Nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa 2022

Pin điện hoá(Tế bào điện hóa) là một thiết bị có khả năng tạo ra năng lượng điện từ các phản ứng hóa học; hoặc sử dụng năng lượng điện để gây ra các phản ứng hóa học. Vậy “Nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa” là gì? 

Nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa.

Vai trò cấu tạo pin điện hoá

Pin điện hoá là gì? Pin điện hóa chuyển hóa năng (năng lượng phản ứng hóa học) thành điện năng.

Vai trò: Pin điện hóa là một thiết bị dùng để lưu trữ; cung cấp điện năng. Sử dụng trong các thiết bị điện tử như đồng hồ, điều khiển, máy trợ thính,…

Để tạo ra một viên pin điện hóa vô cùng đơn giản; với một quả chanh và hai miếng kim loại (một cực bằng đồng, cực còn lại bằng kẽm)

Cấu tạo: Pin điện hoá gồm cực dương và cực âm 

Cách tạo pin điện hoá từ chanh

Bên trong quả chanh có một dung dịch Axit sunfuric loãng H2SO4; có thể tác dụng lên các cực kim loại hình thành nên các hạt tải điện tự do. Thử với một đồng hồ vạn năng; sẽ có một suất điện động giữa hai cực kim loại. Nếu đấu ngược cực đồng hồ sẽ chỉ số âm. Khi đó bạn có một viên pin điện hóa.

Giải thích sự tạo thành dòng điện trong viên pin chanh (Lemon Battery):

Do tác dụng hóa học các ion kẽm Zn2+ từ thanh kẽm; sẽ đi vào dung dịch axit sunfuric loãng=> thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm (cực âm).

Mặt khác các ion H+ có trong dung dịch tới bám vào cực đồng; thu lấy các electron có trong thanh đồng. => thanh đồng mất electron nên tích điện dương (cực dương). 

Khi nối hai cực của pin với mạch ngoài (máy đo). Do chênh lệch điện thế giữa cực âm Zn và cực dương Cu. Sẽ có một dòng các electron tự do dịch chuyển từ cực âm Zn (thừa e); qua cực dương Cu (thiếu e). Tạo ra dòng điện giữa hai cực của viên pin chanh. 

Dưới tác dụng của phản ứng hóa học dung dịch axit loãng trong quả chanh. Sẽ bứt các ion Zn2+ra khỏi thanh kẽm đồng thời các ion dương H+. Từ trong dung dịch thu lấy electron từ thanh đồng. Nhờ đó mà dòng điện trong mạch kín được duy trì; cho đến khi các phản ứng hóa học ngừng xảy ra. 

Suất điện động của một viên pin điện hóa; tùy thuộc vào chất hóa học ở bên trong viên pin điện hóa thông thường là 1,5V; 6V; 9V. Có thể ghép nối tiếp nhiều viên pin để thu được nguồn điện có suất điện động phù hợp. 

Dựa vào những nguyên lý cơ bản trên; sau rất nhiều cải tiến; chúng ta có được viên pin điện hóa có hình dạng cấu tạo như ngày nay.

Xem thêm: Giải pháp đóng gói hàng hóa cho nhà máy sản xuất pin lithium – Máy đóng đai nhựa pallet cầm tay

Một số loại pin điện hoá đang được sử dụng nhiều nhất hiện nay

Pin điện hoá	Đặc điểm		Hình ảnh
Pin điện hóa Zinc carbon	Đây là loại Pin điện hóa đã có từ rất lâu. Pin carbon kẽm có giá rất rẻ. Đây là lựa chọn tốt cho các thiết bị tiêu thụ ít điện năng. (điều khiển tivi, đồng hồ treo tường, đèn pin, đồ chơi…).	Điện trở trong của các loại pin điện hóa này lớn; không nên sử dụng cho các thiết bị như máy ảnh. Nên kiểm tra và thay pin định kỳ; không nên để pin bị chảy nước có thể gây gỉ sét; chập mạch cho chính thiết bị dùng pin.
Pin điện hóa Alkaline (Pin kiềm)	Đây là loại pin dùng một lần thông dụng nhất; hiện nay bởi giá thành thấp mà dụng lượng đủ cao. Pin kiềm có đủ loại hình dáng; từ loại thông dụng AA (ta quen gọi là pin tiểu) đến AAA (Pin đũa, pin mini); hoặc C (pin trung), D (pin đại).
Pin điện hóa Ni-MH (Nickel Metal Hidride)	Pin Ni-MH dạng “AA” có thể dùng với hầu như tất cả các thiết bị đang dùng pin Alkaline. Và Ni-Cd. Pin Ni-MH có khả năng lưu trữ năng lượng tốt và nội trở nhỏ. Đây là lựa chọn phổ biến; vì pin Ni-MH có hiệu ứng nhớ ít hơn Ni-Cd; dung lượng pin cao hơn hai lần pin Ni-Cd.	Với pin điện hóa Ni-MH bạn có thể sạc bất cứ lúc nào; mà không cần phải xả pin.
Pin điện hóa Lithium-lon (Li-lon)	Pin Lithium-Ion được đánh giá là loại pin tốt; với nhiều tính năng ưu việt. Như mật độ năng lượng cao, thời gian sử dụng lâu; suy hao năng lượng thấp và đặc biệt loại bỏ hẳn tình trạng nhớ.	Đây cũng là dòng pin thân thiện môi trường. Không có các các yếu tố kim loại độc hại trong vấn đề xử lý thải.

Hi vọng bài viết: “Nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa 2022” mang lại nhiều thông tin hữu ích đến bạn đoc.