Pin Li-ion hầu như có ở khắp mọi nơi. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng từ điện thoại di động và máy tính xách tay cho đến xe hybrid và xe điện. Pin lithium-ion cũng ngày càng phổ biến trong các ứng dụng quy mô lớn như Nguồn cung cấp điện liên tục (UPS) và Hệ thống lưu trữ năng lượng pin cố định (BESS).
Pin là một thiết bị bao gồm một hoặc nhiều tế bào điện hóa có kết nối bên ngoài để cấp nguồn cho các thiết bị điện. Khi pin đang cung cấp năng lượng điện, cực dương của nó là cực âm và cực âm của nó là cực dương. Cực được đánh dấu âm là nguồn electron sẽ chạy qua mạch điện bên ngoài đến cực dương.
Khi pin được kết nối với tải điện bên ngoài, phản ứng oxi hóa khử (oxy hóa khử) sẽ chuyển đổi các chất phản ứng năng lượng cao thành các sản phẩm có năng lượng thấp hơn và sự chênh lệch năng lượng tự do được chuyển đến mạch ngoài dưới dạng năng lượng điện. Trong lịch sử, thuật ngữ "pin" đặc biệt dùng để chỉ một thiết bị bao gồm nhiều ô; tuy nhiên, việc sử dụng đã phát triển để bao gồm các thiết bị bao gồm một ô duy nhất.
Pin lithium-ion hoạt động như thế nào?
Hầu hết các loại pin Li-ion đều có chung thiết kế bao gồm một điện cực dương oxit kim loại (cực âm) được phủ trên bộ thu dòng nhôm, một điện cực âm (cực dương) làm từ carbon/than chì phủ trên bộ thu dòng đồng, một bộ phân tách và chất điện phân làm bằng muối liti trong dung môi hữu cơ.
Trong khi pin đang phóng điện và cung cấp dòng điện, chất điện phân sẽ mang các ion lithium tích điện dương từ cực dương đến cực âm và ngược lại qua thiết bị phân tách. Chuyển động của các ion lithium tạo ra các electron tự do ở cực dương, tạo ra điện tích ở bộ thu dòng điện dương. Sau đó, dòng điện sẽ chạy từ bộ thu dòng qua một thiết bị được cấp nguồn (điện thoại di động, máy tính, v.v.) đến bộ thu dòng điện âm. Dải phân cách chặn dòng điện tử bên trong pin.
Trong quá trình sạc, nguồn điện bên ngoài (mạch sạc) tạo ra quá điện áp (điện áp cao hơn pin tạo ra, có cùng cực), buộc dòng sạc chạy trong pin từ cực dương sang điện cực âm, tức là theo hướng ngược lại của dòng phóng điện trong điều kiện bình thường. Các ion lithium sau đó di chuyển từ điện cực dương sang điện cực âm, nơi chúng được nhúng vào vật liệu điện cực xốp trong một quá trình được gọi là xen kẽ.
Thời gian đăng: 26/06/2022