua có mùi khó chịu.
Lịch sử hình thành và phát triển của pin Lithium
Dần dần, pin Lithium-ion đã được phát triển và cải tiến hơn và con người đã chuyển sang sử dụng các hợp kim Li như LiMn2O4, LiFePO4, LiCoO2, Li2MnO3, v.v. Các hợp chất này rất an toàn và cung cấp khả năng giải phóng ion Li khá cao.
Pin lithium-ion lần đầu tiên được Sony Energitech chính thức thương mại hóa vào năm 1991. Cho đến nay, pin lithium-ion vẫn đang được các nhà nghiên cứu liên tục phát triển và nghiên cứu để tăng độ ổn định, hiệu suất và tuổi thọ dài hơn.
Cấu trúc của Pin Lithium
Cấu tạo của pin Lithium-ion bao gồm 4 thành phần chính: catốt, anot, chất điện phân, màng ngăn và 2 bộ phận thu dòng điện:
Tiêu cực
Điện cực âm của pin Lithium-ion được làm bằng than chì và các vật liệu carbon khác để thực hiện chức năng lưu trữ các ion Lithium L+ trong tinh thể. Điện cực âm của pin được sử dụng để xác định mức dung lượng và điện áp của pin.
Cực dương
Cực dương của pin Lithium-ion được tạo thành từ LiMnO4 và LicoO2. Cấu trúc phân tử bao gồm các nguyên tử Lithium liên kết với các phân tử Cobalt Oxide. Khi dòng điện chạy qua, các nguyên tử Lithium sẽ tách khỏi cấu trúc để tạo thành các ion dương Li+ (Lithium). Cực dương sẽ cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài. Nếu pin Lithium-ion được sạc, các ion Lithium sẽ được lưu trữ ở cực dương.
Cấu trúc của Pin Lithium
Chất điện phân
Chất điện phân là chất lỏng lấp đầy hai điện cực và có một màng ngăn giữa chúng. Nó hoạt động như một đường dẫn cho các ion Lithium kết nối các điện cực âm và dương. Chất điện phân được tạo thành từ muối, dung môi và chất phụ gia.
Trung bình
Đây được coi là rào cản để giữ các cực âm và cực dương ở một khoảng cách nhất định với nhau. Bộ tách này thường được thiết kế từ nhựa PP hoặc PE.
Dung lượng của pin Lithium là bao nhiêu?
Dung lượng của pin Lithium-ion sẽ giảm dần theo thời gian. Có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khi bạn sạc pin Lithium-ion thường xuyên, pin sẽ hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với việc bạn sử dụng hết rồi mới sạc. Do đó, người dùng cần lưu ý sạc pin Lithium-ion nhiều lần trong quá trình sử dụng.
Xem thêm : OST là gì? OST mang ý nghĩa gì trong phim, âm nhạc và game?
Dung lượng của pin Lithium là bao nhiêu?
Sau đây là một số điều cần lưu ý khi sạc pin Lithium-ion:
- Chia thành nhiều lần sạc trong quá trình sử dụng.
- Đừng để pin Lithium-ion của bạn hết trước khi sạc lại. Bạn nên giữ lại một phần năng lượng để bảo vệ các cell pin.
- Pin lithium-ion hoạt động tốt nhất ở mức pin 40% – 50%.
- Khi sạc pin Lithium-ion, mọi người nên hạn chế sạc ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao.
So sánh pin lithium-ion và pin lithium metal
Như đã đề cập ở trên, có hai loại pin Lithium-ion: pin lithium-ion và pin lithium metal. Sau đây là bảng so sánh hai loại pin này:
| Tiêu chuẩn | Pin Lithium Kim Loại | Pin lithium-ion |
| Pin | Pin không sạc lại được | Pin sạc |
| Tuổi thọ | Ngắn | Cao |
| Hiệu suất sạc/xả | – Loại pin này thường có hiệu suất xả cao hơn pin Lithium-ion. Nó có thể cung cấp dòng điện lớn trong thời gian ngắn.
– Nhưng pin Lithium Metal sạc chậm hơn và tuổi thọ của chúng sẽ giảm dần qua các chu kỳ sạc/xả. |
– Pin này có hiệu suất sạc cao hơn và sạc nhanh hơn so với Pin Lithium Metal.
– Pin lithium-ion cũng có thể duy trì dòng điện khá ổn định khi xả. Nhưng chúng không thể cung cấp dòng điện lớn như pin Lithium Metal. |
| Bảo tồn | – Pin Lithium Metal phải được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát.
– Pin nên tránh nhiệt độ cao. Vì nó sẽ làm các thành phần của pin giãn nở và co lại, làm giảm tuổi thọ của pin. |
– Pin lithium-ion cũng cần được bảo quản trong môi trường khô ráo, thoáng mát. Nhưng những loại pin này thường linh hoạt hơn tùy thuộc vào môi trường.
– Bảo quản pin ở nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ và hiệu suất của pin. |
| Đặc điểm | – Được làm từ Lithium ở dạng kim loại nguyên chất.
– Pin Lithium nhẹ. – Có khả năng lưu trữ điện năng lớn hơn pin Lithium-Ion. – Ứng dụng nhiều hơn trong xe điện vì yêu cầu công suất lớn. |
– Pin này được làm từ hợp chất Lithium. Nó ổn định hơn loại pin nguyên tố được sử dụng trong pin Lithium Metal.
– Được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như: máy tính xách tay, điện thoại… |
Các ứng dụng phổ biến nhất của Pin Lithium
Với những đặc điểm nổi bật trên, pin Lithium-ion đang được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử sau:
Ứng dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay
Pin Lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong đèn pin, điện thoại, máy trợ thính, máy nghe nhạc, đồng hồ, v.v. Mặc dù giá thành của pin Lithium-ion cao hơn bình thường nhưng tuổi thọ pin lại rất dài. Đồng thời, loại pin này cũng hạn chế nhu cầu thay pin liên tục cho các thiết bị.
Ứng dụng cho máy tính
Pin dùng cho laptop hiện nay chủ yếu là pin Lithium-ion. Bởi loại pin này khá nhẹ, có tuổi thọ cao, sạc nhanh và không khiến máy nóng lên khi vừa sử dụng vừa sạc. Điều này giúp người dùng không bị gián đoạn trong quá trình làm việc. Đồng thời, việc di chuyển máy của người dùng cũng linh hoạt và tiện lợi hơn.
Ứng dụng cho xe máy
Pin Lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong xe máy điện, xe đạp điện, v.v. Chúng được đánh giá cao về khả năng lưu trữ và khả năng cung cấp điện tốt. Tuy nhiên, loại pin này không được sử dụng rộng rãi vì khá đắt tiền. Trong tương lai, pin Lithium 12V vẫn được kỳ vọng sẽ thay thế pin truyền thống.
Ứng dụng cho xe ô tô
Pin lithium-ion được sử dụng trong động cơ đốt trong của ô tô. Đặc biệt là trong xe điện. Xe du lịch hoặc xe golf… thường hoạt động bằng pin lithium-ion.
Ứng dụng cho xe tải, xe nâng
Pin Lithium-ion cũng được sử dụng cho xe tải, xe nâng, v.v. Tuy giá thành của pin Lithium-ion cao hơn pin ướt nhưng lại mang lại nhiều lợi ích. Pin Lithium-ion không cần nước hoặc bảo dưỡng nhiều mà còn sạc nhanh và tự động ngắt nguồn khi sạc đầy.
Ứng dụng của Pin Lithium cho Xe Tải và Xe Nâng
Ứng dụng cho viễn thông
Pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong viễn thông vì chúng duy trì dòng điện ổn định trong thời gian dài. Pin lithium-ion thường được tìm thấy trong các thiết bị như bộ biến tần, máy fax, bộ tích điện, v.v.
Ứng dụng y tế
Trong y học, pin lithium-ion được sử dụng trong các thiết bị cấy ghép y tế hoặc trong các thiết bị đeo điện tử.
Ứng dụng y tế của pin lithium
Lưu ý khi sử dụng pin Lithium để kéo dài tuổi thọ pin
Pin Lithium được coi là có độ bền và tuổi thọ cao. Tuổi thọ này có thể lên đến 5 năm nếu bạn sạc và sử dụng đúng cách. Sau đây là một số hướng dẫn sạc pin Lithium-ion một cách an toàn và hiệu quả:
- Nếu bạn dự định cất giữ pin trong thời gian dài, hãy đảm bảo pin ở mức dung lượng khoảng 50%. Điều này giúp bảo vệ pin khỏi tình trạng sạc quá mức hoặc xả quá mức.
- Luôn sử dụng bộ sạc được thiết kế riêng cho loại pin và dung lượng định mức của bạn. Sử dụng bộ sạc không phù hợp có thể làm hỏng pin hoặc gây ra các mối nguy hiểm khác.
- Nếu phát hiện thấy mùi khét, nhiệt độ cao hoặc thấy pin thay đổi hình dạng, bạn nên ngắt kết nối pin ngay lập tức và ngừng sử dụng. Sau đó, bạn nên mang pin đến trung tâm bảo hành hoặc đơn vị mua hàng để kiểm tra, thay thế nếu cần thiết.
- Không để pin kết nối với bộ sạc sau khi sạc xong. Điều này giúp tránh sạc quá mức pin.
- Để giảm nguy cơ cháy nổ, hãy cất giữ pin Lithium trong hộp đựng chống cháy nổ được thiết kế đặc biệt.
- Tránh sạc cùng lúc nhiều cell pin có độ tuổi và trạng thái sạc khác nhau để tránh tình trạng pin không đều và mất cân bằng.
- Trước khi sạc, hãy kiểm tra điện áp của tất cả các cell pin. Bạn cần đảm bảo rằng chúng không chênh lệch quá 0,5V.
- Không sạc quá mức pin Lithium-ion (lớn hơn 4,2V đối với hầu hết các loại pin Lithium-ion) hoặc xả quá mức (dưới 3V).
Pin lithium-ion là công nghệ tiên tiến. Hiểu và làm theo hướng dẫn về cách sạc và sử dụng pin an toàn sẽ giúp bạn tận hưởng những lợi ích mà không gặp rủi ro.
Phần kết luận
Bài viết trên đã chia sẻ thông tin về Pin Lithium để mọi người cùng tìm hiểu. Mọi người có thể thấy loại pin này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Trong tương lai, loại pin này sẽ hỗ trợ con người nhiều hơn và có thể giúp môi trường sống trở nên trong lành hơn.
Xem các bài viết liên quan:
Nguồn: https://tuyengiaothudo.vn
Danh mục: Hỏi Đáp
