Pin là thiết bị điện tử quan trọng nhất trong phần cứng của bạn. Nhưng làm thế nào để đảm bảo rằng bạn chọn được pin lithium ion tùy chỉnh phù hợp với phần cứng của mình?
Bài viết này bao gồm hai phần để giải thích câu hỏi. Phần 1 thảo luận về những cân nhắc quan trọng khi chọn loại pin phù hợp cho ứng dụng tiêu dùng. Chúng bao gồm khả năng sạc lại, mật độ năng lượng, mật độ năng lượng, thời hạn sử dụng, độ an toàn, hệ số dạng, chi phí và tính linh hoạt. Phần 2 sẽ xem xét hóa học ảnh hưởng như thế nào đến các chỉ số pin quan trọng và từ đó tìm hiểu việc lựa chọn pin cho ứng dụng của bạn. Trong phần 3 chúng ta sẽ xem xét các thành phần hóa học phổ biến của pin thứ cấp.
MỘT SỐ LƯU Ý QUAN TRỌNG KHI LỰA CHỌN PIN LÀ:
1. Chính và phụ – Một trong những lựa chọn đầu tiên khi lựa chọn pin là quyết định xem ứng dụng cần pin chính (sử dụng một lần) hay pin thứ cấp (có thể sạc lại). Phần lớn, đây là một quyết định dễ dàng đối với người thiết kế. Các ứng dụng thỉnh thoảng sử dụng không liên tục (chẳng hạn như thiết bị báo khói, đồ chơi hoặc đèn pin) và các ứng dụng dùng một lần mà việc sạc trở nên không thực tế, đảm bảo việc sử dụng pin chính. Máy trợ thính, đồng hồ (đồng hồ thông minh là một ngoại lệ), thiệp chúc mừng và máy điều hòa nhịp tim là những ví dụ điển hình. Nếu pin được sử dụng liên tục và trong thời gian dài, chẳng hạn như trong máy tính xách tay, điện thoại di động hoặc đồng hồ thông minh thì pin sạc sẽ phù hợp hơn.
Pin sơ cấp có tốc độ tự xả thấp hơn nhiều - một tính năng hấp dẫn khi không thể sạc hoặc thực tế trước khi sử dụng lần đầu. Pin thứ cấp có xu hướng mất năng lượng với tốc độ cao hơn. Điều này ít quan trọng hơn trong hầu hết các ứng dụng vì khả năng sạc lại.
2. Năng lượng so với năng lượng - Thời gian chạy của pin được quyết định bởi dung lượng pin được biểu thị bằng mAh hoặc Ah và là dòng xả mà pin có thể cung cấp theo thời gian.
Khi so sánh các loại pin có thành phần hóa học khác nhau, việc xem xét hàm lượng năng lượng sẽ rất hữu ích. Để có được hàm lượng năng lượng của pin, hãy nhân dung lượng pin tính bằng Ah với điện áp để thu được năng lượng tính bằng Wh. Ví dụ: pin niken-kim loại hydrua có điện áp 1,2 V và pin lithium-ion có điện áp 3,2 V có thể có cùng công suất, nhưng điện áp cao hơn của lithium-ion sẽ làm tăng năng lượng.
Điện áp mạch hở thường được sử dụng trong tính toán năng lượng (tức là điện áp pin khi không kết nối với tải). Tuy nhiên, cả công suất và năng lượng đều phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ thoát nước. Công suất lý thuyết chỉ được quyết định bởi vật liệu điện cực hoạt động (hóa học) và khối lượng hoạt động. Tuy nhiên, pin thực tế chỉ đạt được một phần nhỏ so với con số lý thuyết do sự hiện diện của vật liệu không hoạt động và hạn chế về động học, ngăn cản việc sử dụng toàn bộ vật liệu hoạt động và tích tụ các sản phẩm phóng điện trên các điện cực.
Các nhà sản xuất pin thường chỉ định công suất ở tốc độ xả, nhiệt độ và điện áp cắt nhất định. Công suất quy định sẽ phụ thuộc vào cả ba yếu tố. Khi so sánh xếp hạng công suất của nhà sản xuất, hãy đảm bảo bạn xem xét tỷ lệ thoát nước nói riêng. Pin dường như có dung lượng cao trên bảng thông số kỹ thuật thực sự có thể hoạt động kém nếu mức tiêu hao hiện tại của ứng dụng cao hơn. Ví dụ: pin được đánh giá ở mức 2 Ah cho lần xả trong 20 giờ không thể cung cấp 2 A trong 1 giờ mà sẽ chỉ cung cấp một phần công suất.
Pin có công suất cao cung cấp khả năng xả nhanh ở tốc độ xả cao như trong các dụng cụ điện hoặc ứng dụng pin khởi động ô tô. Thông thường, pin năng lượng cao có mật độ năng lượng thấp.
Một sự tương tự tốt giữa sức mạnh và năng lượng là hãy nghĩ về một cái xô có vòi. Một chiếc xô lớn hơn có thể chứa được nhiều nước hơn và giống như một cục pin có năng lượng cao. Kích thước lỗ hoặc vòi mà nước rời khỏi thùng cũng giống như công suất - công suất càng cao thì tốc độ thoát nước càng cao. Để tăng năng lượng, bạn thường tăng kích thước pin (đối với một chất hóa học nhất định), nhưng để tăng năng lượng, bạn giảm điện trở trong. Cấu trúc tế bào đóng vai trò rất lớn trong việc tạo ra pin có mật độ năng lượng cao.
Bạn sẽ có thể so sánh mật độ năng lượng lý thuyết và thực tế của các chất hóa học khác nhau từ sách giáo khoa về pin. Tuy nhiên, vì mật độ năng lượng phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo của pin nên hiếm khi tìm thấy những giá trị này được liệt kê.
3. Điện áp – Điện áp hoạt động của pin là một yếu tố quan trọng khác cần cân nhắc và được quyết định bởi vật liệu điện cực được sử dụng. Một cách phân loại pin hữu ích ở đây là xem xét pin gốc nước hoặc pin gốc nước so với pin hóa học dựa trên lithium. Axit chì, cacbon kẽm và hydrua kim loại niken đều sử dụng chất điện phân gốc nước và có điện áp danh định từ 1,2 đến 2 V. Mặt khác, pin gốc lithium sử dụng chất điện phân hữu cơ và có điện áp danh định từ 3,2 đến 4 V (cả pin sơ cấp và pin). sơ trung).
Nhiều linh kiện điện tử hoạt động ở điện áp tối thiểu 3 V. Điện áp hoạt động cao hơn của các chất hóa học dựa trên lithium cho phép sử dụng một tế bào thay vì hai hoặc ba tế bào gốc nước nối tiếp để tạo nên điện áp mong muốn.
Một điều cần lưu ý nữa là một số chất hóa học trong pin như Zinc MnO2 có đường cong phóng điện dốc, trong khi một số khác có dạng phẳng. Điều này ảnh hưởng đến điện áp cắt (Hình 3).
Hình 3: Đồ thị điện áp dựa trên thành phần hóa học của pin
VTC Power vẽ đồ thị điện áp pin trên hóa học
4. Phạm vi nhiệt độ – Hóa học của pin quyết định phạm vi nhiệt độ của ứng dụng. Ví dụ, tế bào kẽm-cacbon dựa trên chất điện phân nước không thể được sử dụng ở nhiệt độ dưới 0°C. Các tế bào kiềm cũng thể hiện sự suy giảm mạnh về công suất ở nhiệt độ này, mặc dù ít hơn so với Kẽm-cacbon. Pin lithium sơ cấp có chất điện phân hữu cơ có thể hoạt động ở nhiệt độ -40°C nhưng hiệu suất giảm đáng kể.
Trong các ứng dụng có thể sạc lại, pin lithium ion chỉ có thể được sạc ở tốc độ tối đa trong khoảng nhiệt độ hẹp khoảng 20° đến 45°C. Ngoài phạm vi nhiệt độ này, cần sử dụng dòng điện/điện áp thấp hơn, dẫn đến thời gian sạc lâu hơn. Ở nhiệt độ dưới 5° hoặc 10°C, có thể cần phải sạc nhỏ giọt để ngăn chặn sự cố mạ lithium đuôi gai đáng sợ, làm tăng nguy cơ thoát nhiệt (tất cả chúng ta đều đã nghe nói về việc phát nổ pin dựa trên Lithium, điều này có thể xảy ra do đó sạc quá mức, sạc ở nhiệt độ thấp hoặc cao hoặc đoản mạch do chất gây ô nhiễm).
NHỮNG CÂN NHẮC KHÁC BAO GỒM:
5. Thời hạn sử dụng – Điều này đề cập đến thời gian pin sẽ nằm trong kho hoặc trên kệ trước khi sử dụng. Pin sơ cấp có thời hạn sử dụng lâu hơn nhiều so với pin thứ cấp. Tuy nhiên, thời hạn sử dụng thường quan trọng hơn đối với pin chính vì pin thứ cấp có khả năng sạc lại. Một ngoại lệ là khi việc sạc lại là không thực tế.
6. Hóa học – Nhiều đặc tính được liệt kê ở trên được quy định bởi hóa học tế bào. Chúng ta sẽ thảo luận về các thành phần hóa học phổ biến của pin trong phần tiếp theo của loạt blog này.
7. Kích thước và hình dạng vật lý – Pin thường có các dạng kích thước sau: dạng nút/đồng xu, dạng hình trụ, dạng lăng trụ và dạng túi (hầu hết đều ở định dạng chuẩn).
8. Chi phí – Đôi khi bạn có thể cần phải bỏ đi một loại pin có đặc tính hiệu suất tốt hơn vì ứng dụng này rất nhạy cảm về chi phí. Điều này đặc biệt đúng đối với các ứng dụng dùng một lần với khối lượng lớn.
9. Quy định về vận chuyển, thải bỏ – Việc vận chuyển pin lithium được quy định. Việc thải bỏ một số hóa chất trong pin cũng được quy định. Đây có thể là một sự cân nhắc cho các ứng dụng khối lượng lớn.
10. An toàn pin lithium của nhà sản xuất. Một số nhà sản xuất thậm chí còn không thực hiện bất kỳ thử nghiệm an toàn và độ tin cậy nào trước khi sản xuất hàng loạt. Điều này gây nguy hiểm lớn trong ứng dụng cuối cùng.
Có nhiều cân nhắc khi lựa chọn pin. Một số trong số này liên quan đến hóa học, trong khi một số khác liên quan đến thiết kế, chế tạo pin và năng lực của nhà sản xuất. Quan trọng nhất, hãy chọn nhà sản xuất pin lithium ion có kinh nghiệm nhất. Công ty TNHH VTC Power chuyên sản xuất pin lithium ion trong 20 năm và đưa ra đề xuất tốt nhất cho bạn!
Công Ty TNHH Điện Lực VTC
ĐT: 0086-0755-32937425
Fax: 0086-0755-05267647
Địa chỉ: Số 10, Đường JinLing, Khu công nghiệp Zhongkai, Thành phố Huệ Châu, Trung Quốc
Email: info@vtcpower.com
trang web: http://www.vtcpower.com
từ khóa: #pin lithium ion tùy chỉnh #Pin sơ cấp và pin thứ cấp#Bộ pin lithium ion #Kích thước và hình dạng vật lý #sản xuất pin lithium ion #pin hình trụ#pin lăng trụ #thời hạn sử dụng#Vận chuyển pin lithium#an toàn pin lithium#VTC Power Co .,Công ty TNHH
