Chúng tôi giải thích pin là gì và cách thức hoạt động của thiết bị này. Ngoài ra, các loại pin tồn tại và pin là gì.
Pin là gì?
Pin điện, còn được gọi là pin điện hoặc bộ tích điện, là một thiết bị được tạo thành từ các tế bào điện hóa có khả năng chuyển đổi năng lượng hóa học bên trong điện. Do đó, pin tạo ra dòng điện một chiều và theo cách này, dùng để cung cấp năng lượng cho các mạch điện khác nhau, tùy thuộc vào kích thước và công suất của chúng.
Pin đã hoàn toàn được đưa vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta kể từ khi được phát minh vào thế kỷ 19 và được thương mại hóa hàng loạt vào thế kỷ 20. Sự phát triển của pin đi liền với sự tiến bộ của công nghệ điện tử. Điều khiển từ xa, đồng hồ, máy vi tính Trong tất cả các loại, điện thoại di động và một nhóm lớn các thiết bị hiện đại sử dụng pin như một nguồn năng lượng điện, vì vậy chúng được sản xuất với nhiều năng lượng khác nhau.
Pin có dung lượng sạc được xác định theo bản chất của thành phần của chúng và được đo bằng ampe-giờ (Ah), có nghĩa là pin có thể cung cấp một ampe dòng điện trong một giờ liên tục. Công suất sạc của nó càng cao, thì dòng điện nó có thể lưu trữ bên trong càng nhiều.
Cuối cùng, vòng đời ngắn của hầu hết các loại pin thương mại đã khiến chúng trở thành một chất ô nhiễm mạnh nhiều nước Y đất, với điều kiện là sau khi vòng đời của chúng hoàn thành, chúng không thể được sạc lại hoặc tái sử dụng, và sẽ bị loại bỏ. Sau khi đánh gỉ lớp vỏ kim loại của chúng, pin sẽ phóng điện vào môi trường nội dung hóa học của nó và làm thay đổi thành phần của nó và độ pH.
Pin hoạt động như thế nào?
Nguyên tắc cơ bản của pin bao gồm các phản ứng oxy hóa-khử (oxy hóa khử) chắc chắn chất hóa học, một trong số đó thua điện tử (bị oxi hóa) trong khi chất kia nhận được electron (khử), có thể trở lại cấu hình ban đầu với các điều kiện cần thiết: ứng dụng của điện lực (sạc) hoặc đóng mạch (phóng điện).
Pin chứa các tế bào hóa học có cực dương (cực dương) và cực âm (cực âm), cũng như các chất điện phân cho phép dòng điện ra bên ngoài. Các tế bào này chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện, thông qua một quá trình thuận nghịch hoặc không thể đảo ngược, tùy thuộc vào loại pin, sau khi hoàn thành, nó sẽ cạn kiệt khả năng nhận. Năng lượng. Trong điều này, hai loại ô được phân biệt:
- Sơ cấp. Những chất sau khi phản ứng đã xảy ra sẽ không thể trở lại trạng thái ban đầu, do đó làm cạn kiệt khả năng tích trữ dòng điện. Chúng còn được gọi là pin không thể sạc lại.
- Các trường trung học phổ thông. Những chất có thể nhận được ứng dụng của năng lượng điện để khôi phục lại thành phần hóa học ban đầu của chúng và có thể được sử dụng nhiều lần trước khi cạn kiệt hoàn toàn. Chúng còn được gọi là pin sạc.
Các loại pin
Có nhiều loại pin, tùy thuộc vào các yếu tố được sử dụng trong sản xuất của chúng, chẳng hạn như:
- Pin kiềm. Thường dùng một lần. Họ sử dụng kali hydroxit (KOH) làm chất điện phân. Các phản ứng hóa học tạo ra năng lượng xảy ra giữa kẽm (Zn, cực dương) và mangan đioxit (MnO2, cực âm). Chúng là loại pin cực kỳ ổn định, nhưng thời gian sử dụng ngắn.
- Ắc quy axit chì. Thường gặp ở các phương tiện ô tô và xe máy. Chúng là loại pin có thể sạc lại mà khi được sạc có hai điện cực chỉ huy: cực âm bằng chì đioxit (PbO2) và cực dương bằng chì xốp (Pb). Chất điện phân được sử dụng là axit sunfuric (H2SO4) trong dung dịch nước. Mặt khác, khi pin phóng điện, chì ở dạng chì (II) sunfat (PbSO4) lắng xuống chì kim loại (Pb). Sau đó, trong quá trình tích điện ban đầu, PbSO4 bị khử thành Pb trên bản âm, và PbO2 được tạo thành trên bản dương. Trong quá trình này, chì bị oxy hóa và khử cùng một lúc. Mặt khác, trong quá trình phóng điện, PbO2 bị khử thành PbSO4 và Pb bị oxi hóa để tạo ra PbSO4. Hai quá trình này có thể được lặp lại theo chu kỳ cho đến khi tinh thể PbSO4 trở nên quá lớn, mất khả năng phản ứng hóa học. Đây là trường hợp nói một cách thông tục rằng pin đã bị sunfat hóa và phải được thay thế bằng pin mới.
- Ắc quy niken. Chi phí rất thấp nhưng hiệu suất khủng khiếp, chúng là một số trong những chiếc đầu tiên được sản xuất trong lịch sử. Đổi lại, họ đã tạo ra các loại pin mới như:
- Niken-sắt (Ni-Fe). Chúng bao gồm các ống mỏng được quấn bằng các tấm thép mạ niken. Trên các bản cực dương chúng có niken (III) hydroxit (Ni (OH) 3) và trên bản cực âm là sắt (Fe). Chất điện phân được sử dụng là kali hydroxit (KOH). Mặc dù tuổi thọ của chúng rất dài nhưng chúng đã bị ngừng sản xuất do hiệu suất thấp và giá thành cao.
- Niken-cadimi (Ni-Cd). Chúng được cấu tạo bởi cực dương cadimi (Cd) và cực âm niken (III) hydroxit (Ni (OH) 3), và chất điện phân kali hydroxit (KOH). Những bộ tích lũy này có thể sạc lại một cách hoàn hảo, nhưng có mật độ năng lượng thấp (chỉ 50Wh / kg). Ngoài ra, chúng ngày càng ít được sử dụng do hiệu ứng bộ nhớ cao (giảm dung lượng của pin khi chúng ta sạc không đầy đủ) và vì cadmium rất ô nhiễm.
- Niken-hiđrua (Ni-MH). Họ sử dụng niken oxyhydroxit (NiOOH) cho cực dương và hợp kim hiđrua kim loại làm catot. Chúng có khả năng chịu tải cao hơn và ít ảnh hưởng đến bộ nhớ hơn so với pin Ni-Cd và chúng cũng không ảnh hưởng đến môi trường vì chúng không có Cd (rất ô nhiễm và nguy hiểm). Họ là những người tiên phong trong việc sử dụng cho xe điện, vì chúng có thể sạc lại một cách hoàn hảo.
- Pin Lithium-ion (Li-ION). Họ sử dụng một muối liti làm chất điện phân. Chúng là loại pin được sử dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử có kích thước nhỏ, chẳng hạn như điện thoại di động và các thiết bị di động khác. Chúng nổi bật với mật độ năng lượng khổng lồ, thêm vào đó là chúng rất nhẹ, kích thước nhỏ và hiệu suất tốt, nhưng có tuổi thọ tối đa là ba năm. Một ưu điểm khác của chúng là hiệu ứng ghi nhớ thấp. Ngoài ra, khi quá nhiệt, chúng có thể phát nổ, do các yếu tố của chúng dễ cháy, do đó giá thành sản xuất của chúng cao do phải kết hợp các yếu tố an toàn.
- Pin Lithium polymer (LiPo). Chúng là một biến thể của pin thông thường của liti, có mật độ năng lượng tốt hơn và tốc độ phóng điện tốt hơn, nhưng có nhược điểm là không sử dụng được nếu chúng mất điện tích dưới 30%, vì vậy điều cần thiết là không để chúng phóng điện hoàn toàn. Chúng cũng có thể quá nóng và phát nổ, vì vậy điều rất quan trọng là không bao giờ phải đợi quá lâu để xem pin hoặc luôn giữ nó ở nơi an toàn tránh xa các chất dễ cháy.
Pin và pin
Ở nhiều quốc gia nói tiếng Tây Ban Nha, chỉ có thuật ngữpin.
Các điều khoản pin Y pin trong bối cảnh này, chúng đồng nghĩa với nhau và xuất hiện từ những ngày đầu con người sử dụng điện năng. Các bộ tích lũy đầu tiên bao gồm các nhóm tế bào hoặc đĩa kim loại để tăng dòng điện được cung cấp ban đầu và có thể được sắp xếp theo hai cách: một bên trên cái kia, tạo thành một pinhoặc bên cạnh nhau, dưới dạng pin.
Tuy nhiên, cần phải làm rõ rằng ở nhiều quốc gia nói tiếng Tây Ban Nha chỉ có thuật ngữ pin, và nó được ưu tiên tích lũy cho các thiết bị điện khác, chẳng hạn như tụ điện, v.v.