Ai đã có lần dùng thiết bị điện tử đều hiểu được sau một khoảng thời hạn dài sử dụng, thường là một trong những năm hoặc thọ hơn, pin của đồ vật sẽ không thể giữ được “phong độ” như nút ban đầu, thậm chí còn bạn còn phải liên tiếp cắm sạc pin thì mới rất có thể sử dụng được.

Bạn đang xem:

Vậy có khi nào bạn từ hỏi bởi sao lại như vậy không? Để chuyển ra lời giải đáp cho sự việc này, chúng ta sẽ lần lượt khám phá qua những yếu tố không giống nhau. Pin vận động như ráng nào?


Ai đã từng có lần dùng thiết bị điện tử đều hiểu được sau một khoảng thời hạn dài sử dụng, thường là một năm hoặc lâu hơn, pin của sản phẩm công nghệ sẽ không còn giữ được “phong độ” như nấc ban đầu, thậm chí bạn còn phải liên tiếp cắm sạc thì mới rất có thể sử dụng được. Vậy có bao giờ bạn tự hỏi bởi sao lại như vậy không? Để đưa ra câu trả lời cho vấn đề này, chúng ta sẽ lần lượt khám phá qua những yếu tố khác nhau. Pin vận động như thay nào?

*
Điện năng thật sự là phát minh tạo chi phí đề mang lại nền văn minh của nhân loại, nhưng kể từ lúc thiết bị cầm tay ra đời, nó phát triển thành thứ khiến chúng ta chán ngán do pin - địa điểm lưu trữ năng lượng ấy mang lại thời đặc điểm đó vẫn không thể có tác dụng hài lòng toàn bộ về thời gian sử dụng. Để hiểu bởi vì sao thiết bị của khách hàng đang rất cần được sạc nhiều hơn so với những ngày đầu khi bạn vừa “đập hộp” nó, chúng ta trước hết cần biết một chút về kiểu cách thức hoạt động của pin đã. Cũng giống như như ngẫu nhiên dạng năng lượng nào khác, điện chưa hẳn là thứ bạn cũng có thể tạo ra. Những bài toán mà chúng ta nghĩ là mình đang có tác dụng để “tạo ra” loại điện về bản chất chính là bạn đang cố đưa một dạng tích điện khác thành năng lượng điện năng, và so với pin, các bạn sử dụng những phản ứng hóa học (năng lượng phản bội ứng) để tạo nên điện năng. Cũng một quá trình như vậy, nhưng các vật liệu khác nhau sẽ tạo ra những kết quả khác nhau. Trong số đông smartphone ngày nay, nhà cung cấp trang bị cho chúng pin lithium bởi hiệu suất đầu ra tương đối xuất sắc cùng cùng với mức ngân sách hợp lý. Phía bên trong viên pin sử dụng cho năng lượng điện thoại, tất cả 3 thành phần vô cùng quan trọng: điện cực âm (anode, thường làm bởi graphite), điện cực dương (cathode, thường xuyên làm bởi hỗn hợp lithium và các kim nhiều loại khác), và chất điện phân. Khi bạn cho một cái điện chạy qua các điện rất (từ cỗ sạc) hay đọc nôm na là chuyển electron vào, các ion lithium sẽ tích năng lượng điện dương và bị hút vì cực âm. Đến 1 thời điểm duy nhất định, toàn thể ion lithium bị kéo về phía rất âm kết hợp với lượng electron chuyển vào cùng lúc bấy giờ, pin đã được sạc đầy. Trong quy trình sử dụng sản phẩm công nghệ (xả pin), electron nằm tại cực âm dần dịch rời về cực dương, số lượng ion lithium mất năng lượng điện tích tăng lên và xoay ngược về rất dương. Dứt quá trình này, pin sẽ cạn cho đến lúc sạc lại.

*
 ​“Chu kỳ” là khái niệm đặc biệt đối với tuổi thọ pin

 Rất khó để rất có thể đưa ra thời gian rõ ràng đối với tuổi thọ của một viên pin bởi bạn có thể dùng nó thông thường trong hai năm nhưng so với người khác, bọn họ chỉ cần sử dụng được 6 mon thì “chai” mất rồi. Bởi vì lẽ đó, chu kỳ sẽ là thước đo tương đối đúng đắn để nói đến tuổi thọ của pin. Thông thường, pin điện thoại thông minh cung cấp cho tất cả những người dùng hiệu suất tốt nhất có thể ở khoảng tầm 500 - 600 chu kỳ, cùng 1 chu kỳ được gọi là khi bạn sạc một viên sạc pin từ lúc cạn cho 100% sau đó xả hết một lần nữa. Nếu như khách hàng sạc đầy pin lúc nó còn 50% dung lượng và lại xài cho tới khi nó còn 1/2 thì quá trình này chỉ được xem như một trong những phần của chu kỳ. Đó là nguyên nhân vì sao chúng ta thường được nghe là bắt buộc sạc máy trước lúc pin còn quá ít bởi vấn đề này có lẽ rằng sẽ hỗ trợ cho cái ngày mà pin đạt mang đến ngưỡng 500 giỏi 600 chu kỳ nói trên thọ tới hơn. Vớ nhiên, cách đó có vẻ không kết quả mấy vì những gì diễn ra phía bên trong viên pin vẫn tiếp tục như sẽ giải thích bên trên khi bạn dùng đồ vật chứ không tính theo chu kỳ như họ tính. Rộng nữa, 500 chu kỳ đó cũng chỉ là mong lượng của các nhà sản xuất. 

Dù vậy, tuổi thọ của một viên sạc vẫn rất có thể được đo bằng chu kỳ luân hồi nhờ các gì xảy ra khi bạn sạc pin và biện pháp nó ảnh hưởng đến các lần sạc không giống trong tương lai.

Oxy hóa và hiệu suất - 2 kẻ thù không đội trời chung

*
Xe năng lượng điện - những chiếc xe chạy nhờ động cơ điện cùng pin đang càng ngày càng trở nên thịnh hành bởi chúng được xem là phương án thay thế về tối ưu nhất so với xe cần sử dụng nhiên liệu hoá thạch.

Xem thêm: Làm Thế Nào Để Sống Cởi Mở Hơn, Làm Thế Nào Để Mở Lòng Hơn

Giá thành dành đến một cỗ pin trên xe điện không hề rẻ cùng đó đó là động lực thôi thúc các nhà kỹ thuật không chấm dứt nghiên cứu vớt nhằm mày mò xem điều gì sẽ khiến pin lithium ion ngày càng tệ rộng theo thời gian. Tất nhiên, điều nhưng giới chuyên viên đang tò mò cũng là vụ việc đang xẩy ra với pin sạc trong điện thoại cảm ứng thông minh của chúng ta, với nguyên nhân có thể xuất phân phát từ các thay đổi về phương diện hoá học bên phía trong viên sạc khi chúng được sạc. Chúng ta đã biết rằng bản chất của câu hỏi sạc pin chính là gia tăng từ bỏ tính của các ion lithium và khiến cho nó bị hút vày cực âm. Càng có khá nhiều ion bị hút về phía rất âm, biệt lập giữa hai điện cực ngày càng gia tăng. Với đó đó là cách mà chúng ta đo năng lượng điện áp - sự chênh lệch về điện thay giữa nhì cực. Lúc đạt mang đến một ngưỡng duy nhất định, sạc được coi là đã sạc đầy. Trong quy trình sử dụng thiết bị, sạc được xả với chênh lệch điện chũm giữa 2 điện rất giảm cho đến khi bằng 0 bởi vì khi đó, không có không ít ion tích năng lượng điện dương có mặt tại cực âm. “Không có nhiều” nghĩa là vẫn tồn tại chứ không trọn vẹn sạch sẽ. Điện cực cụ thể đối mặt với việc bị oxy hoá.
*
Tương tự như sắt hoàn toàn có thể bị ăn mòn bởi nước với không khí, lithium, graphite hay dung dịch muối năng lượng điện phân cũng làm cho những điện cực bị oxy hoá. Khi gần như tất cả các ion tích điện quay ngược quay trở về cực dương - khu vực nó vốn dĩ buộc phải thuộc về, một lớp có kích cỡ vi mô của một loạt những hạt sẽ vẫn còn đấy ở lại với hình thành những liên kết hoá học tập với rất âm graphite. Những hạt này được tạo thành từ những nguyên tử lithium oxide và các nguyên tử lithium carbonate. Lớp vỏ này dính lấy rất âm, cản trở quy trình nạp/xả sạc của chu kỳ, ảnh hưởng đến số lượng ion tích điện, sự chênh lệch hiệu điện chũm giữa 2 rất và những biến hóa này ở đầu cuối sẽ thể hiện đủ ví dụ để chúng ta cũng có thể nhận biết. Nếu như vẫn liên tiếp sử dụng viên pin đó như bình thường, điện năng chắc chắn rằng sẽ không được để cung cấp cho quá trình buổi giao lưu của smartphone. Trong thừa trình nghiên cứu để tìm kiếm ra giải pháp khác phục vụ việc đau đầu này, các nhà khoa học phân biệt lithium ở những hợp chất khác nhau cũng giống như các các loại muối cần sử dụng làm hóa học điện phân không giống có tác động đến lượng tinh thế dính lấy rất âm, dẫu vậy những cấu tạo từ chất được dùng nhằm mục tiêu giúp đến cực âm thật sạch sẽ hơn sau mỗi chu kỳ lại không kết quả trong bài toán cấp tích điện đầu ra. Những gì mà chúng ta muốn đối với một viên pin đó là dung lượng phải chăng nhưng công suất cao nhằm mục tiêu đảm bảo an toàn trong quy trình sử dụng. Trong khi đó, một chiếc xe năng lượng điện hoàn toàn có thể được lắp thêm pin dung lượng cao và năng suất cao vì chưng chúng được đảm bảo an toàn bởi một cỗ khung rắn dĩ nhiên và không dễ bị phá hỏng. Ko kể ra, pin cũng cần được đủ bự để xe hoàn toàn có thể chạy được một quãng đường dài sau những lần sạc. Nhưng có một điều cũng nên biết rằng ngân sách chi tiêu cho một cỗ pin trên mẫu Tesla mã sản phẩm S lên đến mức 12.000 USD. Lý giải cho dòng giá mắc đỏ này chính là các thiết bị liệu không còn rẻ dùng làm tạo ra viên sạc lithium-nickel-cobalt-aluminum-oxide hoàn chỉnh. 

Các sự việc với điện áp

*
 ​Một một trong những khía cạnh then chốt quyết định xem sạc lithium-ion rất có thể giữ vững vàng “phong độ” qua từng nào chu kỳ chính là điện áp. Bởi chưa hẳn chỉ có điện thọai và xe hơi là hồ hết thứ được thiết nói để quản lý và vận hành nhờ pin sạc lithium hoàn toàn có thể sạc lại, năm 2015, Bộ tích điện Hoa Kỳ đã quăng quật ra không hề ít tiền và thời hạn để đưa ra nguyên nhân chính xác đưa cho vấn đề, đồng thời đưa ra hướng giải quyết nhằm nhốt quá trình kia lại. Sau khi tinh chỉnh các thành phần phía bên trong viên pin nhằm khắc phục tình hình, các chuyên viên lại phải đương đầu với một vấn đề to hơn có thể tác động đến tuổi lâu pin xuất phát từ điện áp mẫu sạc cũng như điện áp không tải của pin. 

*