Khám phá bí ẩn bên trong pin điện thoại

Hầu hết các thiết bị di động hiện đại đều dùng pin lithium-ion (còn gọi là Li-ion), trong đó bao gồm 2 phần chính là một cặp điện cực và các chất điện phân ở giữa. Nguyên liệu để sản xuất cặp điện cực cũng khác nhau, có thể là lithium, than chì, thậm chí là các dây nano, nhưng tất cả đều phải dựa vào tính chất hóa học của lithium.

Pin lithium-ion là loại pin khổ biến nhất hiện ay.

Đây là một kim loại kiềm, do đó nó có xu hướng dễ kết hợp với các nguyên tố khác. Lithium tinh khiết có thể bắt lửa trong không khí, do đó loại lithium sử dụng trong pin điện thoại là một hợp chất an toàn hơn có tên là lithium cobalt oxit.

Lithium ion là loại pin phổ biến nhất vị nó có thể lưu giữ được nhiều năng lượng nhất trong không gian nhỏ. Tuy nhiên, loại pin này cũng có một nhược điểm, đó là dễ gây ra cháy nổ trong khi sạc.

Dung lượng pin

Công suất của pin được đo bằng miliampe/giờ (mAh). Ví dụ, một cục pin có dung lượng 1.000 mAh có thể cung cấp 1.000 miliampe trong 1 giờ. Nếu điện thoại của bạn chỉ sử dụng 500 miliampe, nó sẽ thọ được trong 2 tiếng.

Tuy nhiên, thời lượng sử dụng trên thực tế sẽ phức tạp hơn đôi chút bởi lượng điện năng một thiết bị sử dụng thay đổi từng phút, tùy thuộc vào những tác vụ nó thực hiện. Nếu màn hình của smartphone luôn sáng, chip xử lý hoạt động nhiều, nó sẽ tiêu tốn nhiều điện năng hơn. Do đó, các nhà sản xuất thường khuyến cáo người dùng nên sử dụng một ứng dụng để đo lượng điện năng tiêu thụ và tình trạng pin trên thiết bị của bạn.

Kiểm soát nguồn điện

Quá trình sạc trên chiếc Galaxy Note II được kiểm soát chặt chẽ nhờ một chiếc computer đặt bên trong pin. Máy sẽ sạc rất nhanh trong giai đoạn đầu và chậm dần khi đã gần đầy pin.

Bởi pin lithium ion có xu hướng phát nổ khi dòng điện vào quá nhanh, nó cần phải được kiểm soát. Các nhà sản xuất đảm bảo độ an toàn của nó bằng việc, tạo ra bộ kiểm soát sạc để quản lý dòng electron chạy qua các điện cực trong khi sạc. Do đó, mỗi cục pin đều có một chiếc máy tính nhỏ bên trong, ngăn không cho nó sạc quá nhanh hoặc quá chậm.

Các công nghệ mới

Công nghệ sản xuất pin luôn luôn được cải tiến. Các phòng thí nghiệm trên khắp thế giới luôn tìm kiếm những công nghệ mới, nhằm thay thế pin lithium. Trong số các công nghệ mới đó, cụm từ được nhắc đến nhiều nhất chính là các siêu tụ điện. Siêu tụ điện cho khả năng sạc nhanh hơn nhiều và cũng yêu cầu ít phản ứng hóa học hơn hẳn. Tuy nhiên, vấn đề là ở chỗ, loại pin này chỉ có thể cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian ngắn – trái ngược với những gì một thiết bị di động cần.

Ngoài ra, các loại pin dùng hidro để phát sinh điện năng cũng đang được phát triển. Tuy nhiên, loại pin này lại không đủ nhỏ để đưa vào trong một chiếc điện thoại di động. Theo dự đoán của các chuyên gia, hầu hết các công nghệ nói trên đều chưa thể có mặt trên thị trường trong một vài năm tới.

Đức Nam