Pin Li-ion là gì?

Pin lithium-ion là một loại pin cải tiến sử dụng các ion lithium làm thành phần chính trong quá trình điện hóa của nó.Trong quá trình phóng điện, các nguyên tử Lithium ở cực dương bị ion hóa và tách ra khỏi các electron.Các ion lithium di chuyển từ cực dương sang cực âm thông qua chất điện phân và kết hợp lại với các electron dẫn đến quá trình trung hòa điện.

Các ion Lithium đủ nhỏ để đi qua vi thấm nằm giữa cực dương và cực âm.Nhờ kích thước nhỏ của lithium-ion, pin Li-ion có thể giữ điện áp rất cao và khả năng lưu trữ trên một đơn vị khối lượng và đơn vị thể tích.

Pin lithium-ion có nhiều loại vật liệu khác nhau mà chúng có thể sử dụng làm điện cực.Những loại phổ biến nhất bao gồm lithium coban oxit (cực âm) và than chì (cực dương), thường được sử dụng trong máy tính xách tay và điện thoại di động.

Đối với ô tô điện và xe điện lai, các cực âm phổ biến nhất là oxit mangan lithium và phốt phát sắt lithium.Pin Li-ion sử dụng ether làm chất điện phân.

Pin li-ion dùng được bao lâu?

Pin lithium-ion rất tốn kém và đối với những người sử dụng ô tô và xe máy điện, chúng thường tạo ra chi phí lớn nhất cho các tiện ích.Do đó, sẽ hợp lý nếu bạn muốn pin của mình hoạt động lâu dài.

Bước đầu tiên để biết cách tăng tuổi thọ của pin lithium-ion là biết tại sao chúng chết.Chà, trong chu kỳ sạc và xả, các phản ứng ký sinh nhỏ xảy ra giữa chất điện phân và các điện cực sử dụng tế bào pin lithium-ion, sau một thời gian sẽ làm giảm lượng năng lượng mà tế bào có thể lưu trữ cũng như đầu ra của nó.

Điều gì gây ra những phản ứng ký sinh này để tiêu diệt pin lithium-ion?

Có hai yếu tố chính dẫn đến việc pin lithium-ion của bạn nhanh chóng bị chết.Hai bao gồm;

• nhiệt độ cao
• Mức sạc cao (tăng thời gian ở điện áp cao)

Nhiệt độ cao tăng cường các phản ứng ký sinh xảy ra trong chất điện phân của pin lithium-ion.

Mặt khác, mức sạc cao dẫn đến hiệu suất cao của pin trong vài chu kỳ đầu tiên, sau đó là hiệu suất của pin bị giảm và hiệu suất giảm.

May mắn thay, với các bước đơn giản, tuổi thọ của pin có thể được kéo dài.

Cách làm cho pin Li-ion bền hơn

Điều đầu tiên bạn phải làm là đảm bảo rằng pin của bạn không bị nóng.Nhiều xe điện đã xem xét yếu tố này và lắp đặt hệ thống làm mát.Tuy nhiên, một số xe điện vẫn phụ thuộc vào hệ thống làm mát thụ động.

May mắn thay, bạn có thể kiểm soát được vấn đề lớn hơn, đó là nhiệt sinh ra trong quá trình sạc.Ngay cả đối với những chiếc xe tiên tiến có hệ thống làm mát tích cực, trong quá trình sạc, pin có thể trở nên khá nóng, đặc biệt là trong quá trình sạc siêu tốc.

Sạc siêu tốc là một điểm cộng lớn khi bạn vội vã lên đường, nhưng nó có thể không giúp ích cho tuổi thọ pin của bạn trong thời gian dài, đặc biệt là khi được thực hiện nhiều lần.

Để tăng tuổi thọ của pin, hãy tạo thời gian và sạc pin ở nhiệt độ thấp hơn.Sạc chậm dài qua đêm tốt hơn nhiều so với sạc nhanh trong giờ nghỉ giải lao hoặc giờ ăn trưa.

Tiếp theo, hãy thử và sạc pin khi pin ở mức thấp hơn.Nhiều như bạn muốn nó ở mức không đổi 100%;nó có thể không làm điều đó tốt.Sạc ở nhiệt độ thấp hơn, đặc biệt là khi bạn đang nghỉ ngơi dài ngày.

Hầu hết mọi người không sử dụng toàn bộ dung lượng của bộ pin mỗi ngày mà họ vẫn sạc đầy 100% mỗi ngày.

Những gì bạn không biết là sạc pin của bạn đến 80% có thể tăng gấp đôi tuổi thọ của pin Li-ion.

Điều đáng lưu ý là thiệt hại do sạc cao xảy ra khi pin nghỉ ở mức sạc cao trong một thời gian dài;nhiều người ngạc nhiên khi nghe điều này và thề rằng họ luôn để pin ở mức 100% mọi lúc!

Tuy nhiên, 100% với liều lượng nhỏ không gây hại gì.Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một chuyến đi dài và bạn sẽ đi du lịch ngay sau chuyến đi, thì điều đó có thể áp dụng được.Mặt khác, nếu bạn định nghỉ ngơi một lúc, thì việc sạc pin lên 60-80% sẽ tốt cho sức khỏe hơn nhiều.

Điều này có áp dụng cho tất cả các loại pin lithium không?

Mặc dù pin LiFePO4 không bị ảnh hưởng nhiều bởi điện tích cao như lithium-ion nhưng quy tắc áp dụng cho tất cả các loại pin điện.Điều này bao gồm pin ô tô điện, điện thoại di động và thậm chí cả những thứ nhỏ như bàn chải đánh răng điện của bạn.

Một giáo sư Dahn nói đùa về tầm quan trọng của việc làm mát và nói rằng bạn cũng có thể cân nhắc cất máy tính xách tay của mình trong tủ lạnh nếu bạn thực sự nghiêm túc về tuổi thọ của pin lithium-ion.

Phần lớn, có thể dễ dàng áp dụng các yêu cầu đơn giản để giữ cho pin lithium-ion của bạn hoạt động tốt.Tránh sạc quá mức cho ô tô điện của bạn trừ khi bắt buộc.Đỗ xe đạp điện của bạn trong bóng râm.Ngừng để điện thoại và máy tính xách tay của bạn dưới ánh nắng mặt trời hoặc xe hơi nóng.Quan trọng nhất là cố gắng hết sức có thể để tránh sạc pin lithium-ion của bạn đến 100%.

Ưu và nhược điểm của pin lithium-ion

Điều quan trọng là phải tìm hiểu cả ưu điểm và nhược điểm của pin lithium-ion để nắm bắt đầy đủ mức độ quan trọng của chúng;

Ưu điểm chung của pin lithium-ion

1.Nhỏ hơn và nhẹ hơn.Pin lithium-ion nhẹ hơn so với dung lượng của các loại pin khác.Do đó, điều này thực tế đối với người tiêu dùng có trọng lượng là một yếu tố.

2.Mật độ năng lượng cao.Không giống như các loại pin khác, pin lithium-ion có mật độ năng lượng rất cao.Điều này chỉ đơn giản chuyển thành khả năng chứa nhiều năng lượng mà không phản ánh sự cồng kềnh của nó.Những tiến bộ trong công nghệ như ô tô điện đã cho thấy nhiều tiềm năng hơn cho công suất cao hơn.

3.Hạ-tự xả.Tỷ lệ tự xả của pin lithium-ion là 1,5% mỗi tháng, tương đối thấp so với các loại pin khác.Điều này có nghĩa là nó có thời hạn sử dụng lâu hơn khi không sử dụng.

4.Hiệu ứng bộ nhớ từ 0 đến thấp.Pin lithium-ion có hiệu ứng tối thiểu đến 0 khi nói đến hiệu ứng bộ nhớ.Điều này thường xảy ra ở các loại pin sạc bị mất công suất năng lượng tối đa khi được sạc nhiều lần sau khi được xả một phần.Vấn đề này thường gặp ở pin sạc hydride kim loại niken như NiMH và NiCd.

5.Sạc nhanh.Pin Li-ion sạc nhanh so với các loại pin khác;nó thực sự mất một phần nhỏ thời gian mà đối tác của nó cần để sạc.

6.Điện áp hở mạch cao.Tính chất hóa học của pin lithium-ion dẫn đến điện áp mạch hở cao hơn so với pin nước như hydrua kim loại niken, axit chì và niken-cadmium.

7.Nhịp cuộc sống dài hơn.Pin Li-ion thường có thể xử lý hàng trăm chu kỳ sạc-xả.Một số pin lithium-ion mất 30% dung lượng sau 1000 chu kỳ, trong khi các loại pin tiên tiến khác sẽ mất hơn 5000 chu kỳ.

Nhược điểm của pin Lithium-ion

Có một số thách thức mà bạn có thể gặp phải khi sử dụng pin Li-ion;

1. Tốn kém.Chi phí sản xuất pin lithium-ion cao hơn 40% so với các loại pin khác.Điều này là do nó yêu cầu một máy tính tích hợp để điều khiển mạch khiến nó đắt hơn.

2. Nhạy cảm với nhiệt độ cao.Như đã đề cập trước đó, nhiệt độ cao là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự xuống cấp cao của pin Li-ion.

3. Tác dụng lão hóa.Điều này là do sự xuống cấp bình thường của nó, cho dù chúng có được sử dụng hay không.Tuy nhiên, lưu trữ các thiết bị ở mức 40% có thể làm giảm hiệu ứng lão hóa.

4. Xả sâu.Tính toàn vẹn chung của pin li-ion vẫn còn nguyên vẹn ngay cả sau khi xả hiệu ứng.Tuy nhiên, việc xả sâu hoặc giảm điện áp của pin Li-ion có thể khiến pin không sử dụng được.

5. Mối quan tâm về an toàn.Pin Li-ion có thể phát nổ khi quá nóng hoặc đoản mạch.

Kết thúc Pin Li-ion

Công nghệ ngày càng phát triển về mọi mặt, trong đó có ngành vận tải.Sự đổi mới của pin lithium-ion đã thắp sáng giấc mơ ô tô điện.

Sự thay đổi đã dẫn đến một môi trường tốt hơn với ô nhiễm thấp, không quên sự tiện lợi và thoải mái đi kèm với ô tô điện.