Pin là gì? Pin sạc là gì? Pin Lithium là gì? Tìm hiểu về pin

Pin là gì? Pin sạc là gì? Pin Lithium là gì? Tìm hiểu về pin
Pin là một bộ nguồn năng lượng hóa học khép kín, hoàn toàn có thể tạo ra một lượng nguồn năng lượng điện hạn chế ở bất kỳ nơi nào thiết yếu. Không giống như điện thông thường, chảy vào nhà bạn trải qua dây điện khởi động trong nhà máy điện, pin từ từ quy đổi những hóa chất được đóng gói bên trong thành nguồn năng lượng điện, thường được giải phóng trong khoảng chừng thời hạn vài ngày, vài tuần, vài tháng hoặc thậm chí còn nhiều năm .Pin là gì

Pin là gì?

Pin là nguồn nguồn năng lượng thông dụng nhất cho những thiết bị cầm tay cơ bản. Và cũng cho những ứng dụng công nghiệp quy mô lớn nữa. Pin hoàn toàn có thể được định nghĩa là sự tích hợp của một hoặc nhiều tế bào điện hóa có năng lực quy đổi nguồn năng lượng hóa học được tàng trữ thành nguồn năng lượng điện .
Và lúc bấy giờ, pin có rất nhiều loại khác nhau. Chúng ta cùng tìm hiểu và khám phá tiếp nhé .

Pin tiếng Anh là gì

Trong tiếng Anh, pin được gọi là battery hoặc là cell. Nhưng chúng ta sẽ hay bắt gặp từ battery hơn. Một từ kỹ thuật rất phổ thông đúng không nào. Chúng xuất hiện trên bao bì, nhãn hộp, trên thân các thiết bị điện tử cầm tay, và trong các sách hướng dẫn sử dụng thiết bị nữa.

Pin sạc là gì

Cấu tạo của pin

Pin có ba phần, cực dương ( – ), cực âm ( + ) và chất điện phân. Cực âm và cực dương ( hai mặt điện cực ở hai đầu của pin truyền thống cuội nguồn ). Bên ngoài được phủ bọc bởi một lớp vỏ .
Cấu tạo pin

Nguyên lý hoạt động của pin

Các phản ứng hóa học trong pin gây ra sự tích tụ những electron ở cực dương. Điều này dẫn đến sự độc lạ về điện giữa cực dương và cực âm. Bạn hoàn toàn có thể nghĩ về sự độc lạ này như thể sự tích tụ không không thay đổi của những điện tử. Các điện tử muốn tự sắp xếp lại để thoát khỏi sự độc lạ này. Các electron đẩy nhau và cố gắng nỗ lực đi đến một nơi có ít electron điện tử hơn .
Trong pin, nơi duy nhất để đi đến là cực âm. Nhưng, chất điện phân giữ cho những electron không đi thẳng từ cực dương đến cực âm trong pin .
Nguyên lý hoạt động của pin
Khi mạch được đóng lại ( một dây nối giữa cực âm và cực dương ), những electron sẽ hoàn toàn có thể đến cực âm. Ví dụ, những electron đi qua dây, chiếu sáng bóng đèn mắc trên dây. Đây là một cách diễn đạt cách điện thế khiến những electron chạy qua mạch .
Tuy nhiên, những quy trình điện hóa này biến hóa những hóa chất ở cực dương và cực âm để làm cho chúng ngừng phân phối những electron điện tử. Vì vậy, chỉ có một lượng nguồn năng lượng hạn chế có sẵn trong pin .
Khi bạn sạc lại pin, bạn đổi khác hướng của dòng điện tử bằng cách sử dụng một nguồn nguồn năng lượng khác. Các quy trình điện hóa xảy ra ngược lại, cực dương và cực âm được Phục hồi về trạng thái khởi đầu và một lần nữa hoàn toàn có thể phân phối nguồn năng lượng khá đầy đủ .

Tại sao có nhiều loại pin?

Có nhiều loại pin khác nhau để tương thích với nhiều ứng dụng khác nhau. Nhưng tại sao lại sử dụng phối hợp những vật tư khác nhau ? Nếu bạn đã có một cặp sắt kẽm kim loại phối hợp tốt với nhau như những điện cực, tại sao lại phải loay hoay với những thứ khác ?
Các vật tư khác nhau có những đặc thù điện hóa khác nhau, và do đó chúng tạo ra hiệu quả khác nhau khi bạn đặt chúng lại với nhau trong một pin. Ví dụ, 1 số ít phối hợp sẽ tạo ra một điện áp cao, rất nhanh, nhưng sau đó giảm xuống nhanh gọn, không hề duy trì điện áp đó lâu. Điều này là tốt nếu bạn cần cho ứng dụng phát sáng bất thần như đèn flash máy ảnh .
Các loại pin
Các phối hợp khác sẽ chỉ tạo ra một dòng điện nhỏ, nhưng chúng sẽ sống sót lâu bền hơn. Ví dụ, tất cả chúng ta không cần một dòng điện lớn để phân phối nguồn năng lượng cho máy Test-4, nhưng tất cả chúng ta muốn máy đo Test-4 Seneca liên tục hoạt động giải trí trong một thời hạn dài .
Đồng hồ đo Test-4
Một nguyên do khác để sử dụng những tổng hợp sắt kẽm kim loại khác nhau là thường phải xếp chồng hai hoặc nhiều pin để có được điện áp thiết yếu, và 1 số ít tổng hợp điện cực xếp chồng lên nhau khả thi hơn nhiều so với những tổng hợp khác. Ví dụ, pin lithium iron phosphate ( một loại pin lithium-ion ) được sử dụng trong xe hơi điện xếp chồng lên nhau để tạo ra mạng lưới hệ thống điện áp cao ( 100V hoặc thậm chí còn hơn ), nhưng bạn sẽ không khi nào làm điều đó với những pin NiCad Walkman vì sinh nhiệt cao .

Các loại pin trên thị trường

Pin có nhiều hình dạng, kích cỡ, điện áp và dung tích khác nhau ( lượng điện tích hoặc nguồn năng lượng được tàng trữ ). Mặc dù chúng hoàn toàn có thể được sản xuất với những loại chất điện phân và điện cực khác nhau, nhưng thực sự chỉ có hai loại chính : pin sạc và pin không sạc .
Pin không sạc là loại thông thường, dùng một lần mà thường thì không hề sạc lại được ; pin sạc hoàn toàn có thể sạc lại được, đôi lúc hàng trăm lần .

Pin không sạc

Như tên cho thấy những pin này có nghĩa là sử dụng cho 1 duy nhất. Khi những pin này được sử dụng, chúng không hề được sạc lại vì những vật tư cấu trúc không trở về dạng khởi đầu. Các đơn vị sản xuất pin ý kiến đề nghị không sạc lại những loại pin này .
Một số ví dụ cho pin dùng một lần là pin AA, AAA thông thường mà tất cả chúng ta sử dụng trong đồng hồ đeo tay treo tường, điều khiển và tinh chỉnh từ xa, …
Pin không sạc Alkaline
Loại pin không sạc thông dụng nhất là pin kiềm alkaline. Chúng có nguồn năng lượng riêng cao và thân thiện với môi trường tự nhiên, tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách và không bị rò rỉ ngay cả khi thải trọn vẹn. Chúng hoàn toàn có thể được tàng trữ trong vài năm, bảo đảm an toàn và hoàn toàn có thể được mang theo trên máy bay .
Nhược điểm duy nhất của pin kiềm là dòng tải thấp, số lượng giới hạn sử dụng cho những thiết bị có nhu yếu dòng điện thấp như tinh chỉnh và điều khiển từ xa, đèn pin và thiết bị vui chơi cầm tay .

Pin sạc là gì

Pin thứ cấp cũng được gọi là pin sạc. Những pin này hoàn toàn có thể được sử dụng và sạc lại đồng thời. Chúng thường được lắp ráp với những vật tư hoạt động giải trí ở trạng thái sạc / xả. Pin sạc được sạc lại bằng cách sử dụng dòng điện, đảo ngược những phản ứng hóa học xảy ra trong quy trình xả .
Một số ví dụ cho những loại pin sạc này là pin được sử dụng trong điện thoại di động, máy nghe nhạc MP3, …

Pin Niken- Cadmium

Pin niken cadmium (pin Ni-Cd hoặc pin NiCad) là một loại pin có thể sạc lại. Được phát triển bằng cách sử dụng niken oxit hydroxit và cadmium kim loại làm điện cực. Pin Ni-Cd vượt trội trong việc duy trì điện áp khi không sử dụng. Tuy nhiên, pin Ni-Cd dễ dàng bị hiệu ứng bộ nhớ khi pin được sạc một phần, làm giảm dung lượng của pin trong tương lai.

Xem thêm: Get on là gì

Pin sạc Ni-cd
So với những loại pin sạc khác, pin Ni-Cd có vòng đời và hiệu suất tốt ở nhiệt độ thấp với hiệu suất hài hòa và hợp lý nhưng lợi thế đáng kể nhất của chúng là năng lực phân phối hiệu suất định mức không thiếu ở vận tốc xả cao. Chúng có sẵn trong những kích cỡ khác nhau gồm có những kích cỡ được sử dụng cho pin kiềm, những pin AAA đến D. Ni-Cd được sử dụng riêng không liên quan gì đến nhau hoặc được lắp ráp trong những gói gồm hai hoặc nhiều pin. Các gói nhỏ được sử dụng trong những thiết bị cầm tay, thiết bị điện tử và đồ chơi trong khi những gói lớn hơn ứng dụng trong pin khởi động máy bay, xe điện và nguồn điện dự trữ .
Một số đặc thù của pin Niken-Cadmium như sau

  • Năng lượng riêng: 40-60W-h/kg
  • Mật độ năng lượng: 50-150 W-h/L
  • Công suất cụ thể: 150W/kg
  • Hiệu suất sạc/xả: 70-90%
  • Tỷ lệ tự xả: 10%/tháng
  • Độ bền chu kỳ/tuổi thọ: 2000 lần

Pin niken- kim loại

Pin Niken hydride sắt kẽm kim loại ( Ni-MH ) là một loại thông số kỹ thuật hóa học khác được sử dụng cho pin sạc. Phản ứng hóa học ở điện cực dương của pin tương tự như như tế bào cadmium niken ( Ni-Cd ), với cả hai loại pin sử dụng cùng loại niken oxit hydroxit ( NiOOH ). Tuy nhiên, những điện cực âm trong Niken-Metal Hydride sử dụng kim loại tổng hợp hấp thụ hydro thay vì cadmium được sử dụng trong pin NiCd
Pin Ni-MH
Pin Ni-MH ứng dụng trong những thiết bị dòng xả cao vì dung tích và tỷ lệ nguồn năng lượng cao. Pin Ni-MH hoàn toàn có thể chiếm hữu dung tích gấp hai đến ba lần pin Ni-Cd có cùng kích cỡ và tỷ lệ nguồn năng lượng của nó hoàn toàn có thể đạt tới cả của pin lithium-ion. Không giống như NiCd, pin Ni-MH không dễ bị tác động ảnh hưởng bởi hiệu ứng nhớ như pin Ni-Cd .
Dưới đây là một số ít đặc thù của pin Ni-MH

  • Năng lượng riêng: 60-120h/kg
  • Mật độ năng lượng: 140-300 Wh/L
  • Công suất cụ thể: 250-1000 W/kg
  • Hiệu suất sạc/xả: 66% – 92%
  • Tỷ lệ tự xả: 1,3-2,9%/tháng ở 20 oC
  • Độ bền chu kỳ/tuổi thọ: 180 -2000 lần

Pin lithium-ion là gì

Pin lithium ion là một trong những loại pin sạc phổ cập nhất. Chúng được tìm thấy trong những thiết bị cầm tay khác nhau gồm có điện thoại di động, thiết bị mưu trí và 1 số ít thiết bị pin khác được sử dụng tại nhà. Ứng dụng trong hàng không thiên hà và những ứng dụng quân sự chiến lược do đặc thù nhẹ của chúng .
Pin Lithium- ion
Pin lithium-ion là một loại pin hoàn toàn có thể sạc lại, trong đó những ion lithium từ điện cực âm vận động và di chuyển đến điện cực dương trong quy trình phóng điện và chuyển dời trở lại điện cực âm khi pin được sạc. Pin Li-ion sử dụng hợp chất lithium xen kẽ làm vật tư điện cực .
Pin lithium ion thường có tỷ lệ nguồn năng lượng cao, ít hoặc không có hiệu ứng bộ nhớ và năng lực tự xả thấp so với những loại pin khác. Ví dụ, pin Li-ion được sử dụng trong những thiết bị điện tử cầm tay thường dựa trên lithium cobalt oxide ( LiCoO2 ) phân phối tỷ lệ nguồn năng lượng cao và rủi ro đáng tiếc bảo đảm an toàn thấp khi bị hỏng. Trong khi pin Li-ion trên lithium sắt phosphate có tỷ lệ nguồn năng lượng thấp hơn sẽ bảo đảm an toàn hơn do giảm năng lực xảy ra sự cố đáng tiếc, được sử dụng thoáng rộng trong việc cung ứng nguồn năng lượng cho những công cụ điện và thiết bị y tế .
Một số thuộc tính của pin lithium ion như

  • Năng lượng riêng: 100: 265W-h/kg
  • Mật độ năng lượng: 250: 693 W-h/L
  • Công suất cụ thể: 250: 340 W/kg
  • Tỷ lệ phí/xả: 80-90%
  • Độ bền chu kỳ: 400: 1200 chu kỳ
  • Điện áp di động danh nghĩa: NMC 3.6/3.85V

Pin axit- chì

Pin axit chì là dạng nguồn năng lượng đáng đáng tin cậy ngân sách thấp được sử dụng trong những ứng dụng nặng. Chúng thường rất lớn và vì khối lượng của chúng, chúng luôn được sử dụng trong những ứng dụng không di động như bộ tàng trữ nguồn năng lượng mặt trời, đánh lửa và đèn xe, nguồn năng lượng dự trữ và cân đối tải trong sản xuất / phân phối điện .
Pin axit chì
Pin axit chì là loại pin sạc truyền kiếp nhất và vẫn còn rất tương thích và quan trọng so với quốc tế ngày này. Pin axit chì có tỷ suất nguồn năng lượng và thể tích so với khối lượng rất thấp ; nhưng nó có tỷ suất hiệu suất so với khối lượng tương đối lớn và tác dụng là hoàn toàn có thể phân phối dòng điện đột biến lớn khi thiết yếu. Các thuộc tính này ; cùng với ngân sách thấp làm cho những pin này mê hoặc để sử dụng trong 1 số ít ứng dụng hiện tại cao như cung ứng nguồn năng lượng cho động cơ khởi động xe hơi và để tàng trữ trong những bộ nguồn dự trữ .

Pin Li-Po

Chúng còn được gọi là pin sạc polyme ion vì nó sử dụng chất điện phân polymer dạng gel có độ dẫn điện cao thay vì chất điện phân dạng lỏng. Chúng đi theo công nghệ tiên tiến Li-ion. Pin được bảo vệ rất cao khi so sánh với pin Li-ion. Nó có tỷ lệ nguồn năng lượng 185 Wh / Kg. Chúng cũng được dùng nhiều trong những thiết bị điện tử cầm tay, đồ chơi mưu trí, …
Pin Li-Po

Ưu điểm:

  • Tính năng bảo vệ cao so với pin Li-ion
  • Trọng lượng rất nhẹ
  • Cấu trúc mỏng khi so sánh với pin Li-ion
  • Mật độ năng lượng, điện áp danh định tương đối cao so với pin Ni-Cad và Ni-MH

Nhược điểm:

  • Giá thành khá đắt
  • Có thể phát nổ nếu kết nối sai
  • Không nên uốn cong hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao có thể gây nổ

Ưu điểm của pin lithium – ion

Pin Li-ion tiêu biểu vượt trội hơn pin Ni-Cd và những loại pin sạc khác. Một số ưu điểm hoàn toàn có thể thấy như thể :

  • Trọng lượng nhẹ so với các loại pin khác có kích thước tương tự
  • Có sẵn trong nhiều hình dạng khác nhau bao gồm cả hình phẳng
  • Điện áp mạch cao làm tăng sự truyền tải điện ở dòng điện thấp
  • Ít bị hiệu ứng bộ nhớ
  • Tỷ lệ tự xả rất thấp 5-10% mỗi tháng. Với pin Ni-Cd và Ni-Mh tỉ lệ tự xả là khoảng 30%.
  • Pin thân thiện với môi trường

Nhưng cùng với những ưu điểm, giống như những loại pin khác ; pin Li-Ion cũng gặp phải 1 số ít điểm yếu kém .

Nhược điểm của pin Li-Ion

  • Các chất lắng đọng bên trong chất điện phân theo thời gian sẽ ức chế dòng điện tích. Điều này làm tăng điện trở bên trong của pin và khả năng cung cấp dòng điện giảm dần.
  • Sạc dòng cao và nhiệt độ cao có thể dẫn đến mất công suất
  • Khi quá nóng, pin Li-Ion có thể bị mất nhiệt và vỡ tế bào.
  • Phóng điện sâu có thể làm chập mạch pin Li-Ion. Vì vậy, để ngăn chặn điều này. Một số nhà sản xuất đã tắt mạch bên trong để tắt pin khi điện áp của nó ở trên mức an toàn từ 3 đến 4.2V. Trong trường hợp này, khi pin không được sử dụng trong thời gian dài; mạch bên trong sẽ tiêu thụ năng lượng và tiêu hao pin dưới mức điện áp ngưỡng tắt. Vì vậy, để sạc pin như vậy bộ sạc bình thường là không dùng được.

Công nghệ ngày càng tăng trưởng, càng đem đến cho tất cả chúng ta những điều kiện kèm theo sống tốt đẹp hơn đúng không nào .

Hy vọng với chút ít chia sẻ về pin là gì, các loại pin hiện có trên thị trường. Các bạn sẽ có thêm những kiến thức hữu ích với những công nghệ xung quanh chúng ta.

Rất mong nhận được góp phần và san sẻ của những bạn ! Cảm ơn !

admin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *