The Storm Riders✔
Writer
Nhiều người nghĩ pin sạc là sản phẩm của kỷ nguyên số, nhưng phát minh này thực chất đã xuất hiện từ thế kỷ 19 và vẫn đang nắm giữ vai trò thiết yếu trong đời sống công nghệ ngày nay.
Pin điện bắt đầu xuất hiện từ thế kỷ 19 nhờ công trình của Allesandro Volta. Dù những viên pin dùng một lần hay mang lại cảm giác gắn liền với thiết bị điện tử hiện đại, thực tế pin sạc đã có mặt gần như đồng thời với các mẫu pin sơ khai của Volta.
Cụ thể, Gaston Planté đã tạo ra mẫu pin sạc đầu tiên vào năm 1859 dựa trên công nghệ axit-chì. Thiết kế thuở ban đầu khá mộc mạc, chỉ gồm một bình thủy tinh chứa hai cuộn lá chì nguyên chất được ngăn cách bằng lớp vải và ngâm ngập trong dung dịch axit sulfuric.
Phiên bản đầu tiên của Planté có nhược điểm lớn khi dung lượng sụt giảm đáng kể sau mỗi lần sạc. Người dùng thời đó thậm chí phải mất ba tháng hoặc lâu hơn để sạc đi sạc lại liên tục thì bình mới tích đủ lượng điện để tái sử dụng. Để so sánh, những viên pin sạc thời nay đã bền bỉ hơn rất nhiều, có thể chịu được từ 800 đến 1.000 chu kỳ sạc.
Sau hơn một thế kỷ rưỡi, cấu tạo cơ bản của pin axit-chì đã được tinh chỉnh bằng các hợp kim đặc biệt và tối ưu thiết kế để đạt hiệu quả cao hơn. Nhờ nguồn vật liệu sẵn có, chi phí chế tạo rẻ, mật độ năng lượng cao cùng độ bền tốt, công nghệ này vẫn chưa hề bị đào thải. Pin axit-chì hiện diện khắp nơi, từ các phương tiện giao thông lớn nhỏ, máy móc nhà xưởng cho đến các hệ thống cấp điện dự phòng và trạm lưu trữ năng lượng tái tạo.
Trong khi đó, pin lithium quen thuộc trên các thiết bị di động ngày nay lại có tuổi đời trẻ hơn đáng kể. Các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm đưa lithium vào chất điện phân từ cuối thập niên 1950, trước khi thương mại hóa những viên pin lithium đầu tiên vào thập niên 1960. Từ nền tảng này, hàng loạt biến thể hóa học khác nhau của pin lithium mới tiếp tục ra đời.
Sự tồn tại song song của pin sạc và pin dùng một lần cũng đến từ bài toán kinh tế lẫn kỹ thuật. Pin dùng một lần vẫn giữ ưu thế về dung lượng ở một số điều kiện nhất định hoặc thích hợp với các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp trong thời gian dài. Ngoài ra, việc gia công pin dùng một lần thường rẻ hơn do cấu tạo đơn giản, giúp các nhà sản xuất tối ưu chi phí và gia tăng lợi nhuận.
Pin điện bắt đầu xuất hiện từ thế kỷ 19 nhờ công trình của Allesandro Volta. Dù những viên pin dùng một lần hay mang lại cảm giác gắn liền với thiết bị điện tử hiện đại, thực tế pin sạc đã có mặt gần như đồng thời với các mẫu pin sơ khai của Volta.
Cụ thể, Gaston Planté đã tạo ra mẫu pin sạc đầu tiên vào năm 1859 dựa trên công nghệ axit-chì. Thiết kế thuở ban đầu khá mộc mạc, chỉ gồm một bình thủy tinh chứa hai cuộn lá chì nguyên chất được ngăn cách bằng lớp vải và ngâm ngập trong dung dịch axit sulfuric.
Phiên bản đầu tiên của Planté có nhược điểm lớn khi dung lượng sụt giảm đáng kể sau mỗi lần sạc. Người dùng thời đó thậm chí phải mất ba tháng hoặc lâu hơn để sạc đi sạc lại liên tục thì bình mới tích đủ lượng điện để tái sử dụng. Để so sánh, những viên pin sạc thời nay đã bền bỉ hơn rất nhiều, có thể chịu được từ 800 đến 1.000 chu kỳ sạc.
Sau hơn một thế kỷ rưỡi, cấu tạo cơ bản của pin axit-chì đã được tinh chỉnh bằng các hợp kim đặc biệt và tối ưu thiết kế để đạt hiệu quả cao hơn. Nhờ nguồn vật liệu sẵn có, chi phí chế tạo rẻ, mật độ năng lượng cao cùng độ bền tốt, công nghệ này vẫn chưa hề bị đào thải. Pin axit-chì hiện diện khắp nơi, từ các phương tiện giao thông lớn nhỏ, máy móc nhà xưởng cho đến các hệ thống cấp điện dự phòng và trạm lưu trữ năng lượng tái tạo.
Trong khi đó, pin lithium quen thuộc trên các thiết bị di động ngày nay lại có tuổi đời trẻ hơn đáng kể. Các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm đưa lithium vào chất điện phân từ cuối thập niên 1950, trước khi thương mại hóa những viên pin lithium đầu tiên vào thập niên 1960. Từ nền tảng này, hàng loạt biến thể hóa học khác nhau của pin lithium mới tiếp tục ra đời.
Sự tồn tại song song của pin sạc và pin dùng một lần cũng đến từ bài toán kinh tế lẫn kỹ thuật. Pin dùng một lần vẫn giữ ưu thế về dung lượng ở một số điều kiện nhất định hoặc thích hợp với các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp trong thời gian dài. Ngoài ra, việc gia công pin dùng một lần thường rẻ hơn do cấu tạo đơn giản, giúp các nhà sản xuất tối ưu chi phí và gia tăng lợi nhuận.
