Pin Li -Ion | Khái niệm hoá học
Pin Li- Ion là một trong những loại pin được sử dụng rất phổ biến trên các thiết bị điện tử như điện thoại di động, tablet, sạc dự phòng… Tuy nhiên, nhiều người dùng trong số chúng ta vẫn chưa hiểu rõ về pin Li -Ion là gì, cách hoạt động và sử dụng pin như thế nào là đúng cách. Bài viết dưới đây sẽ giúp chúng ta trả lời những câu hỏi trên.
Giới thiệu
1. Pin Li – Ion là gì?
Pin Li-ion(Pin lithium-ion) là một trong những loại pin có thể sạc nhiều lần. Loại pin này cho phép các ion chuyển động từ điện cực âm sang điện cực dương trong quá trình dùng và ngược lại khi sạc.
Qua thời gian dài nghiên cứu và ứng dụng loại pin này đang dần được cải thiện về khả năng tích trữ năng lượng cũng như độ bền theo thời gian. Theo như lý thuyết thì quá trình di chuyển của các hạt điện tích không bao giờ ngừng lại và chúng ta sẽ có được viên pin sử dụng trong thời gian dài mà không hư hỏng.
Pin Li – ion
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Pin Li – ion:
a. Cấu tạo pin lithium ion:
– 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+.
– 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.
– 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.
b. Nguyên lý hoạt động của Pin Li ion:
Bản chất trong một viên pin là sự di chuyển của các hạt điện tích giữa hai cực âm và dương. Khi viên pin được xả hoàn toàn, điện tích chủ yếu chứa trong viên pin sẽ là điện tích dương và không thể sử dụng để cung cấp cho các phần cứng yêu cầu trong thiết bị.
Sau khi ta cắm điện, quá trình nạp lại điện tích diễn ra, viên pin sẽ được cung cấp lại điện tích âm thiếu hụt trong quá trình sử dụng. Khi số lượng điện tích đã bão hòa tức là pin đã đầy. Và cứ như vậy quá trình nạp xả của một viên pin.
3. Ưu và nhược điểm của Pin Li – ion
a. Ưu điểm
– Nếu so với các pin thông thường, thì Pin Li-ion có thể cho việc sử dụng lâu hơn với cùng một kích thước pin.
– Ngoài ra, với việc thiết kế bằng các chất điện phân dạng lỏng, nên chi phí sản xuất pin Li-ion khá rẻ, phù hợp cho nhiều thiết bị khác nhau.
b. Nhược điểm
– Vì chất điện phân hữu cơ trong Pin Li-Ion được dựa trên dung môi rất dễ cháy. Vì vậy Pin Li-Ion dễ bị phát nổ khi chúng ta sử dụng sai cách.
– Ngoài ra thì pin Li-Ion chỉ có thể sản xuất được dưới dạng hình chữ nhật nên nó có thể sẽ không phù hợp với một số thiết bị có hình dạng đặc biệt.
– Có trọng lượng lớn hơn nếu so với pin Polymer.
– Pin Li-Ion cũng bị xuống cấp ngay cả khi bạn không sử dụng.
Theo như lý thuyết nạp xả của một cục pin vừa phân tích ở trên thì chắc chắn một điều chúng ta sẽ có một cục pin sử dụng suốt một thời gian dài mà không hư.
Tuy nhiên thực tế các nhà khoa học đã phát hiện ra một điều cực kỳ quan trọng, việc di chuyển các điện tích giữa 2 cực và dung lượng pin được tích tụ một phần là do vật liệu làm 2 cực của viên pin. Khi các ion Li+ di chuyển liên tục trong viên pin sẽ dần bị kẹt lại trong các tinh thể nhỏ và lâu dần bị tắc ngẽn ảnh hưởng đến quá trình di chuyển của các ion khác. Chính điều này làm pin của chúng ta trong quá trình nạp xả bị chai dần theo thời gian.
4. Cách sạc Pin Li – ion đúng cách
Trước đây, khi mua điện thoại, nhân viên tư vấn luôn nhắc bạn nên sạc điện thoại 8 tiếng trong ba lần đầu tiên để giúp pin Li – ion đầy, như thế sau 3 lần 8 tiếng thì bạn sẽ sạc bình thường.
Nhưng từ năm 2016, các dòng thiết bị sử dụng Pin li ion, thì nhà sản xuất không còn nhấn mạnh vào vấn đề sạc 8 tiếng nữa, có thể việc phải canh chờ cho máy sạc đầy pin này quá phiền phức.
Cách sạc pin Li ion đúng cách:
– Bạn chỉ nên dùng bộ phụ kiện sạc chính hãng đi kèm theo máy khi mới mua.
– Khi mua một thiết bị mới về bạn nên dùng hết lượng pin còn lại trên máy, khi pin báo yếu bạn sẽ kết nối với bộ sạc, không nên để thiết bị sụp nguồn ở lần sạc đầu tiên này.
– Không nên sạc qua đêm, tuỳ vào dung lượng pin thực tế trên từng thiết bị mà bạn sẽ sắp xếp để sạc đầy pin rồi ngắt sạc.
– Sau khi thiết bị đầy pin, bạn nên giữ sạc trong 5 – 10 phút rồi hẳn ngắt sạc.
– Khi mới mua thiết bị về, bạn nên sạc 5 lần đầu khi điện thoại báo pin yếu và sạc đến khi đầy 100% là được.
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao
Chia sẻ
Các khái niệm hoá học liên quan
Đồng vị
Với mỗi nguyên tố, số lượng proton trong hạt nhân nguyên tử là cố định bằng và đúng bằng số thứ tự Z của nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn. Số điện tích dương của hạt nhân đúng bằng số proton có trong hạt nhân trong khi đó số lượng notron trong hạt nhân nguyên tử có thể khác nhau. Đồng vị là những dạng nguyên tử khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học mà hạt nhân nguyên tử của chúng tuy có cùng số proton song lại khác nhau số notron (do đó khác nhau về số khối).
Acid mật
Axit mật là axit steroid được tìm thấy chủ yếu trong mật của động vật có vú và động vật có xương sống khác. Các dạng phân tử khác nhau của axit mật có thể được tổng hợp trong gan bởi các loài khác nhau. Axit mật được liên hợp với taurine hoặc glycine trong gan, và muối natri và kali của các axit mật kết hợp này được gọi là muối mật.
Vật liệu compozit
Vật liệu composite hay còn có tên gọi khác là composite, vật việu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là một loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Mang tính chất và những công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu.
Chất gây nghiện
Chất gây nghiện nói chung là bất kỳ chất nào khi hấp thụ vào cơ thể của một sinh vật sống có thể làm thay đổi chức năng bình thường của cơ thể theo hướng tạo ra sự phụ thuộc của cơ thể đối với chất đó hoặc cảm giác thèm thuồng, ghiền, nghiện ở các mức độ khác nhau.
Enzim
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzm chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.
Mol là gì?
Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ – được gọi là hằng số Avogadro.
Độ âm điện là gì?
Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.
Kim loại là gì?
Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.
Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.
Phi kim là gì?
Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.
Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết
Sự thật thú vị về Hidro
Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.
Sự thật thú vị về heli
Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.
Sự thật thú vị về Lithium
Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium – một kim loại tuyệt vời!
Sự thật thú vị về Berili
Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.
Sự thật thú vị về Boron
Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.
So sánh các chất hoá học phổ biến.
C3H8Hg và C3H7OH
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Ethylmethylmercury(II) và chất 2-Propanol
C3H8O và C3H8S
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất 1-Propanol và chất 2-Propanethiol
C3H5(OH)3 và C3H6(OH)2
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Glycerin và chất Propylene glycol
H2NNHCO2CH2CH3 và C20H36
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Ethyl N-aminocacbamat và chất (3Z,6Z,9Z)-3,6,9-Icosatriene