Cách chăm sóc pin Li-ion (Lithium-ion) và pin Li-Po (Lithium-polymer)

Giống như các loại pin thông thường khác, pin Li-ion (Lithium-ion), Pin Li-Po (Lithium-polymer) hoặc pin điện thoại khác được tạo thành từ ba thành phần chính: cực dương, cực âm và điện phân. Cực dương của pin.

Pin Li-ion (Lithium-ion) và Pin Li-Po (Lithium-polymer)

Pin Li-ion (Lithium-ion)

Được cấu tạo từ cacbon (than chì) với cực âm được tạo thành từ oxit kim loại. Chất điện phân không chứa nước là hỗn hợp các muối lithium trong dung môi hữu cơ. Chất điện phân không chứa nước được sử dụng để bảo vệ pin vì bản chất phản ứng hóa học của lithium tinh khiết, có xu hướng 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:

Li + H-OH → LiOH + H 2

Các điện cực làm từ hợp chất lithium xen kẽ được ưa thích hơn các điện cực lithium kim loại để sản xuất pin điện thoại di động. Một bình chứa kín được sử dụng để giữ nước tránh xa pin. Như đã đề cập trước đó, lithium về mặt hóa học là một nguyên tố rất dễ phản ứng, có nghĩa 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 có “mật độ năng lượng” rất cao để tăng cường cho khả năng lưu trữ năng lượng sản xuất cho thiết bị.

Pin Li-Po (Lithium-polymer)

Lithium-polymer về mặt kỹ thuật là pin polymer-ion. Đây là những loại pin có thể sạc lại (pin thứ cấp) và nếu được sử dụng cẩn thận, có thể được sạc hàng trăm lần và có tuổi thọ nhiều năm. Sự khác biệt chính giữa pin Li-polymer và Li-Ion là loại chất điện phân được sử dụng. Li-Po thực sự sử dụng một SPE, tức là chất điện phân polymer rắn như polycrylonitrile và vật liệu anot nhựa, trong khi Li-Ion sử dụng muối lithium trong dung môi hữu cơ làm chất điện phân. Ngoài ra, một số Li-Pos sử dụng gel polymer chứa dung dịch điện phân, được phủ lên bề mặt điện cực. Các polymer lithium giảm thiểu rủi ro hỏa hoạn vì không có chất điện phân lỏng trong pin như vậy.

Điện áp đầu ra của pin Li-ion

Pin này cung cấp điện áp tương đối cao hơn trong phạm vi 3,7 Vôn so với 1,2 Vôn được cung cấp bởi các loại pin sạc khác như pin hydride kim loại niken và pin niken cadmium . Do đó, một tế bào của pin này được sử dụng trong điện thoại di động để điện thoại di động có thể có kích thước đẹp và thân máy nhẹ hơn.

Quá trình sạc pin

Không Cực dương truyền dòng điện qua các ion Li + tới cực âm trong quá trình xả pin. Một nguồn điện bên ngoài điện áp cao hơn được sử dụng để sạc pin. Điện áp cao hơn này được áp dụng cho pin có cùng cực với pin. Nó đẩy dòng điện theo hướng ngược lại, tức là từ cực âm sang cực dương. Trong quá trình này, các ion lithium trôi từ cực âm đến cực điện cực và được đẩy vào cực dương, và đây là quá trình gọi là “xen kẽ”.

Thật không may, trong quá trình sạc, nó tạo thành các lớp trầm tích giảm dần tuổi thọ, do đó, 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, ngày nay thường kéo dài từ hai đến ba năm ngay cả khi chúng không được sử dụng. Vì vậy, đừng “tránh sử dụng” pin lithium-ion với ý tưởng rằng pin sẽ tồn tại mãi mãi.

Xếp hạng điện áp, tuổi thọ và chu kỳ sạc / xả của pin này có thể khác nhau do các vật liệu khác nhau được sử dụng trong quá trình sản xuất pin khác nhau. May mắn thay, pin gần đây được 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.

Chu kỳ sạc / xả pin

Pin Li-ion có thể 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. Nói chung, pin này, không hoạt động, có thể lưu trữ sạc trong thời gian vài tháng, trong khi pin sạc khác mất tới 4-5% sạc mỗi ngày. Vì vậy, một khi được sạc, pin này có thể giữ cho điện thoại di động tồn tại lâu hơn.

Tốc độ xả của các pin này phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động và lưu trữ của chúng. Nhiệt độ 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.

Bạn có thể sạc quá mức pin Li-ion không?

Như đã thấy, việc sạc lại thường xuyên pin Li-ion hoặc pin điện thoại di động là một phản ứng oxi hóa khử cơ bản làm cho các ion lithium di chuyển từ điện cực âm (cực âm) sang điện cực dương (cực dương). Pin Li-ion có thể được sạc lại nhiều lần, nhưng cuối cùng, sau một số chu kỳ xả sạc, pin này cũng sẽ cần thay thế.

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, nó sẽ làm hỏng các tế bào pin, do đó cần phải cắm nó vào bộ sạc trong khi nó vẫn còn một số sạc. Hơn nữa, nếu bạn sạc pin quá mức, nó sẽ tạo ra nhiệt có thể gây nguy hiểm hỏa hoạn hoặc thậm chí gây ra hỏa hoạn.

Vì lithium-ion (và lithium-polymer) 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 và NiCad, hiện tượng sạc tiêu chuẩn là cung cấp dòng điện và điện áp cho các ô được kết nối nối tiếp để tất cả các ô nhận được cùng một dòng điện.

Làm thế nào để chăm sóc pin Li-ion, pin Li-Po trong điện thoại của bạn?

Trong quá trình lưu trữ, pin điện thoại di động, tức là pin Li-ion, hết pin nhanh hơn lúc được sạc đầy ban đầu. Vì vậy, nên sạc một phần pin (50-60%) trước khi lưu trữ. Thông thường nên sạc lại pin này sau vài tháng nếu chúng phải được lưu trữ trong thời gian dài hơn.

Một pin điện thoại di động đi kèm với các mạch để bảo vệ nó khỏi sạc quá mức và dưới sạc, điều này làm cho nó phù hợp nhất cho điện thoại di động và các thiết bị cầm tay khác. Nếu pin này được xả dưới mức điện áp tối thiểu, mạch bảo vệ này không cho phép sạc lại pin, khiến pin chết vì sử dụng trong tương lai.

Pin này có nhiều kích cỡ khác nhau với bộ sạc chuyên dụng. Sử dụng bất kỳ bộ sạc khác không phù hợp để sạc pin này có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng cho việc đánh lửa pin.

Và một lời cảnh báo về việc loại bỏ các pin này: chúng có thể phát nổ nếu bị đốt cháy, vì vậy hãy cố gắng bán lại các pin này cho người bán pin vì pin Li-ion có thể được tái chế.

Trên đây là bài viết giới thiệu khái niệm và các thông tin liên quan đến 2 loại pin Li-ion (Lithium-ion) và Li-Po (Lithium-polymer). Hy vọng bài viết sẽ thật sự có ích cho các bạn. Cám ơn mọi người đã đọc bài.