Ắc quy từ lâu đã trở thành một trong những thiết bị lưu trữ và cung cấp điện năng quan trọng, xuất hiện ở hầu hết mọi lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Dù trong ngành công nghiệp, giao thông vận tải, viễn thông, y tế, hay trong các thiết bị gia dụng, ắc quy đều đóng vai trò then chốt, đảm bảo nguồn điện liên tục, an toàn và ổn định. Để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng cũng như giá trị mà ắc quy mang lại, Masu Việt Nam sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, ứng dụng thực tế và cách lựa chọn ắc quy phù hợp.

1. Giới thiệu về Ắc Quy

Ắc quy là một thiết bị điện hóa có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng và giải phóng ra dưới dạng điện năng khi cần sử dụng. Nói một cách đơn giản, ắc quy hoạt động như một nguồn điện thứ cấp – tức là có thể sạc lại nhiều lần, khác với pin chỉ sử dụng một lần rồi bỏ.

Trong đời sống hằng ngày, chúng ta có thể bắt gặp ắc quy ở rất nhiều nơi: từ những viên ắc quy nhỏ trong xe máy, xe ô tô, cho đến các hệ thống ắc quy khổng lồ dùng trong nhà máy điện mặt trời, trạm viễn thông hay bệnh viện. Chính khả năng cung cấp điện liên tục ngay cả khi lưới điện gặp sự cố đã giúp ắc quy trở thành thiết bị không thể thiếu trong hạ tầng hiện đại.

2. Cấu tạo của Ắc Quy

Trước khi tìm hiểu các loại ắc quy và ứng dụng, chúng ta cần nắm rõ cấu tạo cơ bản của thiết bị này.

2.1. Phần vỏ ắc quy

Vỏ ắc quy thường được làm bằng nhựa ABS, polypropylene hoặc cao su cứng. Vỏ có khả năng chịu va đập, cách điện, chống rò rỉ dung dịch điện phân và bảo vệ an toàn cho các bộ phận bên trong.

2.2. Bản cực (Electrodes)

Ắc quy bao gồm cực dương và cực âm.

• Cực dương: thường làm từ chì dioxide (PbO₂).
• Cực âm: làm từ chì xốp (Pb).
  Các bản cực được thiết kế dạng tấm, đặt song song với nhau để tăng diện tích tiếp xúc, nhờ đó nâng cao khả năng phóng và sạc điện.

2.3. Dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân là môi trường giúp các phản ứng điện hóa xảy ra. Với ắc quy chì-axit, dung dịch này chính là axit sulfuric (H₂SO₄) pha loãng. Nồng độ của axit quyết định dung lượng và hiệu suất làm việc của ắc quy.

2.4. Ngăn ắc quy

Ắc quy thường gồm nhiều ngăn (cell) mắc nối tiếp. Mỗi ngăn cho ra khoảng 2V điện áp danh định. Ví dụ: một ắc quy 12V có 6 ngăn nối tiếp.

2.5. Nắp và các phụ kiện khác

Nắp ắc quy có lỗ thông hơi để thoát khí sinh ra trong quá trình nạp và xả. Ngoài ra, một số ắc quy còn có van an toàn, hệ thống chống cháy nổ và các phụ kiện đo dung lượng.

3. Nguyên lý hoạt động của Ắc Quy

Ắc quy hoạt động dựa trên nguyên lý phản ứng oxi hóa – khử xảy ra ở bản cực và dung dịch điện phân.

• Khi phóng điện:
  • Cực dương (PbO₂) và cực âm (Pb) cùng phản ứng với ion sulfat (SO₄²⁻) trong dung dịch, tạo thành PbSO₄.
  • Điện tử được giải phóng di chuyển qua mạch ngoài, tạo ra dòng điện.
• Khi nạp điện:
  • Dưới tác động của dòng điện một chiều, PbSO₄ tại cực dương chuyển hóa lại thành PbO₂, còn PbSO₄ tại cực âm trở về Pb.
  • Quá trình này tái tạo lại trạng thái ban đầu của ắc quy, cho phép sử dụng nhiều lần.

Điểm mạnh của ắc quy là có thể nạp – xả lặp lại nhiều chu kỳ. Tuy nhiên, nếu nạp xả sai cách hoặc để ắc quy cạn kiệt trong thời gian dài, tuổi thọ sẽ suy giảm đáng kể.

4. Phân loại Ắc Quy

Ắc quy trên thị trường hiện nay rất đa dạng. Có nhiều cách phân loại khác nhau tùy theo cấu tạo, công nghệ hay ứng dụng.

4.1. Phân loại theo cấu tạo hóa học

• Ắc quy chì – axit (Lead-acid battery):
  Đây là loại ắc quy phổ biến nhất hiện nay, thường dùng trong xe máy, ô tô, UPS, hệ thống điện mặt trời.
• Ắc quy lithium-ion (Li-ion):
  Có ưu điểm trọng lượng nhẹ, dung lượng cao, tuổi thọ dài. Ứng dụng nhiều trong laptop, điện thoại, xe điện.
• Ắc quy nickel-cadmium (Ni-Cd):
  Bền bỉ, hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt, nhưng có hiện tượng “hiệu ứng nhớ”.
• Ắc quy nickel-metal hydride (Ni-MH):
  Cải tiến từ Ni-Cd, thân thiện môi trường hơn, thường thấy trong thiết bị điện tử và xe hybrid.

4.2. Phân loại theo đặc tính

• Ắc quy khởi động (Starting battery):
  Dùng trong ô tô, xe máy, cần dòng điện lớn trong thời gian ngắn.
• Ắc quy viễn thông (Telecom battery):
  Đảm bảo nguồn dự phòng cho hệ thống trạm BTS, tổng đài.
• Ắc quy lưu trữ năng lượng (Energy storage battery):
  Phục vụ hệ thống năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió.

4.3. Phân loại theo thiết kế

• Ắc quy nước (Flooded battery): cần bổ sung dung dịch định kỳ.
• Ắc quy kín khí (Sealed/VRLA battery): không cần bảo dưỡng, an toàn hơn, được sử dụng rộng rãi.

5. Ứng dụng thực tế của Ắc Quy

Ắc quy hiện diện trong hầu hết các lĩnh vực.

5.1. Trong giao thông vận tải

Xe máy, ô tô, xe tải, tàu thủy, thậm chí cả tàu điện ngầm đều sử dụng ắc quy để khởi động động cơ, cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, điều khiển và các thiết bị điện tử.

5.2. Trong công nghiệp và năng lượng

Ắc quy đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy, xí nghiệp, hệ thống năng lượng mặt trời, điện gió. Nhờ ắc quy, nguồn năng lượng được dự trữ và sử dụng ngay cả khi không có ánh sáng hoặc gió.

5.3. Trong viễn thông

Các trạm phát sóng, tổng đài viễn thông cần hệ thống ắc quy để duy trì liên lạc liên tục, tránh gián đoạn dịch vụ.

5.4. Trong y tế

Bệnh viện sử dụng ắc quy kết hợp với bộ lưu điện để đảm bảo nguồn điện ổn định cho các thiết bị quan trọng như máy thở, máy chụp CT, hệ thống cấp cứu.

5.5. Trong dân dụng

Ắc quy được ứng dụng trong UPS gia đình, hệ thống điện mặt trời hộ gia đình, thiết bị điện tử di động.

Kết luận

Ắc quy không chỉ đơn giản là thiết bị lưu trữ điện, mà còn là “trái tim” của nhiều hệ thống điện hiện đại. Với cấu tạo đặc biệt, nguyên lý hoạt động dựa trên phản ứng hóa học, đa dạng về chủng loại, ắc quy đáp ứng được hầu hết các nhu cầu từ dân dụng, công nghiệp đến năng lượng tái tạo.

Việc hiểu rõ cấu tạo, phân loại, ứng dụng và nguyên tắc lựa chọn ắc quy phù hợp không chỉ giúp người dùng khai thác tối đa hiệu quả mà còn kéo dài tuổi thọ, tiết kiệm chi phí và đảm bảo an toàn.

Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm và sự cam kết với chất lượng, Masu cung cấp các bộ lưu điện chất lượng cao, Ắc Quy, Tủ đựng ắc quy giúp bảo vệ thiết bị và đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống của bạn ngay cả khi có sự cố về nguồn điện.

Hãy liên hệ ngay tới Masu Việt Nam để được tư vấn lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất với mục đích sử dụng nhé!

Công ty cổ phần công nghệ Masu

• Email: upsmasu@gmail.com
• Website: masuvietnam.vn
• Fanpage: facebook.com/masuvietnam.vn

Hotline

• Miền Bắc: 089.815.8868 – 098.807.3717
• Miền Nam: 098.227.9717 – 096.739.7138
• Miền Trung: 090.488.0579