Hướng Dẫn Lựa Chọn, Sử Dụng và Bảo Quản Pin/ Battery

Xem thêm: Hồ sơ năng lực của Trung tâm Thử nghiệm Kiểm định và Chứng nhận Phúc Gia

Phúc Gia® Tập đoàn chuyên thử nghiệm và chứng nhận hợp quy hàng đầu. Trong bài viết này Phúc Gia® sẽ giới thiệu và hướng dẫn các bạn cách lựa chọn, sử dụng và bảo quản những viên Pin/ Battery bạn sử dụng hàng ngày.

Về mặt lý thuyết, thì một viên Pin tốt cần có 4 yếu tố sau một cách đồng đều:

• Thời gian sử dụng dài
• Hiệu năng cung cấp cao
• Giá cả hợp lý
• Thân thiện với môi trường.

Trên thực tế, mặc dù Pin chưa được hoàn hảo như vậy, nhưng cũng có sự cải thiện và cải tiến để đạt được 4 chỉ tiêu trên. Trong bài viết này, các bạn sẽ được một số lời khuyên cơ bản về các loại Pin và sau đó là các phân tích sâu hơn về từng loại, để giúp bạn có thể lắm thêm được nhiều thông tin hữu ích về Pin/Battery.

Những lời khuyên cơ bản về Pin/ Battery:

• Pin Niken hidrua kim loại (NiMH) đây là một trong những loại Pin sạc tốt nhất. Có giá trị sạc lâu dài cho các thiết bị thu GPS, đèn Pin đeo và đèn xe đạp … NiMH cũng là lựa chọn phù hợp cho các thiết bị gia dụng nhỏ như đồ chơi hay các thiết bị ngốn Pin liên tục như máy ảnh.
• Pin NiMH sạc trước là loại Pin tốt nhất hiện nay. NiMH còn được gọi với cái tên Pin lai (hibrid) pin sẵn sàng sử dụng (ready to use) hoặc Pin tự xả thấp (low self discharge).
• Pin dùng một lần đặc biệt thích hợp với để làm Pin dự phòng. Loại Pin này có khả năng bảo toàn năng lượng trong thời gian dài, luôn sẵn sàng sử dụng và có dung lượng khá lớn. Pin lithium đắt và có công năng sử dụng cực cao (tốt hơn trong thời tiết lạnh), nhưng bạn nên nhớ đọc kỹ hướng dẫn sử dụng trước khi dùng. Pin lithium (3V/ viên) có thể gây ra hiện tượng quá tải ở một số thiết bị nhất là đèn đeo sẽ gây ra hiện tượng chập mạch. Trong đó, Pin kiềm là Pin có độ tin cậy cao, phù hợp với bất cứ thiết bị nào. Cụ thể với một thiết bị GPS Pin này có thời gian sử dụng liên tục khoảng 2 ngày. Nhược điểm của Pin này là  chóng hết năng lượng khi dùng máy anh kỹ thuật số và không thể sạc lại được.
• Không có loại Pin nào là hoàn hảo cả: số lần sạc tăng thì dung lượng Pin lại giảm dần đều. Không có Pin sạc nào có tuổi thọ vĩnh cửu, tuy nhiên cũng thể tính hàng năm. Trong khi đó Pon dùng một lần thì tiện sử dụng và độ tin cậy khá cao, nhưng về lâu dài dài thì tốn tiền vì phải thay mới khi hết Pin.
• Không thể ước tính được hiệu suất của Pin: có rấ nhiều yếu tố như: Thiết bị sử dụng, tần suất hoặc cường độ sử dụng, năng lượng cũng như tuổi thọ… sẽ gây khó khăn cho việc dự đoán hiệu suất hoạt động của Pin.
• Pin đang được cải tiến không ngừng: cũng như các thiết bị điện tử khác, những viên Pin mới ra luôn được cải tiến không ngừng và bỏ xa các viên Pin cũ. Một số Pin mới của tương lai như: Pin nhiên liệu, Pin Polymer lớp mỏng và Pin được cải tiến bởi công nghệ Nano.
• Nên cân nhắc sử dụng các thiết bị Pin mặt trời: các thiết bị chuyển đổi năng lượng không ngừng được cải tiến đem đến hiệu xuất cao cho người sử dụng để cung cấp nguồn năng lượng vừa phải cho các thiết bị sử dụng hàng ngày hay trong các chuyến đi dài.

Các kiến thức cơ bản về Pin/ Battery

• Pin xuất hiện từ năm 1800 do người vật lý học người Italia Volta phát minh, Volta phát minh ra Pin Volta – một xấp giấy thấm chứa đầy hỗn hợp bạc và kẽm. Năm 1896 Pin được Cty Carbon Quốc gia (sau này là Energizer) sản xuất đại trà với kích thước lên đến 15cm.
• Pin là một nguồn dự trữ năng lượng di động. Khi được kích hoạt, Pin cung cấp một dòng điện năng.
• Theo thuật ngữ chuyên ngành, Pin được dùng một lần là chính (primary). Pin sạc được thì được gọi là Pin phụ (secondary).
• Các thiết bị điện tử hiện đại như đèn đeo, thiết bị thu GPS được cấp năng lượng bởi Pin khô, như Pin AA hình trụ, Pin này có thể dùng một lần hoặc pin sạc.
• Mỗi cục Pin khô có 2 cực là cực âm (-), cực dương (+). Các lớp bên trong gồm cathode (kết nối cực dương)  và anode (kết nối cực âm) hai bên được ngăn cản bởi một lớp rào chắn và được gọi là ” lớp phân tách ”.
• Trong Pin kiềm dùng một lần, Cathode thường là bột Mangan dioxide, anode được làm từ kẽm. Trong Pin sạc hình ống thì thành phần chủ yếu là Nickel và nhiều hợp kim khác.
• Tất cả các loại Pin đều có chứa một vài loại chất điện phân – loại vật chất dẫn điện giữa hai cực pin. Trong khi đó các phương tiện cơ giới được sử dụng bằng ắc quy ướt dùng chất điện phân lỏng. Trong Pin khô chất điện phân có dạng gel hoặc keo.

• Khi được kích hoạt, chất điện phân, cathode và anode tương tác và phản ứng hóa học xảy ra (chủ yếu là oxy hóa). Các ion mang điện tích dương và electron mang điện tích âm di chuyển qua chất điện phân, thoát ra ngoài cực âm và cung cấp năng lượng cho các thiết bị hoạt động.
• Theo thời gian, các chất hóa học trong Pin suy giảm dần và phản ứng yếu dần và cuối cùng là không thể duy trì điện tích nữa, Khi đó Pin được coi là hỏng.
• Hỗn hợp hóa chất trong Pin khô hướng tới việc thỏa mãn tổ hợp 4 tiêu chuẩn của một viên Pin ” lý tưởng – thời gian sử dụng dài, hiệu suất cao, giá thành hợp lý và thân thiện với môi trường. Có một thực tế là là công nghệ sản xuất pin hiện nay chưa thực sự đáp ứng được tốc độ phát triển như vũ bão (về các thiết bị công suất lớn) của các thiết bị vi điện tử.

Hiện nay có một số loại Pin đang được thị hành trên thị trường như:

PIN DÙNG MỘT LẦN

Pin kiềm: đây là loại Pin được sử dụng phổ biến chứa chất điện phân kiềm, thường dùng là KOH

Tuổi thọ bảo quản ước tính đạt: 5 -7 năm tại nhiệt độ (68°F/20°C)

Ưu điểm:

• Phổ biến
• Giá cả vừa phải
• Có dung lượng nhiều hơn Pin kẽm

Nhược điểm: có chu kỳ sử dụng – vứt bỏ – thay thế lặp đi lặp lại, và vứt bỏ.

Sử dụng tốt nhất: thiết bị ít ngốn Pin như đèn LED đeo, đèn Pin LED, đồ chơi, các thiết bị kiều khiển từ xa, đồng hồ … hay các thiết bị ngốn nhiều Pin như máy ảnh kỹ thuật số, tuy nhiên sẽ bị giảm thời lượng sử dụng nhanh.

Chú ý:  vẫn có loại Pin kiềm sạc được, nhưng loại này thường chỉ có thể sạc vài lần.

Pin Lithium: là loại Pin kim loại đặc biệt nhẹ, Pin lithium có mật độ năn lượng cao nhất trong các loại Pin, do đó Pin lithium có dung lượng lớn hơn bất cứ loại pin nào cùng kích thước.

Chú ý: loại Pin này có điện áp cao hơn nên nó có thể gây quá tải cho một số thiết bị.

Điện áp danh nghĩa: 3 tuy nhiên sẽ giảm dần trong thời gian sử dụng.

Tuổi thọ ước tính: 10 – 15 năm ở nhiệt độ (68°F/20°C).

Sử dụng tốt nhất: các thiết bị ngốn Pin hay tốn ít pin.

Ưu điểm:

• Thời gian sử dụng lớn nhất trong các thiết bị Pin dùng 1 lần
• Tính năng vượt trội trong thời tiết lạnh (đặc biệt là nhiệt độ âm) và thời tiết nóng.
• Thời gian bảo quản dài hơn các loại pin khác
• Kích thước nhẹ nhất

Nhược điểm:

• Giá thành cao hơn các loại Pin khác
• Điện áp cao có thể làm hỏng 1 số thiết bị nếu không đọc hướng dẫn kỹ lưỡng.

Pin hiệu năng cao (Heavy Duty) hay Pin thông thường (General Purpose) hai loại này là tiền thân của Pin kiềm, chất điện phân được sử dụng là kẽm chloride hoặc kẽm carbon.

Điện áp danh nghĩa: 1,5V cho Pin AA tuy nhiên sẽ giảm dưới 1V trong quá trình sử dụng.

Tuổi thọ ước tính: 3 -5 năm tại nhiệt độ (68°F/20°C).

Sử dụng tốt nhất: đồng hồ hoặc các thiết bị tốn ít Pin

Ưu điểm: Rẻ

Nhược điểm:

• Thời gian sử dụng ngắn ( có thể là nói là ngắn nhất trong tất cả các loại Pin)
• Không khuyến khích sử dụng trong các thiết bị điện tử ngoài trời trong thời gian dài.

PIN SẠC

Pin Niken hidrua Kim loại (NiMH): viên pin này bao gồm

• Nickel dùng làm cực cathode/ cực dương.
• Hợp kim: hỗn hợp của nhiều kim loại hoặc kim loại trộn với các nguyên tố khác và được dùng làm cực âm/ anode.
• KOH: chất kiềm và tham gia vào quá trình điện phân.

Điện áp: 1,2 (ổn định trong suốt một chu kỳ dài sử dụng và giảm suống 1,1 trước khi hết hẳn).

Số chu kỳ sạc xả ước tính: 150 đến 500 và có thể nhiều hoặc ít hơn.

Tỷ lệ tự xả: tiêu hao 1% năng lượng dự chữ 1 ngày, gần 40% 1 tháng.

Bảo trì: sạc lại được bất cứ khi nào mà dung lượng xuống còn dưới 30 – 50% dung lượng tối đa. Nếu không sử dụng thường xuyên, nên sạc 1 – 2 lần 1 tháng.

Bảo quản: trong thời gian sạc đầy ở nhiệt độ (68°F/15.5°C).

Sử dụng tốt nhất: cho các thiết bị ngốn Pin nhiều như (máy ảnh, đèn Flash) hay các thiết bị sử dụng ngoài trời liên tục. Không lên sử dụng cho các thiết bị ít dùng hoặc ít được kiểm tra thường xuyên như: máy phát hiện khói hoặc đèn pin trong bộ dụng cụ cấp cứu.

Ưu điểm

• Cung cấp năng lượng đều đặn so với Pin dùng 1 lần, cường độ sáng ổn định vì điện áp không đổi trong suốt quá trình sử dụng.
• Cung cấp dòng điện mạnh hơn Pin kiềm, tăng hiệu suất sử dụng trong các thiết bị tốn nhiều Pin.
• Không có hiện tượng chai Pin so với pin NiCd
• Hoạt động tốt trong thời tiết lạnh
• Kinh tế hơn khi dùng dài hạn so với Pin dùng 1 lần.
• Có thể tái chế lại

Nhược điểm:

• Tỷ lệ tự xả khá nhanh (tiêu hao năng lượng khi không sử dụng)
• Sẽ làm ảnh hưởng đến Pin khi bảo quản ở nơi ấm áp
• Chi phí mua ban đầu đắt đỏ
• Phải sạc trước khi sử dụng đầu tiên
• Dung lượng Pin giảm 10 – 15% sau hơn một lần xả.
• Hiệu suất sẽ giảm mạnh nếu đánh rơi hoặc va chạm mạnh.

Chú ý: Nên sử dụng sạc thông minh được thiết kế riêng cho Pin NiMH.

Pin NiMH sạc nước: còn được gọi là Pin lai (hybrid) pin sẵn sàng sử dụng hoặc Pin  tự xả thấp, loại Pin NiMH này đã được sạc trước nên có thể sử dụng ngay được. Loại Pin này có tỉ lệ tự xả thấp do đó đây là loại Pin tốt nhất trong số các loại pin hình trụ (AA, AAA, C và D)

Điện áp: 1,2 điện áp hầu như ổn định trong suốt quá trình sử dụng.

Số chu kỳ sạc xả ước tính: 150 đến 500 và có thể nhiều hơn.

Tỉ lệ tự xả: tốt hơn rất nhiều so với Pin NiMH thông thường, 10 -20% trong vòng 6 tháng.

Bảo trì: khi không sử dụng, pin nên được sạc lại 6 – 9 tháng một lần, sử dụng tốt nhất khi dùng thường xuyên.

Sử dụng tốt nhất cho: các thiết bị tiêu tốn nhiều điện hoặc các thiết bị tốn điện vừa phải sử dụng trong thời gian dài hoặc liên tục. Hay các máy ít được kiểm tra thường xuyên như máy phát hiện khói, tuy nhiên cần được để ý sạc lại sau 6 – 9 tháng 1 lần để tối ưu năng lượng.

Ưu điểm: tương tự như NiMH công thêm:

• Có thể sử dụng ngay sau khi mua
• Tỉ lệ tự xả thấp hơn rất nhiều so với Pin NiMH thông thường

Nhược điểm:

• Chi phí ban đầu khá đắt đỏ
• Số chu kỳ sạc, xả ít hơn NiCd
• Dung lượng Pin giảm từ 10 – 15% sau vài trăm lần xả.

Nickel Cadimium (NiCd): đây là Pin tổ tiên của Pin NiMH có chứa cadimium một chất độc hại.

Điện áp: 1,2 (hầu như ổn định trong quá trình sử dụng)

Sử dụng tốt nhất: các công cụ điện, bộ đàm,… ở điều kiện nhiệt độ cao.

Chu kỳ sả, xạc: ước tính lên đến 1500 lần.

Tỉ lệ sạc xả: tiêu hao 1% năng lượng, gần 40% 1 tháng.

Bảo trì: khi không sử dụng thì Pin nên được xả hết và nạp lại 2 – 3 tháng 1 lần.

Bảo quản: Bảo quản khi xả hết tại 60°F/15.5°C. Sạc lại trước khi sử dụng lần tiếp theo.

Ưu điểm:

• Rẻ hơn so với Pin NiMH
• Số chu kỳ sạc, xả nhiều
• Bền bỉ

Nhược điểm:

• Chứa chất độc hại nặng
• Dung lượng Pin ít hơn pin NiMH
• Hay bị chai Pin dẫn tới thời gian sử dụng ngắn hơn.

Chú ý: Khi không còn sử dụng được Pin Nickel Cadimium không được vất ra môi trường vì sẽ gây ra tác động sấu và độc hại, do vậy Pin cần được tập kết vả sử lý chất độc đúng theo hướng dẫn.

Lithium – Ion: loại Pin này chưa thực sự phổ biến rộng dãi đối với thiết kế Pin hình trụ AA, AAA, C hay D. Hiện nay Pin Lithium được cung cấp dưới dạng thỏi, khối hoặc bộ Pin. Loại Pin này được sử dụng nhiều trong các thiết bị điện tử tiêu tốn năng lượng và được sử dụng thường xuyên như: điện thoại, máy ảnh, máy quay phim,…

Điện áp: 3,6 và có thể khác

Số chu kỳ sạc xả lên ước tính: 500 – 1000+

Tỷ lệ tự xả: rất thấp, nhưng khi không sử dụng, loại Pin này cũng bị giảm dung lượng theo thời gian, tùy thuộc vào kích cỡ của Pin.

Bảo trì: Pin nên được sạc thường xuyên. Pin sẽ tự ngừng nhận năng lượng khi đã được sạc đầy. Sạc lại Pin mỗi lần xuống dưới 50% dung lượng, tuy nhiên nếu để Pin kiệt hoàn toàn thì cũng không gây ảnh hưởng tới Pin.

Bảo quản: Bảo quản tại nhiệt độ 60°F/15.5°C, hoặc là sạc đầy hẳn hoặc là đầy ½.

Ưu điểm: có tỉ lệ xả thấp nhất trong số các Pin (ít hơn 10% 1 tháng)

Nhược điểm:

• Giá thành cao
• Ngay cả khi không sử dụng, chất lượng Pin cũng bị giảm theo thời gian.

Pin Kiềm: loại Pin này có thời lượng sả xạc rất hạn chế (khoảng 10 – 12 lần) giá thành Pin kiềm cũng khá đắt đỏ và không hữu được sử dụng nhiều.

Pin N: được thiết kế dành riêng cho các thiết bi siêu nhỏ, có cả loại dùng 1 lần hay pin sạc lại với điện áp từ 1,2 – 1,5V

Ưu điểm: Nhỏ và nhẹ

Nhược điểm:

• Dung lượng hạn chế, cần thay Pin thường xuyên
• Chỉ sử dụng được trong các thiết bị nhỏ.

Chỉ Số Dung Lượng Pin

Chỉ số dung lượng Pin là milliampe giờ (mAh). Một ampe giờ là đơn vị cơ bản để đo cường độ dòng điện. Đơn vị mAh của một viên Pin sẽ chỉ ra Pin có thể cung cấp bao nhiêu điện trong một khoảng thời gian nhất định, nó giống như đồng hồ báo săng xe, thông số càng cao thì Pin dùng được càng lâu.

Chỉ số dung lượng Pin phổ biến:

• NiMH thông thường: 2500 mAh
• NiMH sạc trước: 2100 mAh

Có nghĩa là Pin thông thường sẽ có dung lượng cao hơn Pin sạc trước, do đó có thể để lâu hơn.

Có phải bất cứ khi nào pin có dung lượng cao hơn sẽ tốt hơn?

Kỹ cấp cao về công nghệ sạc tại Rayovac, Patricia Bennet đã cho rằng không hẳn như vậy. Do khi dung lượng Pin tăng thì vòng đời Pin sẽ bị giảm đáng kể.

Chú ý: Pin dùng một lần như Pin kiềm cũng phải có chỉ số mAh, tuy nhiên nhà sản xuất hiếm khi in thông số này trên bao bì. Do có nhiều lý do kỹ thuật khác nhau, chỉ số mAh của Pin một lần và Pin sạc không giống nhau, do đó khi so sánh thong số của các loại Pin khác nhau không có tác dụng mấy.

Một Số Lưu Ý Khi Sử Dụng Pin

• Không được sạc lẫn lộn các viên Pin khác nhau về dung lượng, nhãn hiệu hoặc tuổi pin cùng lúc.
• Không để Pin dùng một lần trong tủ lạnh và tủ đông.
• Pin NiMH đã sạc đầy khi và được đóng gói khẩn thận khi để vào tủ đông, tránh ẩm thì sẽ giữ được nhiều điện năng hơn. Nhưng các chuyên gia khuyến cáo không được dùng cách này vì các lý do an toàn.
• Hãy tháo Pin ra khỏi thiết bi khi không sử dụng trong vài tháng, việc này ngăn cho Pin không thất thoát điện năng khi thiết bị không hoạt động.
• Không được cất giữ Pin , đặc biệt là Pin dùng một lần, tại những nơi nhiệt độ có khả năng cao như cốp oto, tầng áp mái,…
• Tránh để Pin trong ngăn kéo, cặp xách hay túi, những nơi mà Pin có khả năng tiếp xúc với kim loại. Điều này có thể gây ra hiện tượng ngắn mạch và ảnh hưởng xấu tới Pin.
• Không bao giờ được vứt Pin vào lửa, điều này sẽ Pin bị  bung và rò rỉ các chất bên trong ra ngoài. Pin khi không sử dụng nữa cần được tập kết và sử lý đúng cách theo hướng dẫn.

Thiết Bị Sạc Năng Lượng Mặt Trời (và Các Thiết Bị Thay Thế Khác)

Sản phẩm không ngừng được cải tiến này cung cấp một nguồn năng lượng di động mọi lúc, mọi nơi miễn là có ánh sáng mặt trời.

Cao Độ Kế Đeo Tay/ Đồng Hồ Thể Thao

Thông thường đồng hồ đ eo tay sẽ sử dụng loại Pin Lithium nhỏ hình cúc áo, nếu lắp đặt sẽ cần sự hỗ trợ của các chuyên gia có công cụ đầy đủ. Pin này cần được đặt cẩn thận vào các vị trí có không gian hẹp, chỉ cần 1 sơ xuất cũng sẽ làm hư hại mạch của thiết bị.

Loại này không khó để tìm kiếm Pin phù hợp, vì chỉ có một số loại Pin có kích thước nhất định.

Tái Chế/ Xử Lý

Theo ước tính có khoảng 3 tỉ viên Pin khô mỗi năm tại Mỹ. Để hạn chế điều này chúng ta có thể:

Đối với Pin sạc: Tái chế Pin sạc là yêu cầu bắt buộc ở 1 số quốc gia.

Đối với Pin dùng 1 lần: Rác thải Pin là một rác thải nguy hiểm cần được sử lý và tái chế đúng theo hướng dẫn, bạn có thể đem tới:

• Cơ sở xử lý rác thải dân sinh nguy hiểm
• Cơ quan sử lý rác thải chung (Cơ sở tập kết trung gian)
• Cơ sở tái chế được cấp phép

Có đúng là pin được tái chế hoàn toàn hay không? Tức là vật liệu làm pin được tái sử dụng để làm các sản phẩm khác? Paul Schneider, giám đốc bán hàng và marketing của Kinsbursky Brothers, một công ty chuyên tái chế rác thải tại Anaheim, California nói rằng pin sạc chắc chắn được tái chế. Pin dùng một lần thì lại khác. Mặc dù công nghệ tái chế là có, nhưng loại pin này hiếm khi được sử dụng vì không đem lại hiệu quả kinh tế.

Các bạn có thể tham khảo thêm 1 số bài viết về Pin tại: Phucgia.com.vn/pin 

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN PHÒNG THỬ NGHIỆM PHÚC GIA
TRUNG TÂM CHỨNG NHẬN PHÚC GIA
TRUNG TÂM THỬ NGHIỆM KIỂM ĐỊNH PHÚC GIA
Địa chỉ: Cảng cạn ICD Long Biên, Số 1 Huỳnh Tấn Phát, phường Thạch Bàn, quận Long Biên, thành phố Hà Nội
Điện thoại: 0981.996.996/ 0982.996.696/ 024 7779 6696
E-mail: [email protected]                                Website: phucgia.com.vn