Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin Lithium

Một pin lithium được hình thành từ bốn thành phần chính .

1. Cực âm, xác định công suất và điện áp của pin và là nguồn của các ion lithium.
2. Cực dương cho phép dòng điện chạy qua mạch ngoài và khi pin được sạc, các ion lithium được lưu trữ trong cực dương.
3. Chất điện phân được hình thành từ muối, dung môi và chất phụ gia, và đóng vai trò là ống dẫn của các ion lithium giữa cực âm và cực dương.
4. Cuối cùng là dải phân cách, hàng rào vật lý giữ cho cực âm và cực dương cách nhau.

Pin Lithium còn gọi là pin Lithium Li-ion hay pin Li-ion là loại pin sạc được. Trong quá trình sử dụng (quá trình xả) các ion lithium sẽ di chuyển từ điện cực âm đến điện cực dương. Khi pin hết năng lượng và sạc lại (quá trình sạc) các ion này sẽ di chuyển ngược lại từ điện cực dương đến điện cực âm. Quá trình xả – sạc của pin còn được gọi là quá trình oxi hóa – khử trong hóa học.

– Các thiết bị điện di động:sử dụng pin Lithium có điện cực âm làm bằng Lithium Coban Oxit (LiCoO2, viết tắt LCO). Đặc điểm của chất này là có mật độ năng lượng cao nhưng kém an toàn khi pin bị rò rỉ, gây nguy hiểm.

– Các thiết bị điện y tế, xe điện: sử dụng pin Lithium có điện cực dươngthường làm bằng Lithium Sắt Phosphate (LiFePO4, viết tắt LFP), Lithium Niken Mangan Coban Oxit (LiNiMnCoO2, viết tắt NMC), và Lithium Mangan Oxit (LiMn2O4, Li2MnO3, viết tắt LMO). Dù các vật liệu này có mật độ năng lượng thấp hơn so với LCO nhưng lại có tuổi thọ lâu và sử dụng an toàn hơn.