Pin Li-ion(Pin lithium-ion) là một trong những loại pin có thể sạc nhiều lần. Loại pin này cho phép các ion chuyển động từ điện cực âm sang điện cực dương trong quá trình dùng và ngược lại khi sạc.
Qua thời gian dài nghiên cứu và ứng dụng loại pin này đang dần được cải thiện về khả năng tích trữ năng lượng cũng như độ bền theo thời gian. Theo như lý thuyết thì quá trình di chuyển của các hạt điện tích không bao giờ ngừng lại và chúng ta sẽ có được viên pin sử dụng trong thời gian dài mà không hư hỏng. Tuy nhiên theo thực tế thì theo chu kỳ nạp điện và xả điện dần dần pin sẽ bị chai, do hiệu suất sử dụng pin sẽ giảm dần theo thời gian.
Về cấu tạo:
Cực dương hay còn được gọi là Cathode được làm từ Lithium Cobalt Oxide (LiCoO2). Có cấu trúc phân tử bao gồm Oxide Coban được liên kết với các nguyên tử Lithium. Khi có bất cứ dòng điện này chạy qua cực dương thì các nguyên tử Lithium này sẽ tách khỏi cấu trúc vào tạo thành ion Li+.
Cực âm hay còn được gọi là Negative được cấu tạo từ than chì (graphene) có chức năng là giữ các ion Lithium Li+ từ cực dương di chuyển qua trong tinh thể của mình.
Bản chất nguyên lý hoạt động của loại pin này là sự dịch chuyển điện tích giữa 2 đầu cực âm và cực dương.
Khi viên pin được xả điện hay được hiểu là những lúc bạn sử dụng pin thì điện tích của viên pin là điện tích dương, lúc này viên pin sẽ cạn dần năng lượng và không đủ để cung cấp cho các hoạt động của thiết bị. Sau khi bạn tiến hành cắm điện để sạc pin thì viên pin sẽ được cung cấp lại các điện tích âm thiếu hụt trong quá trình bạn đã sử dụng. Khi số lượng ion này bão hòa thì viên pin sẽ đầy. Nguyên lý này hoạt động lặp đi lặp lại khi bạn xả pin và nạp pin đầy trở lại.
Theo lý thuyết thì tuổi thọ pin Lithium ion sẽ kéo dài mãi mãi nếu pin được xả và nạp điện lại, đồng thời tuổi thọ của pin cũng sẽ phụ thuộc vào dung lượng của viên pin. Tuy nhiên thực tế sử dụng thì theo thời gian hoạt động viên pin Li-ion sẽ có dấu hiệu bị chai và giảm chất lượng cũng như tuổi thọ cho 1 lần sạc đầy.
*Ưu điểm:
-Nếu so với các pin thông thường, thì Pin Li-ion có thể cho việc sử dụng lâu hơn với cùng một kích thước pin.
-Với việc thiết kế bằng các chất điện phân dạng lỏng, nên chi phí sản xuất pin Li-ion khá rẻ, phù hợp cho nhiều thiết bị khác nhau.
*Nhược điểm:
-Chất điện phân hữu cơ trong Pin Li-Ion được dựa trên dung môi rất dễ cháy. Vì vậy Pin Li-Ion dễ bị phát nổ khi chúng ta sử dụng sai cách.
-Pin Li-Ion chỉ có thể sản xuất được dưới dạng hình chữ nhật nên nó có thể sẽ không phù hợp với một số thiết bị có hình dạng đặc biệt.
-Có trọng lượng lớn hơn nếu so với pin Polymer.
-Pin Li-Ion cũng bị xuống cấp ngay cả khi bạn không sử dụng.
---- Vì sao pin bị chai: Theo như lý thuyết nạp xả của một cục pin vừa phân tích ở trên thì chắc chắn một điều chúng ta sẽ có một cục pin sử dụng suốt một thời gian dài mà không hư.
Tuy nhiên thực tế các nhà khoa học đã phát hiện ra một điều cực kỳ quan trọng, việc di chuyển các điện tích giữa 2 cực và dung lượng pin được tích tụ một phần là do vật liệu làm 2 cực của viên pin. Khi các ion Li+ di chuyển liên tục trong viên pin sẽ dần bị kẹt lại trong các tinh thể nhỏ và lâu dần bị tắc ngẽn ảnh hưởng đến quá trình di chuyển của các ion khác. Chính điều này làm pin của chúng ta trong quá trình nạp xả bị chai dần theo thời gian.
Cách sạc Pin Li ION đúng cách:
Bạn chỉ nên dùng bộ phụ kiện sạc chính hãng đi kèm theo máy khi mới mua.
Khi mua một thiết bị mới về bạn nên dùng hết lượng pin còn lại trên máy, khi pin báo yếu bạn sẽ kết nối với bộ sạc, không nên để thiết bị sụp nguồn ở lần sạc đầu tiên này.
Không nên sạc qua đêm, tuỳ vào dung lượng pin thực tế trên từng thiết bị mà bạn sẽ sắp xếp để sạc đầy pin rồi ngắt sạc.
Sau khi thiết bị đầy pin, bạn nên giữ sạc trong 5 – 10 phút rồi hẳn ngắt sạc.
Khi mới mua thiết bị về, bạn nên sạc 5 lần đầu khi điện thoại báo pin yếu và sạc đến khi đầy 100% là được.
Cùng với đó biết cách sử dụng cũng như sạc pin cho thiết bị đúng cách, khai thác tối đa hiệu năng pin điện thoại cũng như kéo dài tuổi thọ của pin.
Ứng dụng:
LIB thường được dùng cho những thiết bị điện di động, phổ biến nhất là pin sạc cho các thiết bị điện tử cầm tay. Pin Li-ion có mật độ năng lượng cao, hiệu ứng nhớ rất nhỏ, và ít bị tự xả. Hiện nay ở các nước phát triển, LIB đang được chú trọng phát triển trong quân đội, ứng dụng cho các phương tiện di chuyển chạy điện và kĩ thuật hàng không. Nó được kì vọng sẽ thay thế cho ắc qui chì trong ô tô, xe máy và các loại xe điện. Hơn nữa, việc thay thế cho ắc qui chì còn hứa hẹn việc đảm bảo môi trường sạch, nâng cao an toàn sử dụng do tránh được việc sử dụng dung dịch điện ly chứa acid, và hạn chế phát thải kim loại nặng ra môi trường, trong khi pin Li-ion vẫn đảm bảo một điện thế ngang với ắc qui.