Công Nghệ Sản Xuất Các Loại Pin | Việt Machine

Hãy tưởng tượng xem cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào nếu quay trở về thời kì cách đây một, hai thế kỉ? Khi mà dường như chỉ có một cách để tạo nên nguồn năng lượng là từ hơi nước và những loại máy móc đồ sộ. Pin, một loại công cụ tiện dụng, có loại chỉ nhỏ bằng ngón tay, có loại lại to bằng cả thân cây, lại cung cấp năng lượng điện cho bạn ở bất kì nơi nào bạn cần. Hàng tỉ chiếc pin đã được tiêu thụ mỗi năm và chúng ta đều biết được tác động nguy hại của chúng đối với môi trường như thế nào, nhưng trong cuộc sống hiện đại này, chúng ta không thể sống nếu thiếu “nguồn năng lượng di động” này được.

Có thể bạn cho rằng một chiếc pin bình thường trông chẳng có gì đặc sắc. Nhưng, khi bạn kết nối nó với một thiết bị chạy bằng điện, cái thứ được xem nhàm chán bé nhỏ ấy đột nhiên biến thành một nhà máy phát điện mini. Hãy cũng xem điều gì đã xảy ra bên trong chiếc pin ấy!

Pin là gì?

Pin là một bộ năng lượng hóa học có giới hạn được dùng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị chạy bằng điện ở bất cứ nơi nào bạn muốn. Lượng điện này không giống như điện thông thường bạn sử dụng ở nhà được chuyển đến từ các nhà máy phát điện, mà chúng được chuyển hóa từ năng lượng hóa học thành năng lượng điện có dung lượng một ngày, một tuần, một tháng hay thậm chí một năm tùy theo hạn mức.

Có lẽ ý tưởng để tạo nên nguồn năng lượng di động này không có gì là quá mới mẻ. Từ thời tiền sử, con người đã biết cách để đốt củi tạo ra lửa, đây cũng là một cách để sản xuất ra nguồn năng lượng (nhiệt) từ phản ứng hóa học ( việc đốt cháy giải phóng năng lượng nhờ vào các phản ứng hóa học được gọi là sự đốt). Trong Cuộc Cách mạng Công nghiệp (thế kỉ 18, 19), chúng ta đã thành thạo cách thức đốt than để tạo ra năng lượng, sau này sử dụng vào chế tạo đầu máy xe lửa chạy bằng hơi nước. Người ta có thể mất một giờ đồng hồ để kiếm củi đốt lửa nấu ăn, nhưng phải mất hàng giờ đồng hồ để đốt than cho đầu máy lửa có thể hoạt động. Ngược lại, nếu sử dụng pin, bạn sẽ có năng lượng vận hành xe điện của mình chỉ trong vài giây.

Cấu tạo của chính của Pin

Đơn vị năng lượng cơ bản bên trong pin được gọi là cell (tế bào) và nó bao gồm ba bit (mạch) chính. Có hai điện cực (đầu cực) và một hóa chất ở giữa gọi là chất điện phân. Để thuận tiện và an toàn cho người sử dụng, những chất này đều được đóng gói bên trong vỏ ngoài bằng kim loại hoặc nhựa. Một chiếc pin thường có hai đầu cực, được đánh dấu bằng một dấu cộng (cực dương) và một dấu trừ (cực âm), mạch điện ở bên ngoài sau đó sẽ kết nối với dòng điện ở bên trong. Sự khác biệt giữa pin và các cell chỉ đơn giản ở chỗ là pin bao gồm hai hoặc nhiều cell được nối với nhau để tạo ra nguồn năng lượng tổng hợp.

Khi bạn kết nối hai điện cực của pin với một mạch (ví dụ: khi bạn để pin vào đèn pin), các chất điện phân sẽ bắt đầu hoạt động. Dần dần, các hóa chất có bên trong pin sẽ được chuyển đổi thành các chất khác. Các ion sẽ được hình thành từ các vật liệu ở các điện cực và tham gia vào các phản ứng hóa học với chất điện phân. Đồng thời, các electron sẽ đi từ cực này sang cực kia ra mạch ngoài, cung cấp năng lượng hoạt động cho bất cứ thiết bị nào được kết nối. Quá trình này tiếp tục cho đến khi chất điện phân được biến đổi hoàn toàn, các ion ngừng di chuyển qua chất điện phân, ngừng chạy qua mạch và hết pin.

Tại sao pin cần hai vật liệu khác nhau?

Có một điều quan trọng mà chúng ta cần phải lưu ý là các điện cực trong pin luôn được chế tạo từ hai vật liệu khác nhau (vì vậy không bao giờ cả hai được làm từ cùng một kim loại), nhưng đều phải là chất dẫn điện. Chìa khóa để giải thích cho cách thức hoạt động của pin chính là bạn phải tìm được một chất liệu từ chối nhận các hạt electron, và một loại lại còn lại thì “thích” nhận các hạt electron. Trong trường hợp cả hai điện cực được làm từ cùng một vật liệu, sẽ không có dòng điện nào được tạo ra.

Để hiểu được điều này, chúng ta cần quay về tìm hiểu lịch sử điện từ năm 1792, khi nhà khoa học người Ý Luigi Galvani nhận thấy anh ta có thể tạo ra điện từ thí nghiệm ban đầu với những chiếc chân ếch.

Một ngày nọ, Galvani đã nhét một vài kim loại khác nhau vào chân được cắt ra của một con ếch đã chết và thấy dường như dòng điện đã được tạo ra khiến chân con ếch này co giật. Ông tin rằng dòng điện này là do con ếch giải phóng một loại “điện sinh vật” có bẩm sinh ở động vật. Nhưng trên thực tế, người đồng hương Alessandro Volta đã sớm nhận ra một điều quan trọng là Galvani đã sử dụng hai kim loại khác nhau, cơ thể của con ếch đã hoạt động như một chất điện phân của pin và chứa trong nó hai điện cực kim loại khác nhau. Việc chú ếch còn sống hay đã chết không còn quan trọng, chúng ta chỉ cần một lọ thủy tinh chứa đầy các hóa chất phù hợp hoặc thậm chí chỉ là một quả chanh cũng giúp cho dòng điện này được giải phóng.

Có điều gì đặc biệt ở các điện cực? Các nguyên tố hóa học có sự khác nhau về khả năng kéo các phân tử electron. Người ta gọi xu hướng này là độ âm điện. Khi dán hai kim loại khác nhau vào một chất điện phân, sau đó kết nối chúng với một mạch ngoài, một cuộc xung đột sẽ diễn ra. Đây là cuộc chiến kéo electron về phía mình và sẽ có một kim loại dành chiến thắng, đây cũng là cách pin cung cấp năng lượng hoạt động cho mạch. Trong trường hợp hai cực của pin được làm từ cùng một vật liệu, chắc chắn sẽ không có dòng dịch chuyển của electron, và tất nhiên, cũng sẽ không có nguồn năng lượng nào được tạo ra cả.

Nhưng dù sao đó cũng là lý thuyết. Bây giờ hãy qua sát chúng trong thực tế.

Một cục pin thực sự hoạt động như thế nào?

Nguồn điện trong pin thực sự đến từ đâu? Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn!

Tôi sẽ kết nối một cục pin với bóng đèn nhỏ để tạo ra một mạch đơn giản. Tôi tháo một cái kẹp giấy để tạo ra một đoạn dây kết nối giữa đáy pin và bóng đèn ở phía trên.Và rồi bóng đèn phát sáng, đó là bởi vì các phân tử electron đang di chuyển qua nó!

Cực dương và cực âm?

Bây giờ tôi sẽ giải thích cho các bạn những gì xảy ra bên trong một cục pin. Cực dương của pin (positive terminal) được kết nối với một điện cực dương nằm ẩn bên trong mà chúng tôi thường gọi là cực âm. Vỏ ngoài và đáy của pin tạo thành cực âm (negative terminal), hay điện cực âm, chúng tôi còn gọi là cực dương.

Có chút gì đó nhầm lẫn ở đây chăng? Ở trường, bạn có thể đã học được rằng cực âm là điện cực âm và cực dương là điện cực dương. Tuy nhiên, những định nghĩa này thực sự chỉ áp dụng cho những thứ như điện phân (truyền điện để thúc đẩy một phản ứng hóa học). Pin cũng giống như điện phân nhưng đi ngược lại (dùng hóa chất để tạo ra điện) nên các thuật ngữ cực dương và cực âm cũng do đó mà thay đổi theo. Để tránh nhầm lẫn, tốt nhất chúng ta không nên sử dụng thuật ngữ “anode” và “cathode” để chỉ cực dương và cực âm, thay vào đó chúng ta có thể dùng “positive terminal” và “negative terminal”, như vậy sẽ rõ ràng hơn ý bạn muốn diễn tả, cho dù bạn đang nói về pin, về điện phân hay bất kể thứ gì có liên quan đến hai cực.

Những phản ứng hóa học xảy ra trong pin

Khi mạch ngoài được nối với pin, các điện cực dương và điện cực âm bên trong sẽ được phân tách bằng chất điện phân hóa học. Chất điện phân này có thể là một chất lỏng, hoặc một chất bột khô.

Khi bật đèn pin, các phản ứng hóa học bên trong pin bắt đầu xảy ra. Một trong những phản ứng đó tạo ra các ion dương và các electron ở điện cực âm. Các ion dương chảy qua chất điện phân, trong khi các electron di chuyển ra mạch ngoài đến điện cực dương và làm cho đèn sáng. Còn một phản ứng hóa học riêng biệt khác xảy ra ở điện cực dương, các electron vừa được dẫn đến ở mạch ngoài sẽ tái hợp với các ion đã tách ra khỏi chất điện phân, tạo thành một mạch kín.

Các electron và ion dịch chuyển vì các phản ứng hóa học xảy ra bên trong pin thường xảy ra đồng thời. Các phản ứng phụ thuộc vào vật liệu mà từ đó các điện cực và chất điện phân được tạo ra. (Một số ví dụ được đưa ra trong bài viết này để chúng ta có thể so sánh các loại pin khác nhau. Nếu bạn quan tâm về các phản ứng hóa học của từng loại pin cụ thể nào, hãy nhập tên loại pin đó theo cụm từ “phản ứng cực dương cực âm” trên Google, Cốc Cốc hay bất kì công cụ tìm kiếm yêu thích của bạn). Bất kể phản ứng hóa học nào xảy ra, pin nào bạn đang sử dụng thì nguyên tắc chung vẫn là các electron sẽ di chuyển ra mạch ngoài, còn các ion thì sẽ phản ứng với chất điện phân. Khi pin tạo ra năng lượng, các hóa chất bên trong nó dần dần được chuyển đổi thành các chất khác nhau, dần dần, khả năng tạo ra năng lượng suy giảm, điện áp cũng giảm dần, và cuối cùng pin không còn năng lượng để sử dụng được nữa. Nói cách khác, nếu pin không thể tạo ra các ion dương vì các hóa chất bên trong nó đã cạn kiệt, thì các electron cũng sẽ không được tạo ra.

“Mà đợi chút, tại sao các electron không đi thẳng từ điện cực âm, qua chất điện phân sang điện cực dương cho nhanh, việc gì phải đi vòng ra mạch ngoài?” Có thể bạn đang thắc mắc như vậy! Tuy nhiên, về mặt hóa học, chất điện phân đóng vai trò là một chất cách điện, chính xác thì nó là một rào cản mà các electron không thể vượt qua, cách duy nhất để chúng có thể hoạt động chính là kết nối với một mạch ngoài.

Các loại pin

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại pin với hình dạng, kích cỡ, điện áp và dung lượng khác nhau. Mỗi loại được chế tạo từ các chất điện phân và điện cực riêng, nhưng trên thực tế chỉ có hai loại chính: pin sơ cấp và pin thứ cấp. Pin sơ cấp là loại pin thông thường, chỉ dùng một lần và không thể sạc lại được; pin thứ cấp có thể được sạc lại và tái sử dụng, bằng cách truyền một dòng điện qua chúng theo hướng ngược lại với hướng chảy thông thường (khi xả). Lấy ví dụ như khi sạc điện thoại di động, bên trong pin vẫn thực hiện các phản ứng hóa học lặp đi lặp lại.

Các loại pin sơ cấp

Nhiều người cho rằng loại pin này chỉ dùng được mỗi một lần, độc hại và cũ kĩ tầm thường, khi dùng hết thì vứt, mua lại một cái mới, thật tốn kém và cũng chẳng thân thiện với môi trường chút nào! Mặc dù vậy, pin sơ cấp lại có lợi thế là lưu trữ được nhiều năng lượng hơn so với loại pin được sạc lại có cùng kích cỡ. Nếu để ý, bạn sẽ thấy thời gian dùng một chiếc đèn dùng pin sẽ lâu hơn so với đèn pin sạc lại. Việc dùng pin sạc lại sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều tiền (việc sạc lại hầu như không mấy tốn kém), và cũng góp phần bảo vệ môi trường nữa. Tuy nhiên, giả sử như bạn đang dùng một chiếc máy tạo nhịp tim sử dụng loại pin lithium-ion có thể tái sử dụng, và mỗi lần hết pin, chúng ta phải phẫu thuật lồng ngực để lấy chiếc máy ấy ra sạc. Nghe thật không ổn một chút nào đúng không? Trong trường hợp này, pin dùng một lần là loại nên được sử dụng.

Có ba loại pin chính là Zinc carbon, alkaline và lithium, trong chúng không có chất lỏng, vậy nên chúng thường được gọi là pin khô.

Pin Zinc-cacbon (pin kẽm-carbon)

Zinc-carbon là loại pin có giá thành rẻ nhất, thường được sử dụng nhiều trong các thiết bị hàng ngày tiêu thụ ít điện năng như đèn pin hay đồ chơi. Pin này được sử dụng vào khoảng năm 1865, được phát minh bởi một kĩ sư người Pháp có tên là Georges Leclanché; đó là lí do mà đôi khi bạn nghe người ta gọi pin này với một tên gọi khác là pin Leclanché. Mặc dù chúng khá rẻ, không trữ được nhiều năng lượng và thời gian dùng ngắn nhưng chúng là một trong những đại diện tiêu biểu của dòng pin khô: điện cực dương là một thanh carbon, bọc xung quanh là một loại carbon dạng bột và oxit mangan (IV); điện cực âm (lớp vỏ) là một dạng hợp kim kẽm; còn chất điện phân là hỗn hợp của amoni clorua. Khi pin zinc carbon được nối với mạch, các phản ứng hóa học khác nhau sẽ xảy ra ở hai đầu cực.

Pin Alkaline (Pin Kiềm)

Pin Alkaline nhìn chung khá giống với pin kẽm-carbon, nhưng có nhiều ưu điểm hơn: alkaline có dung lượng cao hơn và tuổi thọ dài hơn, vậy nên chúng có giá thành cao hơn so với loại pin kẽm-carbon trên thị trường. Mặc dù bề ngoài trông rất giống với loại kẽm-carbon, nhưng bên trong nó lại có chất hóa học và những phản ứng hoàn toàn riêng biệt. Điện cực dương được làm từ oxit mangan (IV), điện cực âm được lầm từ kẽm, chất điện phân thì được làm từ dung dịch kiềm đậm đặc (kali hydroxit). Năng lượng tạo ra dòng điện là từ 2 phản ứng hóa học: tại cực dương, oxit mangan (IV) chuyển hóa thành oxit mangan (III) và các ion hydroxyl; tại cực âm, kẽm tác dụng với các ion hydroxyl, giải phòng năng lượng cho mạch.

 

Pin cúc áo

Nhiều pin cúc áo (được sử dụng rộng rãi ở đồng hồ đeo tay và máy trợ thính) hoạt động giống như các pin kiềm thông thường, có cùng vật liệu điện cực và chất điện phân kiềm; Một vài loại pin khác thì sử dụng lithium hoặc những chất điện phân hữu cơ, hoạt động thông qua những phản ứng hóa học khác nhau. Một pin cúc áo sẽ có phần phần trung tâm phía trên là điện cực âm, được cấu tạo từ kẽm hoặc lithium. Vỏ ngoài và đáy pin tạo thành điện cực dương, thường được làm từ oxit mangan, oxit bạc hoặc oxit đồng. Trước đây, đầu điện cực dương của pin này thường được làm từ oxit thủy ngân và than chì, nhưng do  thủy ngân độc hại nên hiện tại hầu như người ta không còn dùng nữa.

Pin thứ cấp (pin sạc)

Người ta không thường dùng cái tên “pin thứ cấp” để gọi loại pin này mà thường dùng là pin sạc lại. Từ những năm 1980 và 1990, khi các thiết bị cầm tay như điện thoại di động trở nên phổ biến, pin sạc này cũng trở nên phổ biến theo và hầu hết chúng được chế tạo từ niken cadmium (hoặc Niken hydrua). Trong xe hơi, loại pin sạc được dùng nhiều nhất là pin “ắc quy” được làm từ axit chì. Để có một cái nhìn tổng quan hơn, chúng ta cùng tìm hiểu thêm về một vài loại pin sạc dưới đây

Pin Lead axit (pin axit chì)

Pin axit-chì được đưa vào sử dụng từ thế kỉ 19 sau khi trải qua rất nhiều cuộc thử nghiệm, kiểm tra. Với tổng dung lượng là 12 vôn, mỗi pin axit gồm 6 cell riêng biệt, và mỗi cell đảm nhiệm sản xuất ra 2 vôn. Các thành phần của loại pin này khá đơn giản, bao gồm đầu điện cực âm được làm từ chì xốp, và đầu điện cực dương được tạo ra từ chì dioxit, chất điện phân là axit sunfuric. Khi pin xả, hai đầu điện cực phủ chì sunfat và axit sunfuric sẽ được chuyển hóa thành nước, các electron sẽ chảy ra mạch ngoài để cung cấp năng lượng cho mạch.

Từ khi pin chì được đưa vào sử dụng, chúng ta có thể khởi động xe mà không phải dùng đến cần quay nổ máy bằng tay nữa, mọi thứ đều được làm một cách tự động. Khi pin xả, năng lượng từ pin sẽ giúp động cơ khởi động, sau đó sẽ được sạc lại khi động cơ bắt đầu tạo ra năng lượng, chuyển chúng tới máy phát điện cung cấp trở lại cho pin nguồn. Mọi thứ như một vòng tuần hoàn khép kín. Tuy nhiên, về nhược điểm, pin axit chì có kích thước tương đối lớn và nặng, giá thành cao và không thể sạc quá đầy hay xả quá nhiều lần. Thêm nữa, việc sử dụng một lượng lớn lượng chì trong pin này có thể gây hại với sức khỏe con người và môi trường nếu bị phát tán ra ngoài không khí.

Pin Niken-Cadmium (Ni-Cd)

Pin Niken-Cadmium được sử dụng rộng rãi để thay thể cho loại pin dùng một lần có dung lượng 1,5 vôn như trong đồ chơi, đèn pin hay các thiết bị điện khác. Loại pin này tương đối rẻ, có thể sạc và dùng lại hàng trăm lần nếu được bảo quản và sử dụng một cách hợp lí.

Mặc dù rất được phổ biến, nhưng người ta cho rằng pin Ni-Cd phải được xả hết trước khi sạc lại nếu không tuổi thọ của chúng sẽ giảm đi rất nhiều. Có nhiều ý kiến trái chiều về việc này và những câu hỏi đã được đưa ra, nhưng trên nguyên tắc thì vẫn là phải xả hết pin rồi mới sạc lại. Thêm một vấn đề nữa với Ni-Cd, nếu không được xử lí và tái chế, lượng kim loại Cadmium độc hại trong pin sẽ ngấm vào đất và gây ô nhiễm nguồn nước.

Pin Niken-kim loại hydrua (NiMH)

Pin Niken-kim loại Hydrua hoạt động như những pin thông thường khác, nhưng chịu ít hơn “hiệu ứng bộ nhớ” (hiệu ứng pin – hiệu ứng giúp sạc ít hơn). Loại pin này dần trở nên phổ biến từ những năm 1990 để thay thế cho loại pin Ni-Cd bởi loại này thân thiện với môi trường hơn, đồng thời hoạt động hiệu quả hơn trong các thiết bị như điện thoại di động với khả năng sạc nhanh, và không cần phải chờ đế lúc pin đã xả hoàn toàn.

Pin Lithium-Ion

Pin Lithium-Ion là loại pin sạc nhanh nhất, có thể tìm thấy trong điện thoại di động, máy tính xách tay hay máy nghe nhạc MP3. Ưu điểm của loại pin này là thân thiện với môi trường, có điện áp cao và có thể lưu trữ gấp đôi năng lượng so với pin sạc Ni-Cd truyền thống. Lithium là một kim loại nhẹ, dễ dàng chuyển hóa thành các ion nên được dùng rất nhiều trong chế tạo pin. Dù cho bạn có thể sạc đi sạc lại chúng rất nhiều lần nhưng tuổi thọ pin này kéo dài không quá lâu.

Vậy pin lithium hoạt động như thế nào? Khi được cắm vào nguồn điện, pin sẽ lưu trữ thật nhanh và thật nhiều năng lượng nhất có thể. Việc này nhờ vào phản ứng hóa học làm phân tử lithium chuyển từ phần này của pin sang phần khác. Khi pin đầy, bạn rút sạc và sử dụng thiết bị, pin sẽ bắt đầu chuyển sang chế độ ngược lại, các ion cũng sẽ di chuyển theo chiều ngược lại và pin bắt dần dần mất năng lượng.

Pin nhiên liệu

Đây không hoàn toàn là một loại pin, cho dù chúng tạo ra nguồn năng lượng thông qua các phản ứng hóa học như những loại khác. Để tìm hiểu kĩ hơn, hãy xem những bài viết khác của chúng tôi về pin nhiên liệu.

Phép đo dung lượng Pin

Khi đèn hết pin, chúng ta sẽ phải mua một pin mới thay thế. Thường thì ta chỉ cần mua một chiếc pin có kích thước tương tự, bỏ vừa là ổn. Pin cũng giống như những chiếc hộp, hộp càng to thì đựng được càng nhiều đồ, và pin càng lớn thì trữ được càng nhiều năng lượng hơn. Tại sao ư? Pin lớn hơn chứa nhiều chất điện phân hơn và điện cực cũng lớn hơn, do vậy chúng giải phóng nhiều năng lượng hơn. Lấy ví dụ như các pin AAA, AA, C và D có kích thước khác nhau nhưng đều có hiệu điện thế là 1,5 vôn,  loại pin C và D (lớn hơn) chứa nhiều năng lượng dự trữ hơn loại AAA và AA (nhỏ hơn). Nếu muốn biết được rõ hơn nữa về dung lượng pin, bạn có thể nhìn vào cường độ dòng điện của pin được đo bằng đơn vị mAp hoặc Watt/giờ có ghi trên vỏ pin.

Điện áp cũng là một phép đo quan trọng. Điện áp càng cao, năng lượng tạo ra khi kết nối mạch càng lớn, đôi khi điện áp còn được gọi với cái tên khác là lực điện động (EMF). Công suất của đèn hoặc một động cơ điện tạo ra (hoặc tiêu thụ) có tỷ lệ thuận với điện áp trên nó, vì vậy pin có điện áp càng lớn thì càng có nhiều năng lượng hơn. Nói cách khác, các thiết bị có công suất cao có xu hướng cần điện áp cao hơn so với các thiết bị có công suất thấp, ví dụ như máy khoan (không dây) cần pin có điện áp cao hơn so với đèn pin bình thường.

Sơ lược về lịch sử của pin

• Từ 250 TCN – 224 SCN: Dựa trên những khám phá về khảo học được tìm thấy ở Baghdad vào năm 1930 (những mảnh sắt và đồng – được xem như những điện cực), một số nhà sử học đã cho rằng pin được phát minh lần đầu tiên vào khoảng thời gian này. Mặc dù sau này những phát minh này được gọi là “Pin Baghdad” (theo tên nơi phát hiện ra) và “Pin Parthian” (theo lời kì lịch sử tồn tại), các nhà sử học vẫn nghi ngờ rằng liệu những mảnh đồng và sắt ấy có tạo ra dòng điện được không.
• 1744: Ewald Georg von Kleist (1700 – 1748) phát minh ra chiếc bình Leyden, một chiếc bình thủy tinh có lá kim loại ở mặt trong và mặt ngoài có thể tích trữ tĩnh điện. Chiếc bình này là hình thức ban đầu của một tụ điện, chúng có thể phát ra năng lượng, cung cấp năng lượng cho các thiết bị như pin ngày nay. Rất nhiều thí nghiệm bạn đầu về điện đã được tiến hành dựa theo nguyên lí hoạt động của chiếc bình Leyden này.
• 1749: Chính trị gia và nhà phát minh người Mỹ Benjamin Franklin (1706-1790) lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ “pin” để chỉ một số tụ điện được kết nối với nhau.
• 1800: Nhà vật lý người Ý Alessandro Volta (1745-1827) phát minh ra pin Volta, pin đầu tiên. Ông đã xếp chồng các thanh kẽm và bạc, xen kẽ nhau, ngăn cách chúng bằng tấm bìa xốp tẩm dung dịch muối ăn.
• 1800s: Nhà hóa học người Anh Humphry Davy (1778-1829) sử dụng pin Volta và điện phân để phân tách một số nguyên tố hóa học, bao gồm natri và kali.
• 1836: Nhà hóa học người Anh John Daniell (1790 -1845) phát minh ra pin Daniell, một loại pin đáng tin cậy hơn.
• 1840s: Một linh mục người Ailen tên là Nicholas Joseph Callan (1799-1886) đã kết nối 577 chiếc pin riêng lẻ để chế tạo pin lớn nhất thế giới tại thời điểm đó.
• 1859: Bác sĩ người Pháp Gaston Planté (1834-1889) phát minh loại pin axit chì có thể sạc lại đầu tiên trên thế giới.
• 1868: Một người Pháp khác, Georges Leclanché (1839-1882), phát minh ra loại pin kẽm-carbon hiện đại.
• 1881: Kỹ sư người Pháp Camille Alphonse Faure (1840-1898) chế tạo lại pin axit-chì, cho phép nó lần đầu tiên được sản xuất trên quy mô lớn.
• 1880s: Pin khô được phát triển độc lập bởi các nhà phát minh khác nhau, gồm một người đàn ông Đan Mạch tên là Frederik Louis Wilhelm Hellesen (1836-1892) và Carl Gassner đến từ Đức Đức (1839-1882).
• 1888: Nhiều thập kỷ trước khi khái niệm năng lượng phục hồi trở nên phổ biến, một kĩ sư điện của Mỹ Charles F. Brush (1849-1929) đã chế tạo một tuabin gió có khả năng sạc một lượng lớn pin để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình.
• 1949: Kỹ sư hóa học người Canada Lewis Urry (1927-2004) phát minh ra pin kiềm và pin lithium cho công ty Eveready Battery.
• 1971: Wilson Greatbatch (1919-2011), một kỹ sư người Mỹ, người tiên phong trong chiến dịch sử dụng pin lithium-iodide có tuổi thọ cao, không bị ăn mòn để sử dụng trong máy tạo nhịp tim được cấy vào cơ thể.
• 1970s: Khi làm việc tại Đại học Oxford ở Anh, nhà hóa học người Mỹ gốc Đức John B. Goodenough (1922) và các đồng nghiệp của ông đã tìm ra khoa học đằng sau pin lithium-ion. Vào những năm 1990, Sony đã chính thức thương mai hóa loại pin này.
• 2017: John B. Goodenough được cấp bằng sáng chế pin dựa trên pin có chất điện giải được thay bằng thủy tinh có thể thay thế công nghệ lithium-ion trong tương lai.