Pin Lithium là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng thực tế

Pin Lithium là dòng pin phổ biến hiện nay, có mặt trên hầu hết các thiết bị điện tử, xe đạp trợ lực điện, xe điện gập, xe điện City, xe đạp điện Fat Tire, xe máy điện,… Nhờ vào hiệu suất hoạt động tốt, khả năng chịu nhiệt độ cao và thời gian sạc pin nhanh mà dòng pin này rất được ưa chuộng. Cùng HTeBike tìm hiểu pin Lithium là gì và cấu tạo, nguyên lý hoạt động cùng ứng dụng thực tế của loại pin này nhé!

Pin Lithium là gì?

Pin Lithium (tên gọi khác là pin Li – on hoặc pin Lithi – on) là một loại pin sạc, có ký hiệu viết tắt là LIB. Pin sử dụng kim loại Lithium hoặc hợp kim Lithium để làm vật liệu điện cực âm và sử dụng dung dịch điện giải không dính. 

Trong quá trình sạc pin, các ion Li chuyển động liên tục từ cực dương sang cực âm và chuyển động ngược lại khi xả.

Loại pin này có mật độ năng lượng cao nên có khả năng duy trì năng lượng tốt hơn nhiều so với nhiều loại pin thông dụng khác. 

Cấu tạo của pin Lithium

Pin Lithium có cấu tạo bao gồm 4 thành phần chính: 

• • Cực âm: Được làm từ than chì (Graphene) và những vật liệu cacbon khác có chức năng để lưu giữ các ion Lithium L+ trong tinh thể. Cực âm cũng được dùng để xác định công suất và điện áp của pin, là nguồn của các ion Lithium.
  • Cực dương: Được cấu tạo từ hợp chất oxit kim loại chuyển tiếp và Li (như LiMnO2, LiCoO2,…). Cực dương cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài và các ion Lithium được lưu trữ trong cực dương khi pin được sạc.

• • Chất điện phân: Đóng vai trò như ống dẫn của các ion Lithium giữa cực dương và cực âm. Chất điện phân được cấu tạo từ muối, dung môi và chất phụ gia.

• • Dải phân cách: Thông thường sẽ được làm bằng nhựa PE hoặc PP, có tác dụng như một hàng rào vật lý giữ cho cực âm và cực dương phân cách nhau.

Dung lượng của pin Lithium

Đối với loại pin Lithium này, dung lượng sẽ bị giảm dần tuổi thọ qua các lần xả. Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng, việc sạc pin nhiều lần sẽ tốt hơn & giúp kéo dài tuổi thọ hơn so với sạc ít lần. Bởi vậy, bạn hãy sạc pin thường xuyên, đừng đợi pin cạn kiệt mới đem đi sạc để giúp pin có thể hoạt động tốt hơn nhé.

Khi sạc pin Lithium, có một vài lưu ý nhỏ sau đây:

• Chia ra thành nhiều lần sạc pin.
• Đừng đợi cho đến khi pin bị cạn kiệt rồi mới sạc, hãy giữ lại một phần năng lượng để bảo vệ các tế bào của pin.
• Trạng thái hoạt động tốt nhất của pin là ở mức 40 – 50%.
• Khi thực hiện sạc pin, hãy hạn chế việc sạc ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao.

Phân biệt pin Lithium kim loại và pin Lithium ion

Dưới đây là một số điểm khác nhau cơ bản của 2 dòng pin này:

 

	Pin Lithium kim loại	Pin Lithium ion
Viên pin	Không sạc lại được	Có thể sạc lại nhiều lần
Tuổi thọ pin	Thấp	Cao
Hiệu suất sạc & xả	– Hiệu suất xả cao hơn. – Cung cấp một dòng điện lớn trong thời gian ngắn.	– Hiệu suất sạc pin tốt, thời gian sạc nhanh.  – Duy trì một dòng điện ổn định trong suốt quá trình xả. – Không cung cấp dòng điện lớn.
Đặc điểm	– Hiệu năng lưu trữ điện vượt trội so với dòng pin Lithium ion. – Sử dụng Lithium ở dạng kim loại nguyên chất. – Phù hợp với những phương tiện yêu cầu dung lượng lớn, ví dụ như ô tô điện.	– Sử dụng các hợp chất Lithium ổn định hơn so với pin nguyên tố. – Ứng dụng phổ biến trong những thiết bị điện tử tiêu dùng cầm tay như điện thoại, laptop, xe đạp trợ lực điện,…
Môi trường bảo quản	– Bảo quản ở môi trường khô ráo, mát mẻ. – Tránh những nơi có nhiệt độ cao vì có thể gây ra hiện tượng giãn nở và co lại, gây hỏng hóc tới pin.	– Bảo quản ở môi trường khô ráo, nhiệt độ mát mẻ. – Có thể sử dụng ở nhiều môi trường, nhưng nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ, hiệu suất của pin.

Ứng dụng của pin Lithium trong đời sống thực tế

Pin Lithium có ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, nhờ vào đặc tính độ bền cao, khả năng lưu trữ lớn, chống nước và chống cháy hiệu quả. Pin Lithium thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử như: nhiệt kế, đèn pin, đồ chơi điều khiển từ xa, khóa xe thông minh điều khiển từ xa, máy trợ thính, máy tính,…

Bên cạnh đó, pin Lithium cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông như xe đạp điện, xe đạp trợ lực điện, xe máy điện hay thậm chí là ô tô điện. Sở dĩ pin Lithium có thể ứng dụng trong lĩnh vực giao thông là bởi khả năng sạc lại nhiều lần, trọng lượng nhẹ và mật độ năng lượng cao.

Ngoài ra, pin Lithium cũng có thể dùng thay thế cho các tế bào kiềm trong nhiều thiết bị như đồng hồ, máy ảnh hay đèn pin chiếu sáng. Dù chi phí của pin Lithium khá cao nhưng tuổi thọ của pin cũng rất cao, có thể sử dụng nhiều lần, hạn chế thay pin và nhờ đó mà tránh lãng phí tiền bạc, bảo vệ môi trường tốt hơn.

Qua những thông tin mà HTeBike vừa chia sẻ, hy vọng bạn đã hiểu được pin Lithium là gì và cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như những ứng dụng của loại pin này trong đời sống hàng ngày. 

Nguồn: https://htebike.htskys.com/kham-pha/pin-lithium-la-gi-cau-tao-nguyen-ly-hoat-dong-ung-dung-thuc-te/