Chưa có sản phẩm trong giỏ hàng.
Tin tức, Tin tức điện mặt trời
Thông tin Pin lithium-ion: Hiệu suất, tuổi thọ thế nào?
Ngày nay, pin lithium-ion không những được ứng dụng ở những thiết bị điện tử mà còn được bắt gặp trong máy bay, xe hơi, thậm chí là tàu vũ trụ. Mặt khác, đây cũng được đánh giá là giải pháp cực kỳ thân thiện với môi trường. Trong bài viết sau, Solar Hà Nam sẽ thông tin chi tiết về sản phẩm pin lithium-ion để bạn theo dõi!
Contents
Pin lithium-ion là gì?
Pin lithium-ion, còn được viết tắt là li-ion, là loại pin có chất điện phân là thành phần cơ bản. Chất điện phân này đóng vai trò là môi trường trao đổi qua lại giữa hai cực dương và âm của pin. Trải qua một quá trình dài tập trung vào ứng dụng và nghiên cứu, khả năng tích trữ năng lượng và độ bền của pin li-ion cũng đã dần được cải thiện.
Cho đến nay, chúng ta dễ dàng bắt gặp pin trong những thiết bị điện từ như máy tính, điện thoại, máy chụp hình,… Không những thế, nó còn xuất hiện trong những phương tiện chạy bằng điện chẳng hạn như ô tô điện, xe máy/xe đạp điện,… hay ứng dụng trong những kỹ thuật ở ngành hàng không, quân đội.
Quá trình phát triển pin lithium-ion
Năm 1970, nhà hóa học người Anh M. Stanley Whittingham trong quá trình làm việc tại Exxon đã tạo nên điện cực bằng titan (IV) sulfua và kim loại lithi. Thế nhưng, pin sạc lithium không thể ứng dụng trong thực tế và titan disulfua cần được tổng hợp ở điều kiện chân không. Việc thực hiện lúc này sẽ trở nên cực kỳ tốn kém với mức giá lên đến xấp xỉ 1.000 USD/1kg titan disulfua.
Bên cạnh đó, chất titan disulfua khi tiếp xúc với không khí sẽ xuất hiện phản ứng tạo ra hợp chất hidro sunfua có mùi khá khó chịu. Đó là lý do Exxon đã dừng sản xuất pin lithium-ion theo phát minh của Whittingham. Đến năm 1980, giáo sư vật lý người Mỹ John Goodenough đã nghiên cứu ra loại pin Li-ion khác bằng cách kết hợp lithium coban oxit có khả năng di chuyển giữa hai điện cực với tư cách là ion Li+.
Năm 1983, vị giáo sư Đại học Meijo có tên Akira Yoshino đã chế tạo ra loại pin nguyên mẫu có khả năng tận dụng lithium cobalt oxit chẳng hạn như cathode và polyacetylene để làm cực dương. Cực dương của nguyên mẫu không chứa ion liti bởi lẽ chúng đã di chuyển từ cực âm sang dương khi sạc. Đây chính là tiền thân của sản phẩm lithium-ion (LIB) được biết đến ngày nay.
Mãi đến năm 1991, pin bắt đầu được thương mại hóa và dần dần thống trị thị trường điện tử. Chúng ta có thể bắt gặp pin lithium-ion với 4 hình dạng phổ biến gồm hình trụ nhỏ, hình trụ lớn, hình lăng trụ và hình phẳng (dạng túi).
Cấu tạo của pin li-ion
Cấu tạo của pin lithium ion gồm: 1 cực âm, 1 cực dương, 1 cực âm, bộ phân tách, chất điện phân và hai bộ thu dòng điện. Cụ thể:
Điện cực dương (Cathode)
Được làm từ vật liệu LicoO2 và LiMnO4, có cấu trúc phân tử gồm phân tử Oxide Coban và nguyên tử Lithium liên kết với nhau. Mỗi khi dòng điện chạy qua, Lithium sẽ tách khỏi cấu trúc một cách nhanh chóng để hình thành ion dương Li+.
Điện cực âm (Anode)
Cấu tạo điện cực âm làm từ than chì (graphene) cùng những vật liệu Cacbon khác thực hiện chức năng lưu trữ những ion Li+ có trong tinh thể.
Bộ phân tách
Đây còn gọi là màng ngăn cách điện với cấu tạo làm từ nhựa PP hoặc PE. Vị trí của nó nằm giữa hai cực dương – âm và xuất hiện nhiều lỗ nhỏ với chức năng phân cách hai cực này. Tuy nhiên, những ion Li+ vẫn có thể đi qua được.
Chất điện phân
Chất điện phân được hiểu là chất lỏng giúp lấp đầy màng ngăn và hai cực. Nó được cấu thành bởi dung môi hữu cơ và LiPF6 với vai trò không khác gì vật dẫn ion Li+. Mặt khác, nó còn là môi trường để ion Lithium được truyền giữa 2 điện cực xuyên suốt quá trình sạc – xả pin.
Nguyên lý hoạt động pin Lithium ion
Quá trình hoạt động của pin lithium không thể không nhắc đến 2 cực âm – dương với vai trò là nguyên liệu để phản ứng điện hóa xảy ra. Trong khi đó, dung dịch điện phân sẽ tạo ra một môi trường thuận lợi để ion Liti di chuyển giữa 2 cực đó. Lúc này, dòng điện sẽ chạy ở mạch ngoài và thể hiện rõ qua quy trình sạc – xả. Cụ thể:
Quy trình xả của pin lithium-ion
Ion Li+ sẽ di chuyển từ cực âm sang dung dịch điện ly để đến cực dương. Lúc này, sẽ có một phản ứng giữa cực dương với ion Liti. Từng ion Li sẽ dịch chuyển từ cực âm sang dương ở trong pin lithium-ion. Lúc này, ở mạch ngoài sẽ xuất hiện 1 electron chuyển động từ âm sang dương để hình thành dòng điện chạy theo chiều ngược lại. Quá trình này diễn ra với mục đích giúp điện tích 2 cực được cân bằng.
Quy trình sạc
Ngược lại với quy trình xả là quy trình sạc. Electron dưới điện áp sạc sẽ bị buộc chạy từ cực dương (đóng vai trò là cực âm) để trở về cực âm (đóng vai trò là cực dương). Lúc này, quá trình sạc và xả pin sẽ có sự đảo chiều.
Xuyên suốt chu kỳ phóng điện, các nguyên tử liti xuất hiện ở cực dương sẽ bị ion hóa và tách ra khỏi điện tử. Sau đó, chúng sẽ di chuyển bắt đầu tại cực dương, đi qua dung dịch điện phân để đến cực âm. Tại vị trí này, chúng cùng với các điện tử sẽ tái kết hợp để trung hòa về điện.
Tuổi thọ của pin lithium-ion
Sau nhiều nghiên cứu, người ta kết luận pin lithium-ion có vòng đời từ 3.000 lần sạc trở lên và người dùng có thể sạc bất cứ lúc nào. Thời gian để sạc đầy bình chỉ mất khoảng từ 2 – 2,5 giờ, một con số khá ấn tượng. Trong khi đó, hiệu suất của nó hầu hết đều đạt từ 95% trở lên.
Hiện nay, Solar Hà Nam đang cung cấp những dòng pin mặt trời chất lượng. Trong đó, pin lithium-ion là sản phẩm được đông đảo khách hàng biết đến và đón nhận. Đơn vị cũng được biết đến là công ty lắp đặt điện mặt trời trọn gói với sự tận tâm, đáng tin cậy và mức giá cực kỳ hợp lý, phải chăng. Do đó, nếu quý khách có nhu cầu sử dụng dịch vụ của Solar Hà Nam, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua những thông tin dưới đây:
SOLAR HÀ NAM
Địa chỉ: Phố 268, Liêm Chính, Phủ Lý, Hà Nam
Hotline: 0932.287.872
Hotline: 0931.686.121
Email: solarhanam@gmail.com
Xem thêm: String inverter là gì? Tìm hiểu chi tiết về biến tần chuỗi
