Pin sạc dùng được bao lâu thì có tuổi thọ pin cao nhất?

Năng lượng điện là dạng năng lượng không thể thiếu trong quá trình phát triển của nền văn minh hiện đại, vì vậy ắc quy đã trở thành nhu cầu thiết yếu không thể thiếu trong sản xuất và đời sống của con người.

Pin theo nghĩa hẹp là dùng để chỉ một thiết bị có khả năng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Pin được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta đều thuộc cột này, chẳng hạn như loại pin khô phổ biến nhất là pin kẽm mangan. Ngoài pin niken cadmium, pin niken hydro, pin axit nhôm cho ô tô, v.v.

Pin tổng quát dùng để chỉ "một thiết bị có thể lưu trữ năng lượng điện ở dạng khác và có thể chuyển đổi lại thành năng lượng điện". Ví dụ, pin năng lượng hạt nhân được sử dụng trong một số tàu vũ trụ là thiết bị có thể chuyển đổi năng lượng hạt nhân thành năng lượng điện. Ngoài ra, bản chất của việc xây dựng các trạm thủy điện tích năng ở một số lĩnh vực cũng có thể coi là một hình thức thay thế của tế bào khổng lồ. Cái gọi là trạm thủy điện tích năng sử dụng máy bơm nước điện dự phòng để lưu trữ và giải phóng nhu cầu cao điểm và mùa khô để phát điện từ nước tích trữ.

Pin năng lượng hóa học thông thường lưu trữ năng lượng điện dưới dạng hình thành hóa học, pin hạt nhân lưu trữ năng lượng điện dưới dạng năng lượng hạt nhân và các nhà máy điện lưu trữ bơm lưu trữ năng lượng điện dưới dạng thế năng hấp dẫn. Nói rộng ra, về bản chất chúng là pin.

Khi nói đến pin, một điều quan trọng nhất: tuổi thọ của pin. Sở dĩ người ta phát minh ra ắc quy không chỉ để dự trữ điện năng mà còn cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện mọi lúc mọi nơi. Nếu thời lượng sử dụng của pin lithium rất ngắn và nhanh hết pin thì thật bất tiện. Tôi tin rằng tất cả chúng ta đều biết điều này. Thời lượng pin hiện tại thực sự còn lâu mới đáp ứng được nhu cầu của chúng ta. Điện thoại di động nhỏ khó sử dụng nếu không có trạm sạc và các phương tiện sử dụng năng lượng mới chạy bằng loại năng lượng này cũng đang gặp khó khăn tương tự. Cải thiện tuổi thọ pin đã trở thành một nhu cầu cấp thiết.

Bạn có biết pin nào bền nhất không? Bạn có thể nghĩ đến pin hạt nhân, nhưng không, pin hạt nhân lắp trên Voyager 2 đã tồn tại được hơn 40 năm, nhưng loại pin có thời gian sử dụng lâu nhất không phải là pin hạt nhân mà là pin hóa học.

Pin năng lượng hóa học có thể được sử dụng trong hơn 40 năm? Vâng, nó có thể, và có một khoảng cách lớn. Pin dài nhất từ ​​trước đến nay là pin đồng hồ Oxford. "Pin chuông Oxford" bao gồm một loạt ngăn xếp khô và một cặp chuông. Hai ngăn xếp khô tiếp theo có một chiếc đồng hồ và một quả bóng kim loại ở giữa hai chiếc đồng hồ. Khi chuông của quả cầu kim loại ở phía bên kia có cùng lực đẩy điện tích thì khi phía bên kia va chạm với nó sẽ xảy ra sự chuyển điện tích. Lực đẩy lại đẩy quả bóng ra xa, chuông sẽ kêu tùy theo nguồn điện liên tục.

Pin chuông Oxford ra đời như thế nào? Một ngày nọ vào năm 1840, Robert Walker, giáo sư vật lý tại Đại học Oxford, đã mua thiết bị này từ một nhà sản xuất dụng cụ và đặt nó trên kệ ở hành lang Phòng thí nghiệm Clarendon tại Đại học Oxford.

Điều đáng ngạc nhiên là ba năm, năm năm, mười năm sau, tiếng chuông vẫn vang lên, nguồn điện vẫn chưa cạn. Người ta rất tò mò không biết khi nào tiếng chuông sẽ ngừng nên người ta đã chờ đợi hàng năm trời. Cuối cùng, 180 năm sau, tiếng chuông của Phòng thí nghiệm Clarendon ở hành lang Đại học Oxford vẫn vang lên và không có dấu hiệu yếu đi. Không ai biết nó sẽ reo bao lâu, và chúng ta có thể không đợi được cho đến khi nó dừng lại. Vậy có gì trong hai lò phản ứng khô này để hỗ trợ cho tiếng chuông 180 năm?

Cấu trúc bên trong của pin khô chuông oxford vẫn còn là một bí ẩn. Không ai biết, bởi vì nó đã quá cổ xưa và cũng không ai mong đợi nó tồn tại được lâu như vậy, nên cũng không có ai hỏi người sản xuất nhạc cụ về cấu tạo bên trong của ống khói khô, nên đương nhiên không ai biết.

Tại sao lại khó như vậy? Tại sao không trực tiếp mở đống khô? Vâng, nếu bạn mở nó ra, bạn sẽ thấy. Nhưng “Pin đồng hồ Oxford” ngay từ khi mua đã được niêm phong trong hộp kính đôi kín gió nên cách ly hoàn toàn với không khí bên ngoài. Nếu bạn mở nó, nó sẽ phá hủy môi trường ban đầu của nó. Vì vậy mọi người sẽ tiếp tục chờ đợi, đợi đến thời điểm cuối cùng nó dừng lại, rồi họ sẽ mở nó ra, nhưng không ai biết nó sẽ mở được bao lâu. Có rất nhiều phỏng đoán về cấu tạo bên trong của pin chuông Oxford. Một số người cho rằng cấu trúc bên trong của ngăn xếp khô tương tự như cấu trúc của pin kẽm mangan hiện đại, với mangan dioxide là cực dương và kẽm sunfat là cực âm. Nhưng mọi thứ chỉ là phỏng đoán và câu trả lời sẽ không được tiết lộ cho đến khi nó dừng lại.