Pin Nickel Cadmium (Ni-Cd)
Đây là loại pin sạc được phát minh từ những năm 1900 nhưng bắt đầu thông dụng khoảng những năm 1960. Dung lượng thông dụng vào khoảng 800-1.000 mAh. Số lần sạc đi sạc lại của pin Ni-Cd có thể lên đến 1.000 lần trong khi giá thành lại không cao, vì thế một thời pin này chiến thị phần lớn trong dòng pin sạc bởi bài toán kinh tế số tiền đầu tư cho mỗi lần sạc và dùng lại luôn nhỏ hơn các loại pin khác. Pin lại có thể lưu kho tới 5 năm với lượng tự suy hao năng lượng nhỏ, khoảng 20%/tháng (dung lượng giảm dần mặc dù không dùng đến).
Tuy nhiên một hạn chế rất lớn của pin Ni-Cd là hiện tượng bộ nhớ. Ví dụ pin dùng hết 80% nhưng đã sạc, nếu lặp lại nhiều lần pin sẽ “nhớ” dung lượng thực của mình là 80%, vì thế chỉ sạc đến đó là dừng lại. Dần dần sẽ dẫn đến hiện tượng chai pin và càng ngày pin càng có khả năng cung cấp ít năng lượng hơn. Do vậy pin đòi hỏi sau mỗi lần dùng phải được xả hết rồi mới sạc lại. Mặt khác, cadmium là một kim loại có độc tính cao nên việc xử lý pin thải gây độc hại tới môi trường, vì thế nhiều nước đã cấm dùng loại pin này trên thị trường.
Pin Nickel-Metal Hydride (Ni-Mh)
Pin Ni-Mh nổi dần lên khi mà những phàn nàn về độc tính cũng như hiện tượng bộ nhớ của Ni-Cd ngày càng nhiều. Nó thay thế dần pin Ni-Cd trong máy tính từ khoảng những năm 70 và đến những năm 1980, cỡ AA xuất hiện và từ đó pin sạc AA Ni-Mh đã thực sự chiếm miếng bánh lớn của thị trường và trở thành thông dụng như pin Alkaline của dòng pin dùng một lần.
Pin Ni-Mh có ưu điểm là mật độ năng lượng lớn hơn, từ đó dung lượng pin cũng lớn hơn tới 30-40% so với pin Ni-Cd. Các pin Ni-Mh ngày nay thường có dung lượng từ 1.800 mAh tới 2.500 mAh. Tuổi thọ của dòng pin này hiện cũng đã lên tới 1.000 lần sạc lại. Nhưng pin Ni-Mh có thời gian lưu kho ngắn hơn, chỉ khoảng 3 năm và lượng tự suy hao năng lượng lớn (khoảng 30%/tháng). Mặt khác, sau khoảng 300 lần sạc là dung lượng đã bắt đầu giảm dần. Hiện tượng bộ nhớ tuy giảm hẳn so với Ni-Cd nhưng không phải là không có, vì thế nhà sản xuất cũng được khuyến cáo khoảng 3 tháng một lần, người dùng phải tiến hành xả sạc rồi sạc lại đầy đủ để tránh tình trạng nêu trên.
Dù vậy, những nhược điểm này cũng chỉ là một phần nhỏ so với ưu điểm của loại pin Ni-Mh. Ngoài ra pin không độc như Ni-Cd nên đã trở thành chủ đạo trong thị trường pin sạc AA.
Pin Lithium-Ion
Lithium-Ion hiện vẫn là loại pin sạc sáng giá nhất bởi các tính năng ưu việt như mật độ năng lượng cao, thời gian sử dụng lâu, suy hao năng lượng thấp và đặc biệt loại bỏ hẳn tình trạng bộ nhớ. Nhược điểm duy nhất của nó là giá thành sản xuất vẫn còn khá cao. Hiện nay Lithium-Ion đã thống trị hoàn toàn thị trường máy tính xách tay, máy quay camera và một phần thị trường máy ảnh số.
| Khái niệm pin_battery dễ nhầm với pin_cell. Một batterry có thể gồm một hoặc nhiều cell. Chẳng hạn pin (batterry) laptop có 4-8 cell bên trong. |
Pin Lithium có mật độ năng lượng khá cao, gấp đôi pin Ni-Cd thường. Pin Lithium lại rất thân thiện môi trường, không có các các yếu tố kim loại độc hại trong vấn đề xử lý thải. Hiệu điện thế của mỗi đơn vị pin (cell) khá cao, tới 3,6V so với 1,2V của Ni-Mh, nên việc thiết kế pin năng lượng lớn có khi chỉ cần 1 cell, trong khi để đạt được điều này ở Ni-Mh phải cần 3 pin 1,2V mắc nối tiếp. Lượng suy hao của Lithium-Ion còn thấp hơn cả pin Ni-Cd, chỉ bằng phân nửa (10%/tháng). Mặt khác, pin loại bỏ hoàn toàn được hiện tượng bộ nhớ, bạn không cần phải lo lắng tới việc xả sạc và sạc lại định kỳ để nâng tuổi thọ pin, mà ngược lại còn phải sạc thường xuyên. Nếu như cứ để pin hết rồi mới sạc hoặc mỗi lúc sạc lại xả hết pin sẽ giảm tuổi thọ nhanh hơn, chỉ được vài trăm lần.
Tuy nhiên tuổi thọ lưu kho của pin đang là vấn đề cần giải quyết bởi vẫn còn thấp so với Ni-Mh. Do thiết kế đặc biệt và hiệu điện thế cao hơn, mỗi pin Lithium-Ion đều được thiết kế đặc dụng cho riêng một thiết bị nào đó và đòi hỏi một loại sạc chuyên dụng cho mình. Vì thế trong tương lai gần chắc hẳn chưa thể có pin Lithium-Ion cỡ AA để cạnh tranh với Ni-Mh. Và việc mua cho máy ảnh hay máy quay của mình một pin Lithium-Ion dự phòng không phải là bài toán một vài chục ngàn đồng mà có khi tới cả trăm USD.
(Phần 1)
Nguyễn Hà