Cấu tạo pin Lithium ion thế nào: Công nghệ, Tuổi thọ, Cách hoạt động

17/10/2019 11:48
Lithium ion là loại pin được sử dụng phổ biến nhất trên các thiết bị di động và máy tính bảng hiện nay. Tuy nhiên bạn đã thực sự biết được pin Lithium ion là gì? Cấu tạo pin Lithium ion như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết chi tiết sau.

1. Pin Lithium ion là gì

Pin Lithium ion hay còn gọi là pin Li - ion là một loại pin sạc, có nghĩa là nếu bạn sử dụng hết dung lượng pin có thể nạp đầy lại pin bằng cách sạc điện cho nó. Trong quá trình sử dụng pin Li - ion sẽ cho phép các ion chuyển động từ cực âm đi sang cực dương và các ion này sẽ di chuyển chiều ngược lại khi bạn sạc pin. Theo lý thuyết thì sự dịch chuyển của các hạt điện tích này sẽ không bao giờ dừng lại và người dùng sẽ sử dụng pin Li-ion trong thời gian dài mà không sợ bị hư hỏng. Tuy nhiên theo thực tế thì theo chu kỳ nạp điện và xả điện dần dần pin sẽ bị chai, do hiệu suất sử dụng pin sẽ giảm dần theo thời gian. 

Các thiết bị di động ngày nay đều sử dụng các viên pin Lithium ion

Các thiết bị di động ngày nay đều sử dụng các viên pin Lithium ion (Nguồn: kenh14.vn)

2. Cấu tạo pin Lithium ion

2.1 Điện cực dương

Cực dương hay còn được gọi là Cathode được làm từ Lithium Cobalt Oxide (LiCoO2). Cực dương có cấu trúc phân tử bao gồm Oxide Coban được liên kết với các nguyên tử Lithium. Khi có bất cứ dòng điện này chạy qua cực dương thì các nguyên tử Lithium này sẽ tách khỏi cấu trúc vào tạo thành ion Li+.

2.2 Điện cực âm

Cực âm hay còn được gọi là Negative được cấu tạo từ than chì (graphene). Cực âm này sẽ có chức năng là giữ các ion Lithium Li+ từ cực dương di chuyển qua trong tinh thể của mình.

2.3 Dung dịch điện ly

Dung dịch điện ly hay còn gọi là dung dịch điện phân là một loại chất lỏng được lấp đầy giữa cực âm, cực dương và màng ngăn. Dung dịch này có chứa LiPF6 và các dung môi hữu cơ và chứa rất ít thành phần nước vì có thể gây ra phản ứng giữa Li+ và nước. Dung dịch điện phân này sẽ có tác dụng dẫn các ion Li+ di chuyển qua lại giữa 2 cực của pin. 

Các lá dài của pin sẽ được quấn lại để tạo thành nhiều vòng, các vòng này sẽ được ép chặt lại với nhau, ở giữa các vòng sẽ là dung dịch điện phân. Lớp vỏ bên ngoài của pin sẽ thường được làm bằng chất liệu kim loại để có thể nén chặt các lớp vật liệu ở bên trong. Pin Li- ion còn được trang bị thêm các lỗ thoát khí để tránh cho pin bị nổ khi áp suất ở bên trong tăng lên cao.

Cấu tạo pin Lithium ion chỉ bao gồm 3 thành phần cơ bản

Cấu tạo pin Lithium ion chỉ bao gồm 3 thành phần cơ bản (Nguồn: tinhte.vn)

3. Cách hoạt động của pin Lithium ion

Xong khi tìm hiểu xong về cấu tạo pin Lithium ion thì bạn cũng có thể dễ dàng biết được nguyên lý hoạt động cơ bản của loại pin này. Bản chất nguyên lý hoạt động của loại pin này là sự dịch chuyển điện tích giữa 2 đầu cực âm và cực dương. 

Khi viên pin được xả điện hay được hiểu là những lúc bạn sử dụng pin thì điện tích của viên pin là điện tích dương, lúc này viên pin sẽ cạn dần năng lượng và không đủ để cung cấp cho các hoạt động của thiết bị. Sau khi bạn tiến hành cắm điện để sạc pin thì viên pin sẽ được cung cấp lại các điện tích âm thiếu hụt trong quá trình bạn đã sử dụng. Khi số lượng ion này bão hòa thì viên pin sẽ đầy. Nguyên lý này hoạt động lặp đi lặp lại khi bạn xả pin và nạp pin đầy trở lại. 

Theo lý thuyết thì tuổi thọ pin Lithium ion sẽ kéo dài mãi mãi nếu pin được xả và nạp điện lại, đồng thời tuổi thọ của pin cũng sẽ phụ thuộc vào dung lượng của viên pin. Tuy nhiên thực tế sử dụng thì theo thời gian hoạt động viên pin Li-ion sẽ có dấu hiệu bị chai và giảm chất lượng cũng như tuổi thọ cho 1 lần sạc đầy. 

4. Ứng dụng của pin Lithium ion

4.1 Pin điện thoại

Nhờ cấu tạo đơn giản và nguyên lý hoạt động cơ bản trên nên công nghệ pin Lithium-ion đã được sử dụng rộng rãi và phổ biến hiện nay. Đa số các viên pin sử dụng trong các thiết bị điện thoại hay máy tính bảng hiện nay đều sử dụng các viên pin Li-ion này. Nhờ vào ưu điểm là thời gian sử dụng pin lâu hơn, chi phí sản xuất rẻ hơn và an toàn cho người dùng nên đa số các hãng điện thoại nổi tiếng hiện nay như iPhone, Samsung, Oppo,… đều sử dụng pin Li-Ion. 

4.2 Pin ắc quy

Pin Li-ion còn được sử dụng nhiều trong việc sản xuất các loại bình ắc quy trong các phương tiện xe máy, xe ô tô, xe đạp điện hay pin ắc quy sử dụng để dùng trong cuộc sống hằng ngày. Tiêu biểu có thể kể đến dòng xe máy điện VinFast Klara trang bị viên pin Lithium đem đến hiệu năng sử dụng cao, giúp người dùng yên tâm trên những hành trình của mình.

Các loại xe máy điện hiện nay đều sử dụng bình ắc quy pin Lithium- ion

Các loại xe máy điện hiện nay đều sử dụng bình ắc quy pin Lithium - ion (Nguồn: doisongphapluat.com)

Chắn hẳn với những thông tin về cấu tạo pin Lithium ion trên đây sẽ giúp bạn có thêm nhiều kiến thức bổ ích về những thiết bị xung quanh cuộc sống hằng ngày. Bên cạnh đó nếu bạn muốn chọn và mua một sản phẩm pin Li-ion để sử dụng cho các thiết bị trong nhà của mình thì cũng nên tìm hiểu kỹ về nguồn gốc xuất xứ để đảm bảo mua được được một sản phẩm chất lượng và an toàn. Bạn cũng thể tham khảo mua pin Li-ion tại Adayroi.com đảm bảo chính hãng uy tín chất lượng với mức giá cực kỳ ưu đãi, ship tận nơi tiện lợi nhé!

Từ khóa