Pin là gì? Pin la gi? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin ra sao? Hiện nay có bao nhiêu loại pin được dùng nhiều nhất?
Ngày nay, điện đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống của chúng ta và đã trở thành một phần không thể thiếu. Thông thường, chúng ta vẫn hay sử dụng nguồn điện trực tiếp thông các dây dẫn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp không thuận tiện cho việc sử dụng nguồn điện trực tiếp, hoặc phòng ngừa mất điện… Thì khi đó chúng ta sẽ sử dụng đến nguồn điện trong các cục pin hoặc bình ắc quy.
Pin được sử dụng rất nhiều trong đời sống của chúng ta. Ví dụ như điện thoại di động, laptop, máy tính bảng, hay các thiết bị điện tử có điều khiển… Pin còn được dùng rất phổ biến trong các hệ thống điện công nghiệp, điện dân dụng bởi những tính năng tiện lợi của chúng. Đó là vừa nhỏ gọn, vừa có khả năng sạc lại khi pin cạn năng lượng. Vậy pin được định nghĩa ra sao? Trong bài viết dưới đây, các bạn hãy cùng Tín Việt tìm hiểu rõ nét hơn về pin nhé!
Mục lục bài viết
- 1. Lịch sử ra đời của pin là gì?
- 2. Khái niệm pin là gì?
- 3. Cấu tạo của pin là gì?
- 4. Nguyên lý hoạt động của pin là gì?
- 5. Các loại pin thông dụng nhất hiện nay.
- 6. Pin Lithium ion.
- 7. Pin chất liệu axit – chì.
- 8. Pin Li-po là gì?
- 9. Pin Lithium polymer cell ( pin Lithium hợp chất cao phân tử).
- 10. Pin Nickel Cadmium.
- 11. Pin NiMH (pin Niken hiđrua kim loại).
- 12. Lời kết.
1. Lịch sử ra đời của pin là gì?
Theo các nhà khoa học, vào khoảng năm 150 trước Công Nguyên, tại Mesopotamia, nền văn hóa Parthia có dùng đến Baghdad. Baghdad là một thiết bị có dòng điện khoảng 1,5-2V và có cấu tạo rất giống với một viên pin ngày nay. Tuy nhiên, lại có một số nhà khoa học không tin rằng đây là pin.
Đến năm 1780, một nhà sinh vật học người Ý có tên là Luigi Galvani đã phát hiện ra chân của một con ếch sẽ bị co giật khi ông chạm một thanh kim loại lên dây thần kinh ở chân của nó. Và ông tin rằng trong động vật có một loại điện năng nào đó. Tuy nhiên, nhà vật lý học Alessandro Volta không đồng ý với quan điểm trên. Vì ông Volta cho rằng chính thanh kim loại mới làm cho chân con ếch bị co giật.
Ông Volta đã thực hiện một thí nghiệm. Ông xếp xen kẽ các lớp đồng và kẽm lại với nhau. Và mỗi lớp sẽ được cách nhau bằng một tấm giấy hoặc vải đã được ngâm trong nước muối. Hai đầu của hai thanh đồng và thanh kẽm đã sinh ra một dòng điện. Đây chính là bắt nguồn của sự hình thành pin sau này. Và để tưởng nhớ đến phát minh này, người ta đã lấy tên của ông Volta làm kí hiệu cho hiệu điện thế. Đó là Volt, được viết tắt là V.
2. Khái niệm pin là gì?
Pin có bắt nguồn từ tiếng Pháp là pile, và theo tiếng Anh là battery. Pin có một hoặc là nhiều pin điện hóa được biến đổi năng lượng hóa học thành nguồn năng lượng điện. Hay nói một cách khác, pin là một thiết bị dùng để lưu trữ điện. Và là nguồn năng lượng rất thông dụng cho nhiều đồ dùng trong gia đình và cả những ứng dụng trong công nghiệp. Pin hỗ trợ người dùng sử dụng các thiết bị như laptop, điện thoại di động, máy tính bảng…
Pin gồm có hai loại, đó là pin sơ cấp và pin thứ cấp.
- Pin sơ cấp: Đây là loại pin được dùng một lần. Tức là sau khi pin được sử dụng hết năng lượng thì sẽ vứt đi.
- Pin thứ cấp: Loại pin này được thiết kế có thể được nạp năng lượng nhiều lần. Đối với pin có kích thước nhỏ, và tiêu thụ ít năng lượng thì thường được dùng trong các đồng hồ, đồ chơi trẻ em… Còn các loại pin lớn hơn, chứa năng lượng nhiều hơn thì được ứng dụng trong các ô tô điện, xe đạp điện, hay các hệ thống dùng để lưu trữ năng lượng…
3. Cấu tạo của pin là gì?
Pin có cấu tạo gồm 3 phần chính, như sau:
- Một cực âm.
- Một cực dương.
- Thành phần của chất điện phân.
Ngoài ra, pin sẽ được bao bọc bên ngoài bằng một lớp vỏ bảo vệ.
4. Nguyên lý hoạt động của pin là gì?
Khi chúng ta nối cực âm và cực dương của pin lại với nhau thông qua một tải. Thì khi đó sẽ hình thành hai dòng điện tổng hợp nhau.
- Ở mạch bên ngoài: Nhờ vào các electron tạo ra, dòng điện thông qua tải sẽ đi từ cực âm đến cực dương.
- Ở bên trong pin: Nhờ vào các ion dương tạo ra dòng điện. Và dòng điện này cũng đi từ cực âm đến cực dương và hợp với electron ở mạch bên ngoài đi vào. Từ đó tạo thành nguyên tử Zn tự do.
Nếu chúng ta không nối cực âm với cực dương lại với nhau, tức là không nối kín mạch ngoài thông qua tải thì một viên pin sau khi sản xuất có thể bảo quản được đến vài năm.
Ngày nay, có nhiều loại pin hiện đại được sản xuất ra với nhiều loại nhiên liệu khác nhau. Vì vậy, mỗi loại pin cũng sẽ có những phản ứng hóa học khác nhau. Nhưng nhìn chung, chúng sẽ hoạt động theo một nguyên lý sau: Phản ứng trong cực âm sẽ tạo ra các electron điện tử. Và các phản ứng ở cực dương sẽ hấp thụ những electron đó. Và kết quả là chúng ta sẽ có dòng điện. Quá trình đó sẽ tiếp diễn và sản xuất điện liên tục cho chúng ta. Đến khi một cực hoặc cả hai điện cực đã bị ăn mòn hết, và làm cho phản ứng hóa học không còn diễn ra được nữa. Khi đó pin mới dừng cung cấp năng lượng cho chúng ta.
5. Các loại pin thông dụng nhất hiện nay.
Trên thị trường hiện nay đã sản xuất ra rất nhiều loại pin khác nhau. Tuy nhiên sẽ có một số loại pin được sử dụng phổ biến. Đó là pin Lithium ion, pin chất liệu axit – chì, pin Li-po, pin Lithium polymer cell ( pin Lithium hợp chất cao phân tử), pin Nickel Cadmium, pin NiMH (pin Niken hiđrua kim loại)…
Để có thể hiểu rõ hơn về các loại pin này, cũng như các ưu, nhược điểm của chúng ra sao. Hãy cùng nhau tiếp tục theo dõi bài viết nhé!
6. Pin Lithium ion.
Pin Lithium ion hay pin Li-ion,có lúc sẽ được viết tắt là LIB. Đây là một loại pin sạc. Với chất liệu là kim loại lithium, giúp pin này có khối lượng rất nhẹ. Ngoài ra, pin Li-on này có mật độ năng lượng cao, hiệu ứng nhớ thì rất nhỏ, lại rất ít bị tự xả. Loại pin này thường được ứng dụng cho những thiết bị viễn thông, thiết bị di động, thấy các thiết bị cầm tay.
Ưu điểm của pin lithium ion:
- Pin có khả năng lưu trữ điện rất tốt. Trung bình, trong thời gian 1 tháng thì chỉ mất khoảng 5%.
- Pin này rất nhẹ, do vậy rất phù hợp dùng cho các thiết bị di động.
- Loại pin này có thể sạc lại nhiều lần, làm tăng tính năng tiện dụng cho pin.
- Đặc biệt, trước khi sạc không cần phải xả pin.
Nhược điểm của pin li-ion:
- Pin LIB có tuổi thọ không cao, chỉ khoảng 2 đến 3 năm.
- Giá thành của loại pin này khá cao.
7. Pin chất liệu axit – chì.
Pin chất liệu axit – chì là một loại pin ướt. Pin này có chất điện phân gồm có axit sunfuric và nước. Chúng thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp, ngành sản xuất ô tô.
Ưu điểm của pin axit – chì:
- Nếu được sử dụng đúng cách, thì loại pin này hoạt động rất tốt và sử dụng rất bền.
- Chi phí sản xuất ra loại pin này khá thấp.
Nhược điểm:
- Tuổi thọ của pin axit chì thì thường khá ngắn.
- Loại pin này có khối lượng khá nặng, vì được cấu tạo từ nguyên tử chì cao.
- Tốc độ sạc của loại pin này cũng khá chậm.
8. Pin Li-po là gì?
Pin Li-po là loại pin có khả năng lưu trữ năng lượng tốt nhất. Và thường được ứng dụng trong các ngành sản xuất ra các máy tính bảng, smartphone của các thương hiệu cao cấp như iPhone, iPad…
Các ưu điểm của Pin Li-po:
- Pin Lipo có tuổi thọ trung bình rất cao. Có thể lên tới 1.000 lần sạc nhưng vẫn có thể giữ được dung lượng pin ở mức cao.
- Pin có năng lượng rất ổn định.
- Mức độ chai pin cũng không đáng kể, dù đã được sử dụng sau một thời gian dài.
- Có trọng lượng nhẹ, với nhiều hình dáng kích thước khác nhau.
- Có dòng xả mạnh.
- Có khả năng chịu được va đập tốt, vì được cấu tạo từ gel polimer.
Nhược điểm của Pin Li-po:
- Pin này có giá thành rất đắt. Thậm chí đắt hơn pin Li-ion đến 3 đến 4 lần.
- Nếu như sử dụng sai cách, hoặc sạc quá mức thì có thể dẫn đến cháy nổ rất lớn. (Tuy nhiên, trường hợp này rất ít xảy ra)
9. Pin Lithium polymer cell ( pin Lithium hợp chất cao phân tử).
Pin Lithium hợp chất cao phân tử khá giống với pin lithium-ion. Tuy nhiên, pin này là loại pin chất cứng (Trong khi đó pin lithium-ion là dạng chất lỏng). Vì vậy, chúng không cần lớp vỏ bọc bên ngoài để bảo vệ.
Ưu điểm:
- Bởi vì là chất cứng nên có khả năng chịu được va đập cao.
- Giá thành của loại pin này rẻ hơn so với các loại pin khác.
- Có nhiều hình dạng khác nhau, nên cũng phù hợp với nhiều loại thiết bị khác nhau.
- Loại pin này có thể sạc và xả được nhiều lần.
Nhược điểm:
- Sau thời gian sạc xả, tuổi thọ của pin sẽ giảm.
- Chi phí sản xuất ra loại pin này khá cao.
10. Pin Nickel Cadmium.
Ưu điểm của pin Nickel Cadmium:
- Loại pin này có nhiều vòng sạc và xả.
- Tuổi thọ trung bình của pin NiCd cao hơn so với một số loại pin khác.
- Có mật độ năng lượng cao.
- Có khả năng xả điện sâu trong một khoảng thời gian dài.
- Pin NiCad có thiết kế nhỏ gọn với trọng lượng khá nhẹ.
Nhược điểm:
- Pin Nickel Cadmium là loại pin cực độc.
- Pin này có giá thành khá đắt, vì làm từ kim loại Niken và cadimi.
- Sau khi xài lâu, pin sẽ khá nóng.
11. Pin NiMH (pin Niken hiđrua kim loại).
Pin Niken hiđrua kim loại cũng tương tự như pin Nickel cadmium. Nhưng khác là loại pin không gây ô nhiễm cho môi trường.
Ưu điểm của pin NiMH:
- Đây là loại pin có điện dung lớn gấp 2 đến 3 lần so với pin NiCd (khi có cùng kích thước).
- Pin này được ứng dụng trong ngành sản xuất xe, đèn chớp, máy ảnh, hay các thiết bị điện tử thông minh…
Nhược điểm: Đây là loại pin có mức độ tự xả cao. Trong một tuần lưu trữ, pin NiMH có thể mất đến 3% điện năng.
12. Lời kết.
Bài viết trên đây, Tín Việt đã giới thiệu cho các bạn về khái niệm pin là gì? Chúng tôi hi vọng bài viết có thể giúp các bạn hiểu thêm về các loại pin. Cũng như có thể lựa chọn được loại pin phù hợp với nhu cầu và mục đích sử dụng của mình nhất.
Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, hoặc khi các bạn có nhu cầu mua các thiết bị điện chuẩn hàng châu Âu, với giá thật rẻ thì hãy liên hệ ngay cho chúng tôi nhé!
Công Ty TNHH Kỹ Thuật Công Nghệ Tín Việt
Hotline/Zalo: 0946 579 969 – Ms.Dung
Email: sale01@tinviet-tech.com
Website: thietbihienthi.com