Pin Lithium là gì? Cấu tạo và các ứng dụng thực tế hiện nay

Pin Lithium là gì không còn xa lạ với con người, cung cấp điện năng cho các thiết bị điện tử sử dụng hằng ngày giúp cuộc sống ngày càng tiện lợi hơn. Bạn cần tìm hiểu cấu tạo và những ứng dụng nổi trội, để việc sử dụng đơn giản hơn qua những thông tin được Shadow tổng hợp ở bài viết dưới đây.

Pin lithium là gì? Tìm hiểu cấu tạo và ứng dụng nổi trội có thể bạn chưa biết.

1. Pin Lithium là gì?

Pin Lithium hay còn gọi là Li – on hoặc là pin Lithi – on, được viết tắt là LIB và là loại pin có thể sạc được sau khi dùng hết pin. Trong quá trình sạc, các ion Li chuyển động từ cực dương sang cực âm, và ngược lại trong quá trình xả. 

LIB thường sử dụng điện cực là các hợp chất mà cấu trúc tinh thể của chúng có dạng lớp (layered structure compounds), khi đó trong quá trình sạc và xả, các ion Li sẽ xâm nhập và điền đầy khoảng trống giữa các lớp này, nhờ đó phản ứng hóa học xảy ra.

Loại pin này được dùng chủ yếu cho các thiết bị điện tử như máy chơi game, máy tính, máy chụp hình, điện thoại di động…Ngoài ra, pin cũng được dùng nhiều trong quân đội, phát triển các ứng dụng của phương tiện chạy bằng điện như xe máy điện, xe đạp điện và kỹ thuật hàng không. 

Pin lithium hay còn được gọi là Li – Ion.

Pin Lithium

Độ bền

Khoảng 4 – 5 năm

Mật độ năng lượng

250 – 693 W·h/L(0.90–2.43 MJ/L)

Năng lượng cụ thể

100 – 265 W·h/kg(0.36–0.875 MJ/kg)

Hiệu suất sạc / xả

80 – 90%

Chu kì sạc

400 –1,200 lần

Tỷ lệ tự xả

0.35% đến 2.5% mỗi tháng

2. Tìm hiểu cấu tạo và dung lượng pin lithium

Pin Lithium được sử dụng nhiều trong ô tô, xe máy và các loại xe điện, vừa có hiệu suất hoạt động cao và còn hạn chế ảnh hưởng đến môi trường vì lượng kim loại nặng thải ra môi trường ít. Đặc biệt là an toàn với người sử dụng vì dùng dung dịch điện ly chứa axit. Dưới đây là cấu tạo và dung lượng pin:

2.1. Cấu tạo pin Lithium ion

Cấu tạo pin Lithium ion bao gồm bốn thành phần chính như sau: Cực dương, cực âm, dãy ngăn cách, chất điện phân và cả hai bộ thu dòng điện.

• Cực dương

Cực dương được làm từ các vật liệu như là LicoO2 và LiMnO4. Cấu trúc phân tử bao gồm phân tử Oxide Coban liên kết với nguyên tử Lithium. Khi có dòng điện chạy qua, nguyên tử Lithium nhanh chóng tách khỏi cấu trúc tạo thành ion dương Lithium, ký hiệu Li+. Cực này cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài, khi pin được sạc các ion Lithium lưu trữ trong cực dương. 

• Cực âm 

Cực âm được cấu tạo từ than chì (graphene) và các vật liệu Cacbon khác với chức năng lưu giữ các ion Lithium L+ ở trong tinh thể. Cự âm dùng để xác định công suất, điện áp của pin, đây chính là nguồn của ion Lithium.

• Dải phân cách

Đây như là hàng rào vật lý giữ cho cực dương và cực âm cách nhau. Dải phân cách thường được làm từ nhựa PE hoặc PP.

• Chất điện phân

Chất điện phân là một dạng chất lỏng lấp đầy vào 2 cực và có màng ngăn ở giữa 2 cực đó. Chất điện phần có vai trò là ống dẫn của ion Lithium kết nối cực âm và cực dương, chất điện phân được hình thành từ dung môi, muối và chất phụ gia. 

Cấu tạo của pin lithium.

Ví dụ:

Thiết bị điện di động: Dùng pin Lithium có điện cực âm làm bằng Lithium Coban Oxit, chất này có hiệu suất năng lượng tốt nhưng nếu pin bị rò rỉ sẽ gây nguy hiểm cho người sử dụng.

Thiết bị điện y tế, xe điện, đèn pin: Dùng pin Lithium có điện cực dương làm bằng Lithium Sắt Phosphate (LiFePO4), Lithium Niken Mangan Coban Oxit và Lithium Mangan Oxit. Loại vật liệu có tuổi thọ lâu và an toàn nhưng hiệu suất năng lượng thấp hơn. 

2.2. Dung lượng của pin Lithium

Dung lượng của pin lithium giảm dần tuổi thọ qua các lần xả. Có nhiều nghiên cứu cho thấy khi bạn sạc pin thường xuyên thì pin sẽ hoạt động tốt hơn so với việc dùng hết năng lượng của pin rồi mới sạc. Vì vậy, khi dùng bạn nên lưu ý sạc pin nhiều lần sẽ tốt hơn là chỉ sạc ít lần.

Dung lượng của pin Lithium.

2.3. Những điều cần lưu ý khi sạc pin lithium

Khi sạc pin bạn cần lưu ý một số yếu tố như sau để đảm bảo an toàn:

• Chia ra nhiều lần để sạc pin.

• Không nên dùng khi pin cạn kiệt mà nên giữ lại một phần để bảo vệ các tế bào của pin.

• Pin hoạt động tốt nhất ở mức 40% – 50%.

• Không nên sạc pin khi điều kiện nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao.

Không nên dùng cạn pin rồi mới sạc.

3. Bảng phân biệt Lithium kim loại và pin Lithium ion

Dưới đây là bảng phân biệt Lithium kim loại và pin Lithium ion:

Bảng so sánh pin Lithium kim loại và pin Lithium ion

Tiêu chí

Pin Lithium kim loại

Pin Lithium-ion

Thực tế

Pin không thể sạc được.

Pin sạc lại được.

Quan điểm hóa học

Pin dùng Lithium ở trạng thái kim loại nguyên chất.

Pin sử dụng các hợp chất lithium ổn định với pin nguyên tố được sử dụng trong pin lithium.

Pin Lithium – ion có thể sạc lại được.

4. Ứng dụng của Pin lithium có thể bạn chưa biết

Pin Lithium được ứng dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử như khóa xe từ xa, máy tính, nhiệt kế, con trỏ laser và đèn pin. Ngoài ra các loại đồ chơi điều khiển từ xa cũng sử dụng loại pin này giúp cho hoạt động đảm bảo hơn. 

Ngoài ra, pin cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho cuộc sống của mọi người, đảm bảo quá trình di chuyển và làm việc tốt hơn. Từ điện thoại di động, máy tính xách tay, xe điện, nhờ có thể sạc lại tái sử dụng nhiều lần, hiệu suất năng lượng cao và trọng lượng nhẹ nên ngày càng phổ biến.

Pin Lithium được ứng dụng để cung cấp năng lượng cho đèn pin.

Pin có thể dùng thay cho các tế bào kiềm trong nhiều thiết bị như đồng hồ và máy ảnh, đèn pin chiếu sáng. Dù việc sử dụng loại pin này sẽ tốn kém hơn, nhưng các tế nào lại có tuổi thọ cao hơn, hạn chế việc thay pin nên không lãng phí tiền bạc và bảo vệ môi trường hơn.

Hiện nay,  pin Lithium đã có mặt tại Shadow với đa dạng chủng loại, thương hiệu khác nhau. Loại pin này được sử dụng trong đèn pin giúp người dùng tiết kiệm được chi phí và có hiệu suất năng lượng cao nên là sự lựa chọn hoàn hảo khi bảo vệ môi trường.

Qua những chia sẻ trên, bạn đã biết được pin lithium là gì và những ứng dụng của loại pin này trong cuộc sống hàng ngày. Nếu bạn đang tìm địa chỉ cung cấp pin uy tín thì hãy liên hệ với Shadow để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất khi đặt hàng. 

Thông tin chung về Shadow Việt Nam

• Website: https://shadow.vn/

• Địa chỉ: 51A Phan Kế Bính, phường Cống Vị, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 0934 883 366

Tìm hiểu các bài viết khác về các loại pin tại Shadow Việt Nam: