เธอเป็นใครกันแน่!! คุณ ลิเทียม ไอออน ?

ลิเทียม ไอออน คือแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่มีการวิจัยพัฒนาในช่วงปี 1912 แต่จะได้ใช้งานจริงในนช่วงปี 1970 แต่สามารถใช้งานได้แค่ครั้งเดียวซึ่งเรียกว่า “ไพมารีเซลล์ (Primary Cell)” โดยคุณสมบัติเฉพาะของธาตุลิเทียมนั้น คือ เป็นโลหะที่เบาที่สุด ให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงสุด และยังมีความหนาแน่นของพลังงานมาก

การวิจัยในระยะแรกนั้น ที่มีการนำโลหะธาตุลิเทียมพบปัญหาความปลอดภัย ในการใช้งานซึ่ง ธาตุโลหะยังไม่เสถียร ทำให้เกิดความไวปฏิกิริยาของเคมี หรือ เกิดการระเบิดนั้นเอง จึงได้เปลี่ยนการใช้ลิเทียมในรูปแบบธาตุโลหะ เป็นการใช้ลิเทียมในรูปแบบไอออนแทน  เพื่อแก้ปัญหาในการเกิดความไวของปฏิกิริยาของเคมีหรือการระเบิด ซึ่งจะมีความปลอดภัยมากกว่า

เจ้าแรกที่นำมาลิเทียมไอออนผลิตขาย ในช่วงปี 1991 คือ บริษัทโซนี่ ซึ่งเป็นแรกรายของโลก ลักษณะจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน คือความหนาแน่นพลังงาน มีค่าสูงกว่าพวกแบตเตอรี่ ชนิด นิเกิล-แคดเมียมถึงสองเท่า เนื่องจากแรงเคลื่อนไฟฟ้ามากกว่า และจำนวนเซลล์ในแบตเตอรี่ใช้เพียงหนึ่งเซลล์จึงสามารถให้พลังงานไฟฟ้า กับโทรศัพท์ได้อย่างสบาย และไม่มีการปัญหาในความจำแบตเตอรี่ ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้อง ล้างแบตเตอรี่ หรือ การใช้แบตเตอรี่ให้หมด แบบเแบตเตอรี่จำพวก นิเกิล-เมทัล -ไฮไดร์ด และ นิเกิล-แคดเมียม แต่อย่างไรก็ตามหากใช้ไม่ถูกวิธี ก็เกิดข้อเสียได้ทันทีคือ เสื่อมสภาพได้ง่าย จึงจำเป็นต้องมีวงจรประกอบ

เพื่อให้เกิดการปลอดภัย ในช่วงที่ทำงานซึ่งวงจรนี้ จะทำให้ตัวเซลล์ในแบตเตอรี่นั้นเกิดความเสถียรมากขึ้น และทำให้เกิดแรงดัน หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ต่ำลง ในขณะที่แบตเตอรี่ทำงานอย่างต่อเนื่อง เพราะถ้าหากแบตเตอรี่ทำงานมากเกินไป อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้านั้นสูง และทำให้แบตเตอรี่นั้นร้อนได้ง่าย  ทั้งยัง มีการป้องกันการไหลกระแสไฟฟ้าที่มากเกินกว่าปกติ หรือไฟฟ้าลัดวงจรนั้นเอง   ซึ่งจะทำให้เซลล์ในแบตเตอรี่ เกิดความเสียหายของประจุ อาจทำให้ตัวแบตเตอรี่นั้นเสียประจุอย่างถาวร มีการควบคุมอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ไม่สูง หรือร้อนเกินกว่าปกติ

โดยส่วนใหญ่แล้ว ผู้ที่ผลิตแบตเตอรี่นั้น ไม่ค่อยระบุอายุของการใช้งานแบตเตอรี่ ซึ่งโดยปกติแล้วแบตเตอรี่จะคายประจุอยู่โดยประมาณหนึ่งปี  ให้วิธีสังเกตโดยทั่วไปคือ เมื่อเราใช้งานแบตเตอรี่ไปสักพักหรือประมาณหนึ่งปีขึ้นไป ในระยะนี้จะใช้งานได้ดี แต่พอเข้าปีที่สองถึงสาม จะเริ่มใช้งานไม่ได้   หรือมีอาการเสื่อมสภาพ ของแบตเตอรี่ สามารถสังเกตได้ที่แบตเตอรี่โทรศัพท์เคลื่อนที่โดยทั่วไป ที่มีอาการพองของตัวแบตเตอรี่ หรือมีการชาร์จไฟฟ้าเข้า และเมื่อใช้งานไปสักพักแล้วหมดเร็ว ทำให้ต้องเกิดการชาร์จไฟฟ้าเข้าใหม่    แต่ถ้าหากเราอยากเก็บรักษาแบตเตอรี่ไว้ใช้งานได้นานๆ ซึ่งเราสามารถทำได้โดยวิธีง่ายๆคือต้องดูแลให้อยู่ใน อุณหภูมิประมาณ 15 องศาเซลเซียส และต้องมีแบตเตอรี่คงเหลืออยู่ประมาณ 40 %

ซึ่งมีอัตราแรงเคลื่อนไฟฟ้าประมาณ 3.7-3.8 โวลต์  แนะนำว่าไม่ให้ใช้แบตเตอรี่จนหมดเพราะจะทำให้แบตเตอรี่้นั้นเสื่อมสภาพได้รวดเร็ว และไม่มีความเสถียรในการรักษาประจุไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่หากจะแยก ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน มีดังนี้

ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน

  • เกิดความหนาแน่นของพลังงานที่สูงมาก
  • หากใช้งานนานไปไม่จำเป็นต้องกระตุ้นแบตเตอรี่
  • ไม่ต้องการดูแลรักษามากมาย
  • การคายประจุไฟฟ้าที่ต่ำกว่า
  • มีวงจรที่ป้องกันความอันตรายต่างๆ เช่นป้องกันอุณหภูมิของเซลล์ , ป้องกันไฟฟ้า

วงจรที่ป้องกันในแบตเตอรี่ในยุคปัจจุบัน

แบตเตอรี่เป็นแหล่งเก็บพลังงาน ที่ต้องการหลีกเลี่ยงความอันตรายที่เกิดต่อประจุ หรือเกิดความไวของตัวเคมีในแบตเตอรี่ ดังนั้นในยุคปัจจุบันนี้ จึงมีการนำวงจรเข้ามาเป็นตัวประกอบ สามารถทำให้ตัวแบตเตอรี่นั้นเกิดความปลอดภัยมากขึ้น ไม่เกิดความไวของตัวสารเคมี หรือการระเบิด การป้องกันง่ายที่สุดคือ “ฟิวส์” หลักการทำงานของฟิวส์โดยทั่วไป คือ ถ้าหากเกิดกระแสไฟฟ้าที่ไหลสูงเกินไปฟิวส์ก็จะขาด หรือ อุณหภูมิสูงเกินไป ฟิวส์ก็จะขาด

7-1

Posted on November 10, 2016 in BlogSolarcell

Back to Top