Cơ bản về Pin Lithium - Lon (Li-lon)

Pin Lithium-lon (Li-lon) Điện áp 3.7V (nguồn thegioipin.com) Pin Li-ion hiện nay được sử dụng trong nhiều trong các thiết bị cao cấp như điện thoại di động, PDA, máy ảnh đắt tiền và máy tính xách tay...nó có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn pin Ni-Cd và Ni-MH trên cùng một dung tích, nhưng cũng đắt hơn nhiều do công nghệ chế tạo và chất liệu được sử dụng. Trong mỗi viên pin Li-ion thường có mạch điều khiển quá trình sạc và bảo vệ pin. Một khối Pin máy tính xách tay có thể có nhiều viên Pin (Cell) ghép lại để có được điện áp và dòng đủ lớn. Ví dụ Pin có điện áp 14.8V tức là có 4 viên Pin 3.7V nối tiếp nhau (4 cells). Pin Li-ion suy giảm chất lượng theo thời gian bất kể bạn dùng hay không dùng nó. Vì vậy khi mua pin, bạn cần được đảm bảo rằng pin mới được sản xuất. Bạn có thể sạc pin bất cứ lúc nào, đầy hay hết không quan trọng nhưng Pin sẽ giảm chất lượng sau mỗi lần sạc. đó là lý do tại sao các chương trình kiểm tra pin ( Batterymonitoring) trên máy tính xách tay đếm cả số lần sạc pin. Thường thì tuổi thọ của Pin khoảng 500 lần sạc, nhưng khi đó Pin chỉ còn 20-30% dung lượng so với ban đầu. Dưới đây là cấu trúc bên trong của một viên Pin (Cell) Li-ion. Đây là loại cell đang được dùng phổ biến nhất trong đa số các Pin của máy tính xách tay hiện nay. Những gì diễn ra khi ta sạc và xả Pin ? Quá trình sạc và xả là một phản ứng hóa học thuận nghịch. Khi ta sạc Pin (Li-ion) các Ion Li+ trong bản cực dương sẽ tiến sang bản cực âm và đính vào cấu trúc mạng Carbon tại đó. Quá trình sạc chấm dứt (về lý thuyết) khi không còn các Ion Li+ hoặc không còn chỗ trống trên cấu trúc nguyên tử mạng Carbon tại điện cực âm. Như vậy lúc này Pin đã đầy. Khi Pin đã đầy, nếu lúc này ta tiếp tục duy trì điện áp sạc Pin thì khi đó dòng điện qua Pin không còn tác dụng nạp cho pin nữa mà lúc này dòng điện đó sẽ biến thành nhiệt làm nóng Pin lên. Đó là khi ta cần phải tách pin ra khỏi nguồn điện để tránh hỏng pin. Để tránh hiện tượng này, các thiết bị cao cấp khi sạc đều thiết kế mạch sạc tự động ngắt khi pin đầy. Có rất nhiều phương pháp đã được áp dụng như : dùng điện trở nhiệt, mạch ổn dòng, thậm trí IBM còn đưa một số đầu dò đo lượng khí thoát ra ... Nhưng trong thực tế, vì dòng sạc khi pin sắp đầy quá nhỏ, chưa kể là trong quá trình sử dụng, Pin sẽ giảm dần dung lượng nên dòng điện này sẽ thay đổi, dẫn tới các mạch điện này thường hoạt động không chính xác và cuối cùng các cell sẽ bị quá nóng hoặc các bản cực trong cell bị cong vênh dẫn tới pin bị phồng lên. Vì vậy ta nên tách thiết bị ra khỏi nguồn điện khi Pin đã đầy. Tránh cắm qua đêm, sẽ làm giảm tuổi thọ của Pin. Khi xả hay khi ta sử dụng Pin, quá trình trên được thực hiện theo chiều ngược lại.