Xe máy điện VinFast sử dụng công nghệ pin Lithium-ion như xe Tesla và smartphone

Pin Lithium-ion ngày một nổi tiếng: nó có mặt trong laptop, điện thoại và thậm chí cả trong … ô tô, xe máy. Thật không phải khi không đi tìm hiểu về thứ thiết bị cung cấp năng lượng cho vô vàn khía cạnh cuộc sống. Tại sao pin Lithium-ion lại có thể nổi tiếng đến thế?

Hồi những năm 1970, nhà hóa học John Goodenough và các cộng sự gồm Phil Wiseman, Koichi Mizushima và Phil Jones đã là những cá nhân tiên phong tạo nên hệ thống pn lithium-ion đầu tiên. Họ xuất bản nghiên cứu của mình năm 1980, hãng Sony là nơi đầu tiên thương mại hóa công nghệ pin tiên tiến và đầu những năm 1990, những viên pin lithium-ion đầu tiên xuất hiện.

Qua từng bước phát triển của khoa học, pin lithium-ion ngày càng chứng tỏ được những điểm mạnh vượt trội.

Pin nằm trong xe Tesla Model S.

Pin lithium-ion ngày nay nhẹ hơn các loại pin sạc có cùng kích cỡ khác. Đa số điện cực của pin li-ion được làm từ lithium và carbon. Bản thân Lithium có khả năng phản ứng rất mạnh, đồng nghĩa với việc các liên kết nguyên tử của chúng chứa được rất nhiều năng lượng, cho phép một viên pin li-ion có mức năng lượng lớn.

Một viên pin li-ion thông thường có thể chứa tới 150 watt-giờ điện trên mỗi một kilogram pin. So với các loại thiết bị lưu trữ điện khác: pin niken hydride kim loại (NiMH) chỉ chứa được khoảng 60-70 watt-giờ điện (có thể lên được 100 watt-giờ); ắc quy acid-chì chỉ chứa được 25 watt-giờ điện trên một kilogram vật chất, nghĩa là lượng điện trong 6 kg vật chất của công nghệ ắc quy acid-chì mới tương đương với 1 kilogram vật chất trong pin li-ion.

Xe điện của VinFast cũng chạy pin lithium-ion!

Pin Li-ion giữ được điện lâu hơn. Mỗi một tháng, một cục pin Li-ion chỉ "bay" mất 5% lượng điện. Ở pin NiMH, lượng điện hao mất sau một tháng lên tới 20%.

Không cần phải xả toàn bộ pin trước khi sạc lần mới. Và số vòng sạc-xả của pin Li-ion là rất lớn, phải sạc nhiều lắm, pin mới bị chai.

Đó là những lợi ích thường thấy nhất của pin Li-ion. Thành phần cấu tạo nên pin Li-ion có nhiều loại, nhưng cách hoạt động của chúng đều giống nhau. Pin có hai cực dương và âm, ngăn giữa thường là một lớp vi nhựa thủng lỗ, các ion có thể qua lại lớp này dễ dàng .

Quá trình xả pin: Tại Cực âm, phản ứng hóa học sẽ khiến lithium giải phóng electron, biến thành các ion lithium. Các electron âm sau khi được giải phóng sẽ chạy từ cực âm sang cực dương, trên đường di chuyển, electron âm cung cấp năng lượng cho bất kì thiết bị nào được nối với pin. Các ion lithium sau khi mất electron âm sẽ di chuyển về cực dương.

Quá trình sạc pin: nguồn điện sẽ tiếp thêm các electron âm vào pin. Lithium dương sẽ di chuyển lại về cực âm để hợp nhất với các electron âm mới được "sạc" vào. Đó là lúc pin được sạc đầy.

Về cơ bản, các ion lithium dương di chuyển qua lại giữa cực dương và cực âm sinh chính là cơ chế hoạt động của pin Lithium-ion.

Vậy là bạn đã biết bạn đang cầm trên tay, đặt trên đùi, ngồi trên yên/trên ghế thứ công nghệ gì rồi đó!