Pin chuẩn Li-Ion, Lithium-Ion là gì? Cách dùng pin trên smartphone hiệu quả

Pin Li-Ion được sử dụng rất phổ biến hiện nay trên các smartphone hay máy tính bảng, vậy bạn đã biết pin Li-Ion là gì? Dùng pin Li-Ion như thế nào mới hiệu quả?

Pin chuẩn Li-Ion, Lithium-Ion là gì? Cách dùng pin trên smartphone hiệu quả

Pin là gì?

Trước hết, chúng ta phải biết nguyên lý hoạt động của pin là gì? Pin là thiết bị sử dụng để lưu trữ năng lượng dạng hoá năng. Khi ta sử dụng, năng lượng này sẽ dần chuyển đổi thành điện năng cung cấp cho các thiết bị mà chúng ta dùng.

Pin chuẩn Li-Ion là gì?

Pin lithium-ion hay còn gọi pin Li-ion là một trong những loại pin có thể sạc nhiều lần. Loại pin này cho phép các ion chuyển động từ điện cực âm sang điện cực dương trong quá trình dùng và ngược lại khi sạc. Được cấu tạo từ than chì (cacbon) với cực điện âm được tạo thành từ oxit kim loại. Chất điện phân là hỗn hợp các muối lithium trong dung môi hữu cơ. Chất điện phân không chứa nước được dùng để bảo vệ pin vì bản chất phản ứng hóa học của lithium tinh khiết, có xu thế phản ứng hóa học với nước để tạo ra lithium hydroxit và khí hydro. Phản ứng hóa học có thể được mô tả phương trình phản ứng sau:

Các điện cực khiến cho hợp chất lithium xen kẽ được tương thích hơn các điện cực lithium kim loại để sản xuất pin điện thoại di động. Một bình chứa kín toàn bộ sẽ được sử dụng để đảm bảo giữ nước tránh xa pin. Như đã kể đến trước đó, lithium về mặt hóa học là một nguyên tố rất dễ phản ứng, tức là năng lượng được lưu trữ trong các liên kết nguyên tử hay liên kết ion của nó cao hơn. Do đó, pin Li-ion sẽ có “mật độ năng lượng” cực kỳ cao để có thể tăng cường khả năng lưu trữ năng lượng đã được sản xuất cho thiết bị.

Khi ở trạng thái đã xả hết 100% năng lượng, ion Lithium dương Li+ sẽ nằm về phía ở điện cực dương. Khi chúng ta tiến hành sạc pin, những ion này sẽ di chuyển ngược về phía điện cực âm. Cứ như thế, cho tới khi hoàn thành quá trình di chuyển là pin được sạc đầy. Theo lý thuyết, chu trình sẽ không bao giờ kết thúc. Tuy nhiên, trên thực tế chúng ta vẫn thấy xảy ra hiện tượng chai pin. Nguyên do của hiện tượng chai pin là do sau mỗi lần "nạp - xả", một lượng ion "Li+" bị giữ lại ở hai điện cực do các quá trình hóa học xảy ra trong pin.

Pin Li-Ion sử dụng một chất lỏng dung môi hữu cơ như chất điện phân. Chất điện phân này có nhiệm vụ để trao đổi ion giữa các điện cực khá giống bất kỳ loại pin nào khác.

Điểm đáng quan tâm của pin Li-Ion

Nếu đối chiếu với các pin thông thường, Pin Li-ion có khả năng kéo dài thời gian sử dụng thiết bị với cùng một kích thước pin. Bên cạnh đó, với việc thiết kế bằng các chất điện phân dạng lỏng nên chi phí sản xuất pin Li-ion khá rẻ, phù hợp cho nhiều thiết bị khác nhau.

Pin Li-ion có thể có khả năng xử lý hàng trăm chu kỳ sạc/xả. Tốc độ xả của các pin này ở trạng thái nhàn rỗi tương đối thấp hơn các pin sạc khác. Nhìn chung, pin này có thể lưu trữ sạc trong thời gian vài tháng, trong khi pin sạc khác mất tới 4-5% sạc mỗi ngày. Bởi vậy, một khi được sạc, pin này có khả năng giữ cho điện thoại di động tồn tại lâu hơn.

Tốc độ xả của các pin này lệ thuộc vào nhiệt độ hoạt động & lưu trữ của chúng. Nhiệt lượng càng cao, tốc độ xả càng lớn. Người ta phải luôn luôn lưu trữ pin này ở nhiệt độ thấp hơn để tăng chu kỳ xả của nó.

Điểm yếu của pin Li-Ion

- Vì chất điện phân hữu cơ trong Pin Li-Ion được dựa trên dung môi rất dễ cháy. Chính vì vậy Pin Li-Ion dễ bị phát nổ khi chúng ta sử dụng sai cách. Hơn nữa pin Li-Ion chỉ có thể sản xuất được dưới dạng hình chữ nhật nên nó có khả năng sẽ không phù hợp với một số thiết bị có hình dạng đặc biệt.

- Có trọng lượng to hơn nếu đối chiếu với pin Polymer.

- Pin Li-Ion cũng bị xuống cấp ngay cả khi các bạn không dùng.

Thật không may, trong quá trình sạc, pin tạo thành các lớp trầm tích giảm dần tuổi thọ, bởi thế pin lithium-ion sẽ không tồn tại mãi mãi. Thời gian và nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của các loại pin này, thời điểm hiện tại thường kéo dài từ hai đến ba năm ngay cả khi chúng không được sử dụng. Chính vì vậy, đừng “tránh sử dụng” pin lithium-ion với cảm hứng rằng pin sẽ tồn tại mãi mãi.

Xếp hạng điện áp, tuổi thọ & chu kỳ sạc/xả của pin này có thể khác nhau do các vật liệu khác nhau được dùng trong quá trình sản xuất pin khác nhau. May mắn thay, pin vừa mới đây sử dụng cho điện thoại di động đang theo phương pháp thiết kế dựa trên công nghệ nano, làm cho đặc điểm kỹ thuật của chúng trở thành tiêu chuẩn rộng rãi cho điện thoại di động.

Liệu có thể sạc quá mức pin điện thoại hay không?

Điều quan trọng là không sạc quá nhiều pin điện thoại di động hoặc để nó cạn kiệt hoàn toàn. Nếu nó hết pin hoàn toàn sẽ khiến cho hỏng các tế bào pin, vì thế cần phải cắm pin vào bộ sạc trong khi vẫn còn một dung lượng pin trong điện thoại. Ngoài ra, nếu các bạn sạc pin quá mức, nó sẽ tạo ra nhiệt có thể có khả năng gây nguy hiểm hỏa hoạn hoặc thậm chí gây ra hỏa hoạn.

Vì lithium-ion rất nhạy cảm với việc sạc quá mức và xả quá mức, các tế bào tạo nên bộ pin được sạc độc lập. Với các gói NiMH & NiCad, hiện tượng sạc tiêu chuẩn là cung cấp dòng điện & điện áp cho các ô được kết nối nối tiếp để tất cả các ô nhận được cùng một dòng điện.

Hi vọng với những thông tin hữu ích trên sẽ giúp các bạn có được chọn lựa đúng đắn khi đi mua sắm các thiết bị điện tử có dùng pin Li-Ion. Hãy theo dõi 24hstore để nhận những thông tin công nghệ hữu ích nhé!