Tại sao pin mất dung lượng

Sự lão hóa

Việc pin bị mất dần dung lượng theo thời gian hoạt động là đặc tính tự nhiên của pin, giống như việc một người già đi tự nhiên thì sức khỏe yếu dần.

Việc lưu trữ năng lượng của pin có thể được chia thành ba phần được gọi là năng lượng khả dụng (available capacity) có thể được thu hồi ngay lập tức, vùng trống (empty zonne) có thể được nạp lại và phần không sử dụng được hoặc còn gọi là hàm lượng đá (rock content) đã trở nên không hoạt động do quá trình sử dụng và lão hóa.

Hình 1: Pin lão hóa

Pin bắt đầu yếu dần từ ngày sản xuất. Pin mới phải cung cấp 100% dung lượng; hầu hết các khối pin đang sử dụng đều hoạt động ở mức thấp hơn.

Khi phần chứa đá của pin tăng lên, thời gian sạc sẽ ngắn lại vì có ít chỗ để sạc hơn. Thời gian sạc nhanh hơn trên pin đã cũ có thể nhận thấy, đặc biệt là với pin gốc niken và một phần với pin axit chì, nhưng không nhất thiết đúng với pin Li-ion. Khả năng truyền điện tích thấp hơn, sự ức chế dòng electron tự do sẽ kéo dài thời gian sạc với pin Li-ion cũ (Xem: Tại sao pin Li-ion cũ mất nhiều thời gian để sạc? )

Trong hầu hết các trường hợp, sự suy giảm dung lượng là theo đường thẳng xuống, và là điều tất yếu tỷ lệ thuận với của số chu kỳ sạc xả & tuổi thọ. Xả sâu gây căng thẳng cho pin nhiều hơn so với xả một phần. Do đó, tốt hơn là không xả pin hoàn toàn mà nên sạc pin thường xuyên hơn. Chỉ nên xả đầy định kỳ đối với pin gốc niken để kiểm soát hiện tượng ” bộ nhớ ” . Pin gốc lithium và niken thường có thể trải qua 300 đến 500 chu kỳ xả/sạc hoàn toàn trước khi dung lượng giảm xuống dưới 80%.

Thông số kỹ thuật của thiết bị luôn dựa trên pin mới. Đây chỉ là lý thuyết, không thể duy trì mãi mãi theo thời gian. Giống như bất kỳ loại máy mới sáng bóng nào, pin sẽ bị hết dần dung lượng nếu không được kiểm tra thường xuyên, thời gian hoạt động giảm có thể dẫn đến ngắt điện đột ngột.

Một khối pin nên được thay thế khi dung lượng giảm xuống còn 80%; tuy nhiên, ngưỡng cuối vòng đời có thể thay đổi tùy theo ứng dụng, sở thích của người dùng và chính sách của công ty. Đo dung lượng, một dịch vụ vẫn là chỉ số tốt nhất để thay thế, nên được thực hiện 3 tháng một lần với các trạm pin đang hoạt động (xem: máy đo dung lượng pin)

Sunfat hóa và ăn mòn đối với pin acid chì

Bên cạnh tổn thất liên quan đến tuổi thọ, sunfat hóa và ăn mòn lưới điện là những tác nhân chính gây ra sự tụt dung lượng của pin axit chì. Sunfat hóa là một lớp mỏng hình thành trên tấm anode nếu pin axit chì ở trong tình trạng đói sạc. Nếu phát hiện kịp thời, equalizing charge có thể đảo ngược tình trạng này. Có thể giảm ăn mòn lưới điện bằng cách sạc cẩn thận và tối ưu hóa điện tích nổi

Sự hình thành tinh thể đối với pin gốc Ni

Với pin gốc niken, hàm lượng đá thường là kết quả của quá trình hình thành tinh thể, còn được gọi là “bộ nhớ”. Một chu kỳ xả sạch sạc no thường khôi phục pin về trạng thái hoạt động hoàn toàn. Việc xả sạch định kỳ trong khi pin đang hoạt động giúp kiểm soát quá trình kết tinh và ngăn ngừa hư hỏng cho bộ phân tách

Sự oxy hóa cell đối với pin Li-ion

Quá trình lão hóa của pin lithium-ion là quá trình oxy hóa cell, một quá trình xảy ra tự nhiên trong quá trình sử dụng và lão hóa, và không thể đảo ngược (Xem Nguyên nhân khiến pin Li-ion chết )