PIN ĐIỆN HÓA LITHIUMION ( LION )

NHĨM 6

BÁO CÁO MƠN HỌC: HỆ THỐNG THIẾT BỊ LƯU
TRỮ ĐIỆN NĂNG
ĐỀ TÀI: PIN ĐIỆN HÓA LITHIUM-ION ( LI-ON )


THÀNH VIÊN NHÓM :

2


1.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

“

Nguyên lý hoạt động của pin điện
hoá lithium dựa trên sự di chuyển
của các ion lithium giữa hai điện cực
trong quá trình sạc và xả:
+ Khi pin đang xả, các ion lithium sẽ
chuyển từ cực âm qua chất điện
phân đến cực dương, tạo ra dòng
điện ở mạch ngồi.
+Khi pin đang sạc, q trình ngược
lại xảy ra, các ion lithium sẽ chuyển
từ cực dương qua chất điện phân về
cực âm, do có dịng điện ngược từ
nguồn sạc. Q trình này được lặp
lại nhiều lần trong vịng đời của pin

2.CẤU TẠO CỦA PIN LITHIUM-ION
+Dương cực: Cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài và khi pin
được sạc, các ion Lithium được lưu trữ trong cực dương.
+Cực âm pin lithium là một vật liệu điện cực có chức năng dự trữ
và phóng ion lithium trong q trình sạc và xả pin. Các vật liệu
thường được sử dụng cho cực âm pin lithium là than chì (graphite)
hoặc các vật liệu cacbon khác, vì chúng có độ dẫn điện tốt và có
cấu trúc cho phép ion lithium xem kẽ vào giữa các lớp trong mạng
cacbon. Các ion lithium khi di chuyển từ cực dương sang cực âm
sẽ được hấp thụ vào khoảng trống giữa các lớp cacbon, tạo ra một
phức hợp gọi là LiC. Khi xả, các ion lithium sẽ thoát ra khỏi cấu
trúc cacbon và di chuyển ngược lại về cực dương.
+Lỗ thốt khí:để tránh cho pin bị nổ khi áp suất ở bên trong tăng
lên cao
4


2.CẤU TẠO CỦA PIN LITHIUM-ION
+Lớp cách điện của pin lithium là một màng ngăn cách điện làm
bằng nhựa PE hoặc PP, có nhiều lỗ nhỏ để cho các ion Li+ đi qua
được. Lớp cách điện có chức năng ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp
giữa cực dương và cực âm, tránh hiện tượng ngắn mạch và tăng
độ an toàn cho pin. Lớp cách điện cũng giúp bảo vệ các thành
phần khác của pin khỏi bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như
nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, v.v.
+Miếng đệm pin lithium là một phần quan trọng của cấu trúc pin
lithium, có chức năng ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa cực
dương và cực âm, tránh hiện tượng ngắn mạch và tăng độ an toàn
cho pin. Miếng đệm pin lithium thường được làm bằng nhựa PE

hoặc PP, có nhiều lỗ nhỏ để cho các ion Li+ đi qua được
5


3.PHÂN LOẠI PIN LITHIUM-ION

- Pin Lithium Cobalt Oxide
(LCO): Đây là loại pin
được sử dụng nhiều nhất
trong các thiết bị điện tử
cầm tay như điện thoại di
động, máy tính xách tay,
máy ảnh kỹ thuật số, v.v.
Pin này có mật độ năng
lượng cao, nhưng kém an
toàn, đặc biệt nguy hiểm

- Pin Lithium Mangan
Oxide (LMO): Đây là loại
pin có độ bền cao, an toàn
hơn và giá thành rẻ hơn
so với LCO. Pin này
thường được sử dụng cho
các ứng dụng yêu cầu
dòng xả lớn như xe máy
điện, xe tay ga điện, v.v.

- Pin Lithium Nickel
Mangan Cobalt Oxide
(NMC): Đây là loại pin có

sự cân bằng giữa mật độ
năng lượng, độ bền và an
toàn. Pin này được ứng
dụng trong nhiều lĩnh vực
như xe điện, lưu trữ năng
lượng mặt trời, thiết bị y
tế, v.v.

- Pin Lithium Iron
Phosphate (LFP): Đây là
loại pin có an tồn cao
nhất trong các loại pin
điện hố lithium. Pin này
có độ bền cao, tự xả thấp
và không chứa kim loại
nặng gây hại cho môi
trường. Pin này thường
được sử dụng cho xe bus


4. ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM CỦA PIN
LITHIUM-ION

“

Ưu điểm:
- Pin điện hố lithium có mật độ năng lượng cao, tức là có thể chứa nhiều
năng lượng trong một khối lượng nhỏ.
- Pin điện hố lithium có tự xả thấp, tức là không mất nhiều năng lượng khi
không sử dụng. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của pin và giảm thiểu chi phí

bảo trì.
- Pin điện hố lithium có độ bền cao, tức là có thể sạc và xả nhiều lần mà
khơng bị hao mịn nghiêm trọng. Điều này giúp tăng hiệu quả sử dụng của pin
và giảm thiểu rác thải. - Pin điện hố lithium có an tồn cao, tức là ít gây cháy
nổ hay rị rỉ hóa chất nguy hiểm. Điều này giúp bảo vệ người dùng và môi
trường.
- Có sạc nhanh, tức là chỉ cần một thời gian ngắn để đầy pin. Điều này giúp tiết
kiệm thời gian và năng lượng.
- Pin điện hố lithium có mức nhiệt độ làm việc phù hợp, tức là có thể hoạt
động ổn định trong khoảng nhiệt độ rộng. Điều này giúp tăng khả năng thích
ứng của pin với các điều kiện khác nhau


4. ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM CỦA PIN
LITHIUM-ION

“

Nhược điểm:
+ Nguy cơ nổ và nổ: Pin lithium có thể gặp vấn đề tồn diện khi bị tấn cơng,
xâm nhập hoặc sử dụng sai cách. Nếu nhiệt độ pin tăng quá cao hoặc nếu nó
đập mạnh, nó có thể phát nổ hoặc cháy, gây nguy hiểm cho người sử dụng.
+ Tuổi thọ giới hạn: Mặc dù tuổi thọ của pin lithium khá dài, nhưng không vĩnh
viễn. Pin sẽ mất dung lượng tăng dần và hiệu suất sau mỗi chu kỳ xả và xả.
Cuối cùng, bạn phải thay pin khi hiệu suất không đủ để đáp ứng nhu cầu sử
dụng.
+ Thời gian sạc: Một số loại pin lithium có thời gian sạc khá dài, đặc biệt là khi
sử dụng sạc thông thường. Mặc dù đã sạc nhanh, nhưng việc sạc đầy pin có
thể mất một thời gian đáng kể.
+ Quản lý nhiệt độ: Pin lithium yêu cầu quản lý nhiệt độ để đảm bảo an toàn và

hiệu quả tốt nhất. Khi sử dụng ở nhiệt độ cực cao hoặc cực thấp, pin có thể bị
hỏng hoặc giảm hiệu suất.
+ Mơi trường: Q trình sản xuất và tái chế pin lithium có thể gây ra tác động
tiêu cực đến môi trường nếu không được thực hiện đúng cách. Ví dụ, q trình
khai thác các ngun liệu cần thiết cho pin lithium có thể gây ra tác động đến
môi trường tự nhiên.


5.ỨNG DỤNG CỦA PIN LITHIUM-ION
1. Thiết bị di động: Pin điện hoá lithium được sử dụng rộng rãi trong các
thiết bị di động như điện thoại, máy tính bảng và laptop.
2. Thiết bị y tế: Pin điện hoá lithium được sử dụng trong các thiết bị y tế
như máy đo huyết áp, máy xạ trị và máy đo đường huyết.
3. Thiết bị điện tử gia dụng: Pin điện hoá lithium được sử dụng trong các
thiết bị điện tử gia dụng như máy hút bụi, máy giặt và máy sấy.
4. Công nghệ mơi trường: Pin điện hố lithium được sử dụng trong các
thiết bị lưu trữ năng lượng mặt trời và các thiết bị năng lượng tái tạo
khác.
5. Công nghệ động cơ: Pin điện hoá lithium được sử dụng trong các xe
điện và các thiết bị động cơ khác.


THANK YOU
!

10