Sự khác biệt chính giữa pin axit chì và pin lithium ion là pin axit chì cần được bảo dưỡng thường xuyên, có tuổi thọ ngắn hơn và không đắt, trong khi pin lithium ion có tuổi thọ cao hơn, hiệu suất cao hơn và đắt tiền.
Pin axit chì và pin lithium ion là những công nghệ quan trọng trong ngành sản xuất pin sạc. Hai loại này có các tính năng hóa học và vật lý khác nhau.
Pin Axit Chì là gì?
Pin axit chì là một loại pin sạc được phát minh vào năm 1859 bởi nhà vật lý người Pháp Gaston Plante. Đây là loại pin sạc đầu tiên được sản xuất. Loại pin này khác với các loại pin hiện đại, và những loại pin này có mật độ năng lượng tương đối thấp. Ngoài ra, những viên pin này có thể cung cấp dòng điện tăng cao, có nghĩa là các tế bào có tỷ lệ công suất trên trọng lượng lớn. Hơn nữa, ắc quy axit chì ít tốn kém hơn, điều này khiến chúng trở nên hấp dẫn trong ngành công nghiệp ô tô. Điều này là do nó có thể cung cấp một lượng dòng điện cao theo yêu cầu của động cơ khởi động.
Hình 01: Ắc quy xe hơi axit chì
Vì loại pin này không đắt so với các loại pin hiện đại, chúng hữu ích ngay cả khi dòng điện tăng không đáng kể và các thiết kế khác có thể cung cấp mật độ năng lượng cao. Doanh số bán pin axit chì vào năm 1999 chiếm khoảng 40-50% tổng giá trị pin bán ra trên toàn thế giới.
Một loại pin axit chì điển hình có chứa chì sunfat (PbSO4) và axit sunfuric loãng (H2SO4). Ở trạng thái phóng điện, cả bản cực dương và bản cực âm đều trở thành PbSO4,và chất điện phân có xu hướng mất hầu hết axit sulfuric hòa tan để tạo thành chủ yếu là nước. Phản ứng âm bản như sau:
Pb (s) + HSO4-(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
Hai electron dẫn điện được giải phóng ở bước này, mang lại cho điện cực này một điện tích âm. Sự tích tụ của các điện tử này tạo ra một điện trường có thể hút các ion hydro và đẩy các ion sunfat. Điều này dẫn đến việc hình thành một lớp kép gần bề mặt.
Liên quan đến phản ứng tấm dương tính, nó có thể được diễn đạt như sau;
PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2e → PbSO4(s) + 2H2O (l)
Do đó, phản ứng tổng thể đang diễn ra bên trong pin axit chì là;
Pb (s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) → 2PbSO4 (s) + 2H2O (l)
Tuy nhiên, ở trạng thái tích điện đầy, bản cực âm chứa chì và bản cực dương chứa chì đioxit. Có một dung dịch điện phân có nồng độ axit sunfuric trong nước cao hơn. Chất điện phân này lưu trữ hầu hết năng lượng hóa học.
Pin Lithium Ion là gì?
Pin Lithium ion là loại pin có thể sạc lại với các tế bào trong đó ion lithium di chuyển từ điện cực âm sang điện cực dương thông qua chất điện phân trong quá trình phóng điện. Quá trình ngược lại xảy ra khi sạc. Thông thường, các tế bào ion lithium có xu hướng sử dụng hợp chất lithium xen kẽ hoạt động như vật liệu ở điện cực dương. Nói chung, than chì được sử dụng ở điện cực âm.
Hình 02: Pin Lithium Ion
Hơn nữa, pin lithium ion có mật độ năng lượng cao. Nhưng nó không có hiệu ứng bộ nhớ và tự phóng điện thấp. Các tế bào của pin được sản xuất, ưu tiên năng lượng hoặc mật độ năng lượng. Tuy nhiên, pin lithium ion có thể là một mối nguy hiểm về an toàn vì chúng chứa chất điện phân dễ cháy, có thể dẫn đến nổ và cháy khi bị hỏng hoặc sạc không đúng cách.
Thông thường, điện cực âm của pin lithium-ion thông thường được làm bằng carbon. Điện cực dương là một oxit kim loại. Hơn nữa, chất điện phân là một muối liti trong dung môi hữu cơ. Tùy thuộc vào hướng của dòng điện chạy qua tế bào, vai trò điện hóa của các điện cực đảo ngược giữa anốt và catốt. Trong quy mô thương mại, cực dương phổ biến nhất là than chì, trong khi điện cực dương là một trong ba vật liệu: ôxít phân lớp, polyanion hoặc spinel.
Sự khác biệt giữa Axit Chì và Pin Lithium Ion là gì?
Pin axit chì là loại pin sạc đầu tiên được sản xuất. Pin Lithium ion là một loại pin có thể sạc lại. Sự khác biệt chính giữa pin axit chì và pin lithium ion là pin axit chì yêu cầu bảo trì thường xuyên, không sử dụng được lâu và rẻ tiền, trong khi pin lithium ion có hiệu suất cao, tuổi thọ dài hơn và đắt tiền.
Tóm tắt - Axit Chì và Pin Lithium Ion
Nói chung, pin lithium ion thường vượt trội hơn so với pin axit chì do tính tương đối và hiệu quả của chúng. Sự khác biệt chính giữa pin axit chì và pin lithium ion là pin axit chì yêu cầu bảo trì thường xuyên và không sử dụng được lâu và rẻ tiền, trong khi pin lithium ion có hiệu suất cao hơn, tuổi thọ dài hơn và đắt tiền.
