Xem mẫu
- Chúng ta phải sử dụng pin Lithium Ion như thế nào?
Trước đây thì mình đã dịch 1 bài về phương thức hoạt động của pin Lithium Ion
cũng như nguyên nhân nó bị chai, trong bài này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu phương
thức sạc sao cho loại pin này đạt được thời lượng sử dụng cao nhất cũng như độ
bền tốt nhất. Có thể sau bài viết này, bạn sẽ thay đổi quan niệm của mình, từ đó
không còn làm những hành động vô nghĩa như tháo pin ra khỏi máy hay cắm sạc
liên tục ngày này qua ngày khác.
Hiểu đúng về cycle count:
Viên pin này có cycle count là 26 lần
Để cho dễ hiểu, tuổi thọ của 1 viên pin được tính bằng số cycle count. Khi đạt đến một
con số nhất định nào đó thì dung lượng của 1 viên pin bắt đầu sụt giảm và sẽ trở nên
không thể sử dụng được nữa vào 1 ngày xa hơn trong tương lai. Trung bình thì 1 viên
pin truyền thống đạt khoảng 300 lần hoặc có thể lên tới 1000 với những dòng pin sử
dụng trên Lenovo Thinkpad X1 hay Apple Macbook Pro mới.
Để dịch từ cycle count ra tiếng Việt thật sự rất khó, bạn cứ hiểu nôm na 1 cycle count
là 1 lần sử dụng pin. Tuy nhiên, lần sử dụng pin này hoàn toàn khác với quan niệm sai
lầm mà chúng ta thường hay mắc phải. Hầu hết người dùng cho rằng mỗi khi cắm sạc
vào và rút sạc ra, bất kể dung lượng pin còn bao nhiêu thì đã được tính 1 cycle count, bất
kể dung lượng pin lúc đầu là 50, 70 hay 90%.... 1 sai lầm khác là 1 cycle count chỉ tính
khi pin trong máy hết sạch. Hiểu đúng nhất thì cycle count nghĩa là viên pin đó đã sử
dụng hết 100% dung lượng lưu trữ của nó. Ví dụ nếu bạn sử dụng 30% pin vào buổi
tối, sau đó sạc lại cho đầy lên 100% rồi xài hết 70% pin trong ngày hôm sau thì đó mới
được tính là 1 cycle count.
Vậy phải làm sao để sử dụng pin cho đúng?
- Như đã nói ở trên, thời gian sử dụng của 1 viên pin không tính bằng số lần bạn cắm sạc
mà nó tính bẳng số lần viên pin xả hết 100% dung lượng mà nó có thể lưu trữ. Ngày
xưa, khi các pin Nickel Cadmium (Ni-Cd), Ni-MH... còn phổ biến thì chúng đều bị 1
hiện tượng gọi là hiệu ứng nhớ (memory effect). Nói cho dễ hiểu, nếu pin còn 20%
trước khi bạn sạc thì sau đi sạc đầy lên 100%, viên pin này cũng chỉ dùng được 80%
dung lượng khi mới mua. Do vậy, với loại pin Ni-MH người ta đều phải dùng cho cạn
kiệt trước khi sạc nếu không muốn nó bị chai sớm.
Pin Lithium Ion hoặc Lithium Polymer lại không bị như thế, dù bạn sạc nó ở bất cứ
mức nào thì nó vẫn có thể xả hết 100% dung lượng khi được sạc đầy. Dung lượng này
chỉ bị giảm đi khi đã đạt đến 1 mức cycle count giới hạn mà mình đã giải thích ở trên.
Do vậy, đối với các viên pin thế hệ mới này thì hiệu ứng nhớ đã không còn đáng để
quan tâm nữa rồi, điều này đồng nghĩa với việc người dùng có thể sạc bất cứ lúc nào
mình thích.
Một trong những phương thức hủy hoại tuổi thọ của viên pin nhanh nhất chính là việc
dùng nó cạn kiệt rồi mới bắt đầu sạc. Hành động này tạo áp lực cho viên pin cao hơn
rất nhiều so với việc sạc khi pin còn nhiều. Lấy một ví dụ dễ hiểu, nếu bạn chạy
marathon 52km mỗi ngày thì chẳng chóng thì chầy sẽ kiệt sức mà chết, trong khi chạy
3-5km mỗi ngày thì lại giúp cơ thể khỏe mạnh hơn. Pin cũng tương tự, các chuyên gia
khuyên chúng ta nên sạc khi dung lượng pin còn trên 20%.
Một sai lầm khác rất phổ biến là người dùng không thèm sử dụng pin, có thể bằng cách
tháo pin ra khỏi máy và chỉ dùng nguồn điện trực tiếp hay luôn cắm sạc ở bất cứ nơi
nào. Đây cũng là một hành động tàn phá viên pin khốc liệt không kém việc dùng cạn
kiệt. Một người không tập thể dục thường xuyên sẽ rất yếu ớt và pin cũng vậy. Tốt
nhất bạn hãy dùng sử dụng cho hợp lý, đừng quá vắt kiệt pin nhưng cũng đừng nên bảo
vệ nó quá.
Hãy sử dụng pin laptop thường xuyên
- Đừng bao giờ để nhiệt độ xung quanh viên pin lên quá cao vì đây cũng là 1 tác nhân làm
giảm tuổi thọ của nó. Nhiệt độ không phải là vấn đề quá quan trọng với điện thoại
nhưng nó là 1 thảm họa của máy tính xách tay. Những viên pin được giữ kỹ ở nhiệt độ
trung bình thì có tuổi thọ giảm khoảng 20% sau 1 năm và còn có thể tăng cao hơn nữa
nếu hoạt động ở nhiệt độ cao. Hầu hết pin máy tính xách tay đều hoạt động trong tình
trạng không thể tệ hơn, người dùng luôn luôn cắm sạc mọi lúc mọi nơi và nhiệt độ của
máy quá cao.
Nếu bạn không sử dụng pin trong một thời gian dài thì hãy lưu trữ nó trong một nơi mát,
thậm chí là tủ lạnh (nhưng đừng lạnh quá như ngăn đá vì nhiệt độ khắc nghiệt cũng làm
hỏng pin) với dung lượng còn khoảng 40-50%.
Mặt khác, khai thác quá sức của 1 viên pin cũng góp phần vào việc giảm tuổi thọ của
nó, việc chơi game nặng liên tục bằng pin chỉ trong vài tiếng ngắn ngủi sẽ gây hại cho
pin nhiều hơn là lướt web trong vòng nhiều tiếng. Sẽ dễ hiểu hơn nếu bạn liên tưởng
đến việc chạy 200m cực nhanh sẽ mệt hơn rất nhiều so với việc chạy tà tà 1km.
Nhìn chung, để sử dụng 1 viên pin có thời lương lâu nhất thì chúng ta nên dùng nó
nhưng không nên khai tác quá nhiều, chủ yếu là cho các ứng dụng nhỏ. Nhớ đừng bao
giờ đưa pin vào các điều kiện sử dụng khắc nghiệt và hãy sử dụng nó thường xuyên.
Hầu hết các nhà sản xuất đều đưa ra thông số “tối đa”, chẳng hạn như còn tối đa 80%
sau 1000 lần sạc và nếu sử dụng được như hướng dẫn trong bài viết này, có thể bạn sẽ
gần đạt được con số đó.
Tổng hợp từ Ars Techinica, Apple, Battery University
Pin, tại sao con chết
Pin luôn là một vấn đề nhức nhối cho bất cứ một thiết bị điện tử nào, có thể bạn
hạnh phúc với chiếc máy của mình, nó tốt, nó đẹp, nó thời trang nhưng rồi thiết
bị đó cũng sẽ ngừng hoạt động vào một ngày nào đó. Lý do ư, nếu máy không
hỏng thì pin cũng sẽ hỏng (chai) và bạn gần như không thể tìm được một viên pin
- có dung lượng, cấu trúc, giao tiếp tương đương để thay thế. Vậy tại sao pin lại
hỏng? Để tìm hiểu về vấn đề này, trước hết chúng ta cần biết nguyên tắc hoạt
động của nó.
Nguyên tắc hoạt động:
Chúng ta sẽ chỉ nhắc đến pin sạc ở đây thôi, đặc biệt là loại pin Lithium Ion được sử
dụng rộng rãi trong hầu hết các thiết bị điện tử. Loại pin này là sự kết hợp của cực âm
(cathode, làm từ lithium) và điện cực dương (anode làm từ carbon). Khi bạn sạc pin,
nguồn điện sẽ đẩy lùi ion từ cathode sang anode và lưu trữ tại đây. Quá trình sử dụng đi
theo chiều ngược lại, ion sẽ đi từ anode quay trở lại cathode để tạo ra năng lượng. Tất
nhiên, đây là cách nói hình tượng cho dễ hiểu còn trong thực tế, việc tái tạo năng lượng
là hàng loạt các phản ứng hóa học khác nhau diễn ra đồng thời.
Vậy tại sao Lithium lại được sử dụng? Đó là vì đây là một trong những nguyên liệu phù
hợp nhất cho việc chế tạo pin, nó nhẹ, gọn, lưu trữ được nhiều năng lượng trong một
lần sạc và có thể tái sử dụng hàng trăm lần trước khi hỏng. Pin Lithium có thời gian sử
dụng lâu nhưng con số này cũng có giới hạn của nó.
Tại sao pin hỏng?
Pin đã bắt đầu quá trình hỏng của mình ngay từ giây phút đầu tiên nó rời khỏi nhà máy.
Đây là một chân lý mà bạn phải hiểu và không thể làm cách nào để khắc phục điều đó.
Xin hãy lưu ý rằng ngay cả khi bạn ít sử dụng, chỉ sạc vài lần trong năm thì cũng không
có cách nào cứu được những viên pin Lithium Ion này đâu. Nếu bạn sử dụng pin thường
xuyên (dùng không cẩn thận, sạc ẩu) thì có thể những viên pin này không sống được
đến 2 năm tuổi (pin mất từ 1/3 dung lượng trở lên sẽ được coi là pin chai). Không một
phản ứng hóa học nào là hoàn hảo, nó sẽ gây ra hiện tượng mất năng lượng, từ đó dẫn
đến các hệ quả không mong muốn. Nguyên lý hoạt động của pin vốn dựa trên các phản
ứng hóa học tất nhiên cũng không là ngoại lệ.
Ông Isidor Buchman, chủ tịch công ty chuyên về chuẩn đoán và phân tích pin là Cadex
cho biết: "Các phản ứng hóa học khi sạc và xả pin sẽ làm phát sinh tạp chất và chính
lượng tạp chất này là tác nhân làm cản trợ sự di chuyển của luồng ion di chuyển, qua
đó làm cho pin bị chai và thậm chí là không thể sử dụng". Ông này cũng nói thêm là các
tạp chất này xuất hiện rất nhiều trên bề mặt của các điện cực.
Để cho dễ hiểu hơn thì chúng ta sẽ đi sâu hơn một chút. Những gì mà Buchman nói có
nghĩa là các sự cho và nhận ion liên tục của vật liệu lithium sẽ làm cho cấu trúc của
chúng bị biến đổi, khó lòng tiếp nhận các đợt trao đổi ion tiếp theo. Hệ quả là các
cathode vốn được làm từ lithium sẽ bị thoái hóa từ từ bởi những phản ứng hóa học
không thể tránh được. Nó cũng gần tương tự như việc bạn liên tục nhúng một miếng
vải xuống nước rồi vắt trong khoảng 100 lần hay hơn thế, tất nhiên là miếng vải đó sẽ
bị xơ cứng và không còn dùng được.
Không chỉ có vậy, sự lặp đi lặp lại của các phản ứng hóa học bên trong viên pin sẽ tạo
ra những mảng kim loại hòa tan không mong muốn ở cathode và một phần nào đó ở cả
adode nữa. Các chất điện phân trong pin thường có xu hướng phân hủy sau một thời
gian dài. Các hợp chất này sẽ bị oxy hóa ở cathode và tạo ra những mảng gỉ nhằm chặn
đường di chuyển của ion, một hiện tượng mà bạn sẽ quen thuộc hơn với cái tên "sự ăn
mòn". Hệ quả xảy ra cho viên pin thật đáng sợ, hàng loạt các điện cực già cỗi, chất
điện phân bị phân hủy và một bề mặt bị ăn mòn.
- Theo Buchman, sự phân hủy trên là một phần của tất yếu của công nghệ chế tạo pin
trong thời điểm hiện tại. Nhưng có lẽ mọi việc cũng chưa đến mức tệ quá mức.
"Người dùng không muốn bỏ ra quá nhiều tiền, do vậy mà pin phải rẻ đủ để ai cũng có
thể tiếp cận. Những viên pin này cũng phải có khả năng hoạt động trong một thời gian
dài vì không ai có thể sử dụng một máy tính xách tay hay điện thoại với thời lượng pin
chỉ 1 tiếng. Nhưng một mức giá rẻ không cho phép các nhà sản xuất chế tạo ra những
sản phẩm với nhiều cải tiến, người dùng không muốn mang theo một viên pin lớn hơn
và những viên pin hiện tại chính là câu trả lời cho việc đó. Có thể coi đây là một sự
đánh đổi của chúng ta vậy.
Hơn thế nữa, vòng đời của những thiết bị điện tử đã bị rút ngắn đi khá nhiều. Hầu hết
chúng ta đều đổi điện thoại sau 2 năm, khi mà hợp đồng hết hạn và dễ dàng có được
một chiếc điện thoại mới (ở Mỹ). Và đối với rất nhiều người tiêu dùng, một chiếc máy
tính xách tay cũng nhanh chóng trở nên lỗi thời trong khoảng thời gian đó. Hãy nghĩ thế
này và bạn sẽ cảm thấy thoải mái hơn với những nhà sản xuất pin: chiếc máy nghe
nhạc của bạn vẫn làm việc tốt sau 2 năm hoạt động nhưng bạn vẫn muốn mua một
chiếc máy mới đúng không? Chiếc máy tính MacBook 13 inch đời đầu vẫn chạy tốt
nhưng tại sao ta lại không bán nó đi để mua một chiếc MacBook Air mới thời trang hơn
nhỉ? Đó chính là những lý do vì sao chúng ta không nhắc nhiều về tuổi thọ của pin cho
dù nó khá là tệ lậu và nghiêm trọng.
Một tương lai tươi sáng hơn:
Theo Buchman, giới hạn về số lần sạc của một viên pin lithium ion đã gần đi đến mức
giới hạn của nó nhưng chúng ta vẫn còn cả một chân trời mới để khám phá về những
công nghệ khác. Hầu hết các nghiên cứu gần đây đều tập trung vào cathode bởi vì vật
liêu sử dụng chế tạo adode gần như không đổi, vẫn là các-bon như từ trước đến nay.
Dù vậy thì một số nhà khoa học vẫn đã bổ sung thêm silicon và adode nhằm đạt được
mật độ lưu trữ năng lượng cao hơn hiện tại.
Hơn nữa, sự phát triển của xe điện/xe lai (hybrid) cũng tạo tiền đề cho việc nghiên cứu
pin. Không giống với các nhà sản xuất máy tính, những công ty ô tô không thể bán cho
khách hàng một chiếc xe sẽ hỏng chỉ trong vài năm ngắn ngủi, chính vì vậy mà càng
ngày càng có nhiều tiền được đưa vào quá trình nghiên cứu để pin trở nên mạnh mẽ
hơn, dung lượng lớn hơn và đặc biệt là có thời gian sử dụng lâu hơn.
Và ngay cả thói quen của người dùng tiêu cũng có thể thay đổi (phần này dành cho thị
trường Mỹ). Khi mà các hợp đồng điện thoại trở nên dài hơn, biến mất hay cuộc đua về
cấu hình chậm lại, có thể khách hàng sẽ không phải "khổ sở" tìm kiếm thiết bị mới nữa
và họ sẽ cần một sản phẩm có vòng đời lâu hơn. Và như các nhà sản xuất xe hơi đang
phải vật lộn với công nghệ pin, các nhà sản xuất thiết bị điện tử cũng sẽ phải thế thôi.
Trong khi chờ đợi các nhà sản xuất cải thiện thì chúng ta vẫn phải sống chung với lũ,
chính vì vậy mà sẽ có một bài viết khác hướng dẫn bạn sử dụng pin làm sao cho hợp lý,
tối ưu hóa thời gian sử dụng cũng như vòng đời của nó. Bạn hãy chờ nhé!
Nguồn: Gizmodo
nguon tai.lieu . vn
