แบตเตอรี่ลิเธียมคืออะไร มีกี่ชนิด?
ทุกวันนี้เราอยู่ในยุคที่เทคโนโลยีแทบทุกอย่างต้องใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ไม่ว่าจะเป็นมือถือ แล็ปท็อป รถยนต์ไฟฟ้า หรือแม้แต่เครื่องมือทางการแพทย์ และชื่อของ “แบตเตอรี่ลิเธียม” หรือ “ลิเธียมไอออน” ก็คงผ่านหูผ่านตาคุณอยู่บ่อย ๆ แต่เคยสงสัยไหมว่า แบตเตอรี่ลิเธียมจริง ๆ แล้วคืออะไร? มีกี่ประเภท? และดีจริงหรือไม่?
บทความนี้จะพาไปรู้จักกับ “แบตเตอรี่ลิเธียม” ตั้งแต่พื้นฐานอย่างเข้าใจง่าย พร้อมทั้งข้อดี-ข้อเสียของมัน เพื่อให้คุณสามารถเลือกใช้งานหรือดูแลอุปกรณ์ได้อย่างเหมาะสมมากยิ่งขึ้น
แบตเตอรี่ลิเธียมคืออะไร?
แบตเตอรี่ลิเธียม (Lithium Battery) เป็นแบตเตอรี่ที่ใช้โลหะ “ลิเธียม” หรือสารประกอบของลิเธียมเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิต เนื่องจากลิเธียมมีน้ำหนักเบาแต่มีความสามารถในการเก็บพลังงานสูง จึงทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมกลายเป็นทางเลือกหลักสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่
แบตเตอรี่ชนิดนี้มีทั้งแบบใช้แล้วทิ้ง (Primary lithium battery) และแบบชาร์จซ้ำได้ (Secondary lithium battery) โดยในชีวิตประจำวัน เรามักเจอแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จซ้ำได้มากที่สุด เช่น ในมือถือ, โน้ตบุ๊ก, กล้อง, รถยนต์ไฟฟ้า ฯลฯ
หลักการทำงานของแบตลิเธียม และสิ่งที่ควรรู้
แบตเตอรี่ลิเธียมทำงานโดยอาศัยการเคลื่อนที่ของไอออนลิเธียมระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ เมื่อชาร์จไฟ ไอออนลิเธียมจะเคลื่อนที่จากขั้วบวก(แคโทด)ไปยังขั้วลบ(แอโนด) และเมื่อใช้งานไอออนจะเคลื่อนที่กลับในทิศทางตรงกันข้าม กระบวนการนี้สามารถเกิดซ้ำได้หลายพันรอบ ทำให้แบตเตอรี่สามารถชาร์จซ้ำได้
ประเภทของแบตเตอรี่ลิเธียม
- แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion): เป็นประเภทที่ใช้แพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน มีความจุพลังงานสูง น้ำหนักเบา ถูกใช้ในกลุ่มโทรศัพท์มือถือ สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
- แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ (Li-Po): มีรูปร่างบางและยืดหยุ่น ปลอดภัยกว่าลิเธียมไอออนแบบทั่วไป นิยมใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องการความบางพิเศษ
- แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนฟอสเฟต (LiFePO4): มีความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนานเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทาน นิยมใช้ในกลุ่มรถยนต์ไฟฟ้าและระบบกักเก็บพลังงาน UPS และกลุ่มโซล่าเซลล์
- แบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนต (Li4Ti5O12): ชาร์จได้เร็ว มีความปลอดภัยสูง อายุการใช้งานยาวนาน ใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องการการชาร์จเร็วและความทนทานสูง
และยังมีแบตลิเธียมชนิดอื่น ๆ อีกมากมาย ดังนั้นการเลือกใช้แบตเตอรี่ลิเธียมแต่ละชนิดจะขึ้นอยู่กับความต้องการด้านการใช้งาน งบประมาณ และข้อจำกัดด้านพื้นที่และน้ำหนักครับ
ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียม
ข้อดีของแบตลิเธียม
- ความจุพลังงานสูง แบตลิเธียมสามารถเก็บพลังงานได้มากกว่าประเภทอื่นในขนาดที่เท่ากัน
- น้ำหนักเบา เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่น แบตลิเธียมมีน้ำหนักเบากว่าอย่างมาก ทำให้เหมาะกับอุปกรณ์พกพาและการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก
- อัตราการคายประจุเองต่ำ แบตลิเธียมมีอัตราการสูญเสียพลังงานขณะไม่ได้ใช้งานต่ำกว่าประเภทอื่น ทำให้สามารถเก็บรักษาไว้ได้นานโดยไม่ต้องชาร์จใหม่บ่อย
- ไม่มีผลกระทบแบบเมมโมรี่เอฟเฟกต์ แบตลิเธียมไม่มีปัญหาเรื่อง Memory Effect ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้แบตเตอรี่ประเภทเก่าลดความสามารถในการเก็บประจุเมื่อชาร์จไม่เต็มแล้วใช้งานซ้ำๆ ส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น
ข้อเสียของแบตลิเธียม
- ราคาค่อนข้างสูง ต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมสูงกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่น เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน และวัตถุดิบที่ใช้
- ต้องการการควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสม แบตลิเธียมมีความไวต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ หากใช้งานใน อุณหภูมิสูงเกินไป อาจทำให้เซลล์ภายในเกิดความร้อนสะสม นำไปสู่การเสื่อมสภาพหรืออาจเกิดความเสียหายรุนแรง หากใช้งานใน อุณหภูมิต่ำเกินไป (<0°C) ประสิทธิภาพการทำงานจะลดลง และอัตราการจ่ายพลังงานจะต่ำลง
- มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยหากใช้งานไม่ถูกต้อง แบตเตอรี่ลิเธียมอาจเกิดความร้อนสูงผิดปกติหรือเกิดไฟไหม้หากมี การชาร์จเกิน (Overcharging) หรือหากแบตลิเธียมมี รอยรั่วหรือเสียหาย อาจทำให้สารเคมีภายในรั่วไหลและทำปฏิกิริยากับอากาศ ดังนั้นจึงต้องมีมาตรการป้องกัน เช่น การใช้ BMS (Battery Management System)
แบตเตอรี่ลิเธียม คือพลังงานแห่งอนาคตที่อยู่รอบตัวเราในทุกวันนี้ ทั้งในโทรศัพท์ รถยนต์ไฟฟ้า หรือแม้แต่เครื่องใช้ในบ้าน ด้วยข้อดีเรื่องน้ำหนักเบา ความจุสูง และใช้งานได้นาน จึงเป็นทางเลือกหลักของอุปกรณ์สมัยใหม่
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมก็มีข้อจำกัดที่ควรระวัง ทั้งเรื่องความร้อน ความปลอดภัย และราคาที่สูง ดังนั้น การเลือกใช้งานอย่างเหมาะสมและดูแลรักษาอย่างถูกวิธีจะช่วยยืดอายุการใช้งานและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น
บทความอื่นที่น่าสนใจ
