Pin Alkaline

Tổng quan

Pin Alkaline là loại pin dùng một lần (không sạc lại) phổ biến nhất hiện nay. Nó sử dụng phản ứng hóa học giữa kẽm (Zn) và mangan dioxide (MnO₂) để tạo ra năng lượng. Tên "kiềm" xuất phát từ chất điện phân kali hydroxit (KOH), có tính kiềm, thay vì sử dụng chất điện phân axit như trong pin kẽm-carbon.

Cấu tạo

Vỏ ngoài: Thường được làm từ thép không gỉ để bảo vệ pin khỏi rò rỉ và tác động bên ngoài.
Điện cực dương (Cathode): Là mangan dioxide (MnO₂).
Điện cực âm (Anode): Là kẽm (Zn) dạng bột hoặc tấm.
Chất điện phân: Kali hydroxit (KOH) dạng dung dịch.
Lớp cách điện: Giữa anode và cathode để ngăn ngừa ngắn mạch.

Nguyên lý hoạt động

Khi pin hoạt động, phản ứng hóa học xảy ra như sau:

Phản ứng tại cực âm (Anode):
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻
Kẽm bị oxy hóa, giải phóng electron.
Phản ứng tại cực dương (Cathode):
MnO₂ + H₂O + e⁻ → MnOOH + OH⁻
Mangan dioxide bị khử, nhận electron.

Các electron sinh ra tại anode di chuyển qua mạch ngoài để tạo dòng điện, sau đó quay về cathode để tiếp tục phản ứng.

Ưu điểm

Hiệu suất cao: Năng lượng lớn hơn so với pin kẽm-carbon (có mật độ năng lượng cao hơn 3–5 lần).
Tuổi thọ dài: Có thể hoạt động tốt trong thời gian dài mà không bị giảm hiệu suất.
Bền bỉ: Hoạt động tốt ở nhiệt độ từ -20°C đến 54°C.
Không rò rỉ dễ dàng: Thiết kế vỏ bảo vệ an toàn.
Dễ tìm: Phổ biến ở nhiều nơi với kích thước tiêu chuẩn như AA, AAA, C, D, 9V.

Nhược điểm

Không tái sử dụng: Là loại pin không sạc được, gây lãng phí nếu sử dụng nhiều.
Gây ô nhiễm môi trường: Chứa kim loại nặng, khó phân hủy nếu không được tái chế đúng cách.
Giá thành cao hơn pin kẽm-carbon: Nhưng bù lại, hiệu năng cao hơn.