การใช้งานและดูแลรักษาแบตฯ Lithium อย่างถูกต้อง

เป็นที่ทราบกันนะครับ แบตเตอรี่เป็นเรื่องใกล้ตัวมากๆ สำหรับชีวิตประจำวัน เพราะเราใช้ มือถือ , Notebook, กล้องดิจิตอล, หรืออุปกรณ์เสริม พวก Power Bank (แบตเตอรี่สำรอง)

ที่มาบทความ : นายแทม (www.naitam.com) ขอขอบคุณด้วยครับ

อุปกรณ์อิเล็กโทรนิกส์สำหรับพกพา เช่น Notebook, กล้องดิจิตอล และมือถือ ในปัจจุบันจะมาพร้อมกับแบตเตอรี่แบบ lithium แทบทั้งสิ้น ซึ่งแบตเตอรี่แบบ lithium นั้นถูกออกแบบมาให้ใช้งานง่าย น้ำหนักเบา และไม่ต้องดูแลรักษามากนัก ซึ่งจะต่างจากแบตเตอรี่แบบชาร์ตไฟใหม่ได้ในสมัยก่อนๆอย่างสิ้นเชิง ทั้งในด้านวิธีใช้งาน และการดูแลรักษาอย่างถูกต้อง

แบตเตอรี่แบบ lithium ที่พบเห็นบ่อยๆ ในปัจจุบันมีด้วยกัน 2 แบบ คือ

1. Lithium-ion หรือตัวย่อว่า Li-ion เป็นแบตเตอรี่ที่พบเห็นมากที่สุด ถือว่าเป็นแบตเตอรี่มาตรฐานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในทุกวันนี้

2. Lithium-ion polymer หรือตัวย่อว่า Li-Poly เป็นแบตเตอรี่ที่พัฒนาต่อยอดมาจาก Li-ion โดยจะ
มีความจุไฟฟ้ามากว่า Li-ion ถึง 20% ในขนาดแบตเตอรี่ที่เท่ากัน แบตเตอรี่แบบนี้มีจุดเด่น อีกอย่างหนึ่งคือ มีข้อจำกัดเรื่องรูปร่างของเบตเตอรี่น้อยมาก จึงทำให้สามารถสร้างแบตเตอรี่แบบ Li-Poly ให้มีขนาดเล็กและบางได้ รวมทั้งสามารถสร้างให้มีรูปทรงแปลกๆ ที่ไม่ใช่ทรงกระบอกหรือทรงสี่เหลื่ยมเหมือนแบตเตอรี่แบบเดิมๆได้อีกด้วย อย่างไรก็ตามต้นทุนการผลิตของ Li-Poly ยังจัดว่ามีต้นทุนสูง ดังนั้นความนิยมจึงยังมีไม่มากเท่าแบตเตอรี่แบบ Li-ion

Anlud Power Bank รุ่น 2200, 4800, 5000 ของเรา ใช้ แบตเตอรี่แบบ Lithium polymer นะครับ

1. ตารางเจ้าปัญหา ความจริงที่ถูกบิดเบือน

หลายๆคนอาจจะเคยเห็นตารางอย่างในรูปข้างบนมาแล้วใช่ไหม ครับ มีบทความหนึ่งนำตารางข้างบนนี้ไปอ้างอิง(บทความที่ชื่อ "เทคนิคการชาร์จแบตเตอรี่โน้ตบุ๊กให้คุ้มค่า") แต่กลับบิดเบือนข้อเท็จจริง โดยอ้างว่ากราฟที่เห็นเป็นกราฟ การชาร์ตไฟที่ % แบตเตอรี่ต่างๆกัน เช่น ที่ 1C ก็อ้างไปว่าเป็นการชาร์ตไฟที่แบตเตอรี่เหลือไฟอยู่ 65-70% ซึ่งเป็นข้อมูลที่บิดเบือนและผิดชนิดที่ว่าเป็นคนละเรื่องกันเลย

ต้นฉบับที่แท้จริงของตารางข้างบนมาจากเว็บ //www.batteryuniversity.com/parttwo-34.htm ครับ ซึ่งในเว็บ และบนหัวตารางก็ระบุไว้อย่างชัดเจนมันคือตาราง charge/discharge rateซึ่งคำว่า charge rate ไม่ ได้หมายความว่าใช้แบตไปหมดไปกี่เปอร์เซ็นต์แล้วค่อยชาร์ตไฟกลับคืนเป็น 100% แต่ charge rate หมายถึงอัตราของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ชาร์ตแบตเตอรี่ในช่วงเวลา เช่น

ถ้าเรามีแบตเตอรี่ขนาด 10 Ah(ampere-hour) แต่เราชาร์ตไฟด้วยแท่นชาร์ตที่ปล่อยไฟชั่วโมงละ 2 แอมแปร์(ampare) ก็จะต้องใช้เวลาชาร์ตไฟเข้าไปในแบตเตอรี่ที่ว่างเปล่าจนไฟเต็มด้วยเวลา 5 ชั่วโมง อัตราการชาร์ตระดับนี้เราเรียกว่าอัตรา C/5 หรือ 0.2C
ส่วนอัตรา 1C ก็คือ ถ้าชาร์ตแบตเตอรี่ขนาด 10Ah ก็ต้องใช้แท่นชาร์ตที่ปล่อยไฟชั่วโมงละ 10 แอมแปร์ก็จะชาร์ดไฟได้เสร็จใน 1 ชั่วโมง
เช่นเดียวกับอัตรา 2C ก็คือ ชาร์ตแบตเตอรี่ขนาด 10Ah ด้วยแท่นชาร์ตที่ปล่อยไฟชั่วโมงละ 20 แอมแปร์ก็จะชาร์ตไฟได้เสร็จใน 30 นาที

และคำว่า discharge rate ก็จะคล้ายๆกับ charge rate ครับแต่เป็นในทางกลับกันคือเป็นอัตราการใช้ไฟ

ดังนั้นจะเห็นได้ว่าตารางข้างต้นแสดงถึงว่า ถ้าเราชาร์ตไฟด้วยกระแสไฟสูงในเวลาสั้นหรือใช้ไฟจากแบตในปริมาณมากในระยะ เวลาอันสั้น จะทำให้แบตเตอรี่แบบ lithium เสื่อมเร็วขึ้น (จำนวน cycle ลดลง)

ส่วนกรณีที่ยกมาอ้างว่า การชาร์ตไฟบ่อยๆหรือ การใช้ไฟจากแบตเตอรี่เพียงเล็กน้อยแล้วรีบชาร์ตกลับให้เต็ม 100% เป็นการช่วยเพิ่มจำนวน cycle นั้นไม่เป็นความจริงแม้แต่น้อย เพราะการเพิ่มลดของจำนวน cycle ไม่เกี่ยวกับรูปแบบการใช้งานว่าใช้มากใช้น้อยแล้วค่อยชาร์ตไฟ แต่จำนวน cycle เกี่ยวข้องโดยตรงกับเครื่องชาร์ตว่าชาร์ตเร็วหรือช้า ถ้ายิ่งชาร์ตเร็วแบตฯก็จะเสี่ยมเร็ว ถ้าเครื่องชาร์ตค่อยๆชาร์ตแบตก็จะเสื่อมช้า

2. นับจำนวน Cycle อย่างไร

จำนวน Cycle คือตัวเลขที่บ่งบอกอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ว่าแบตฯจะเริ่มเสื่อมเมื่อผ่าน การชาร์ตไปนานแค่ไหน ถ้าแปลตรงๆตัวคำว่า cycle ก็คือรอบ คำว่ารอบไม่ได้เท่ากับคำว่าครั้ง ดังนั้นการชาร์ต 1 ครั้งจึงไม่เท่ากับ 1 cycle ซะทีเดียว

จำนวน 1 Cycle จะวัดจากปริมาณการชาร์ตไฟที่รวมๆแล้ว เท่ากับปริมาณการชาร์ตไฟจากแบตเตอรี่ที่ไม่มีไฟ(0%) จนแบตเตอรี่มีไฟเต็ม(100%) 1 ครั้ง

เช่น ถ้าเราชาร์ตครั้งแรกจากแบตเตอรี่ 50%=>100% การชาร์ตครั้งนี้ก็จะนับเท่ากับ 0.5 cycle
หรือถ้าชาร์ตครั้งต่อมาอีก 80%=>100% เมื่อรวมกับครั้งแรกก็จะได้เท่ากับ 0.5+0.2 = 0.7 cycle 

ตารางแสดงจำนวน Cycle Life (จำนวน Cycle ก่อนแบตจะเสื่อม) จาก //www.batteryuniversity.com/partone-3.htm

3. ชาร์ตอย่างไรถึงจะดี

หลาย คนคงเคยได้ยินว่าต้องชาร์ตแบตเตอรี่ครั้งแรกเท่านั้นเท่านี้ชั่วโมงแล้วจึง จะเริ่มใช้งานได้ หรือว่าต้องหมั่นชาร์ตบ่อยๆ หรือไม่ก็ใช้ให้ไฟหมดก่อนแล้วค่อยชาร์ต ซึ่งข้อความทั้งหมดนี้ก็มีข้อจริงและเท็จปนๆกัน อันที่จริงแล้วสำหรับแบตเตอรี่แบบ lithium (ย้ำว่าแบบ lithium เท่านั้น) จะชาร์ตอย่างไรก็ได้ไม่มีผลต่ออายุการใช้งานครับ

ข้อมูลตรงนี้เป็นที่ยืนยันจากแหล่งข้อมูลที่น่าเชื่อถือ(ทั้งที่อ้างอิงไว้ข้างล่าง และที่อื่นๆ) มีใจความตรงกันว่า การชาร์ตมาชาร์ตน้อย ชาร์ตนาน ชาร์ตถี่ ชาร์ตบ่อย มีผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่น้อยมาก ส่วนข้อความข้างต้นที่ยกมานั้นเป็นคำแนะนำสำหรับแบตเตอรี่ชนิดอื่นๆที่ไม่ใช่ lithium ครับ

การที่แบตเตอรี่แบบ lithium จะเสื่อมจากการใช้งานนั้นมีอยู่ด้วยกัน 4 เงื่อนไข คือ

1. เมื่อใช้งานจนถึงจำนวน Cycle ที่แบตเตอรี่จะเริ่มเสื่อมเองตามปกติ
2. เมื่อถึงเวลาที่แบตเตอรี่จะเสื่อมมันก็จะเรี่มเสื่อมเอง โดยเวลาที่ว่าเป็นเวลาที่นับตั้งแต่การผลิต ไม่ใช่เวลาในการใช้งาน
3. การชาร์ตไฟของตัวชาร์ต (ดังที่กล่าวไปแล้วในข้อ 1)
4. อุณหภูมิของแบตเตอรี่ ถ้าแบตเตอรี่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงก็จะส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วกว่าปกติได้

4. ได้ยินว่าชาร์ตไฟ 40% แบตจะอยู่ได้นานกว่าจรึงรึเปล่า

สำหรับแบตเตอรี่แบบ lithium ถ้าชาร์ตไฟที่ 40% แล้วเก็บเอาไว้โดยไม่ใช้งานเป็นระยะเวลา 1 ปีขึ้นไป ตัวแบตจะเสื่อมน้อยกว่าการชาร์ตไฟที่ 100% แล้วเก็บไว้นาน 1 ปีขึ้นไป แต่สำหรับแบตเตอรี่ที่ไม่ได้เก็บไว้นานเกิน 1 ปี หรือแบตเตอรี่ที่ใช้งานตามปกติ(ไม่ได้เก็บเข้ากรุ) อัตราการเสื่อมของแบตเตอรี่ไม่ว่าจะมีไฟที่ 40% หรือ 100% นั้นแทบจะไม่ต่างกัน

สรุปว่าข้อความข้างต้นเป็นจริงเฉพาะแบตเตอรี่ lithium ที่เก็บไว้นานๆโดยไม่ใช้งานครับ และในการเก็บรักษาก็อย่าลืมเก็บไว้ในที่เย็นๆนะครับ เพราถ้าเก็บไว้ในที่อากาศร้อนจะเร่งให้แบตเสื่อมเร็วครับ

5. แล้วเวลาใช้งาน Notebook เมื่อเสียบปลั๊กแล้วควรจะถอดแบตหรือไม่

คำตอบนี้ตอบได้ทั้งควร และไม่ควรครับ ขึ้นอยู่กับผู้ใช้งานจะเลือกแบบไหน

1. เสียบปลั๊กแล้วแต่ไม่ถอดแบตฯ

ข้อดี
- หากระบบไฟฟ้ามีปัญหา ก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงาน และงานที่ทำในเครื่อง Notebook เปรียบเหมือนกับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ UPS อยู่
- ขั้วแบตเตอรี่จะไม่เกิดปัญหา ฝุ่นผงหรือความชื้นไปเกาะ
- มีความสะดวก สบายในการใช้งาน ไม่ต้องถอดๆใส่ๆ

ข้อเสีย
- แบตเตอรี่จะได้รับความร้อนจากตัวเครื่อง ส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วกว่าปกติเล็กน้อย

2. เสียบปลั๊กแล้วถอดแบตฯ

ข้อดี
- แบตเตอรี่จะปลอดภัยต่อความร้อนที่มาจากตัวเครื่อง notebook แน่นอน 

ข้อเสีย
- ขั้วแบตเตอรี่อาจเกิดฝุ่นผงหรือมีความชื้นไปเกาะทำให้เกิดคราบออกไซด์ อาจส่งผลให้เกิดอาการเสียบแบตเตอรี่แล้วไฟไม่เข้าเครื่องได้
- หากระบบไฟมีปัญหา เครื่อง notebook จะดับ ทำให้งานในเครื่องเสียหาย และอาจทำให้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในเครื่องเสียหายได้

โดยส่วนตัวผมจะแนะนำให้เสียบแบตฯทิ้งเอาไว้ครับ เพราะข้อดีมีเยอะกว่าข้อเสีย และที่สำคัญคือ ถึงแม้การเสียบแบตฯไว้อาจจะทำให้แบตฯเสื่อมจากความร้อนได้ แต่ในความเป็นจริงแล้ว Notebook ทุกวันนี้ออกแบบมาให้ตรงส่วนที่เป็นแบตเตอรี่เป็นฉนวนความร้อนครับ ดังนั้นความร้อนก็จะส่งไปถึงแบตเตอรี่ได้ไม่มากนัก เรียกง่ายๆว่าถ้าเครื่องมันร้อนมาก คนใช้ Notebook จะร้อนมือก่อนที่แบตจะร้อนเสียอีกด้วยซ้ำครับ

สรุปสุดท้ายด้วยคำแนะนำสั้นๆ สำหรับแบตเตอรี่ lithium ดังนี้ครับ

1. พยายามหลีกเลี่ยงการใช้แบตเตอรี่จนหมดแล้วค่อยชาร์ตครับ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิด discharge rate ในอัตราที่สูง (ใช้ไฟเยอะในเวลาอันสั้น) ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็ว เช่น กรณีที่ต้องการใช้งานเครื่องหนักๆ(กินแบตฯเยอะๆ) ก็ควรใช้แค่ช่วงเวลาไม่นาน และไม่ควรใช้จนแบตหมดครับ ถ้าเลี่ยงไม่ได้จริงๆให้หาโอกาสชาร์ตไฟเป็นระยะๆ จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิด discharge rate ในอัตราที่สูงได้

และที่สำคัญที่สุดคือการชาร์ตบ่อยๆ จะช่วยป้องกันการลืมชาร์ตไฟ ซึ่งถ้าหากปล่อยให้แบต lithium ไฟหมดเป็นเวลานานแบตจะเสีย ไม่สามารถชาร์ตไฟได้อีก

2. ระลึกไว้เสมอว่าแบตฯแบบ  lithium ความร้อนมีผลต่อการเสื่อมมากกว่ารูปแบบการชาร์ตไฟครับ ดังนั้นพยายามดูแลอย่าให้แบตฯร้อน จะได้ผลดีกว่ามัวกังวลเรื่องชาร์ตบ่อย ชาร์ตมาก ชาร์ตน้อย

3. เก็บแบตเตอรี่ไว้ในที่เย็นๆ ถ้าจำเป็นจะต้องเก็บ Notebook ไว้ในรถที่จอดตากแดด ก็ควรถอดแบตเตอรี่แยกติดตัวออกมาด้วยครับ จะช่วยให้แบตฯเสื่อมช้าลง

4. ถ้าจำเป็นจะต้องเก็บแบตไว้เป็นเวลานาน โดยไม่ได้ใช้งาน ให้ชาร์ตไฟไว้ที่ประมาณ 40% ของความจุ แล้วเก็บไว้ในที่เย็นๆ จะช่วยยืดอายุการใช้งานได้

5. ไม่ควรซื้อแบตเตอร์แบบ  lithium มาเก็บไว้เผื่อใช้งานครับ เพราะแบตแบบ  lithium มีอายุการเสื่อมสภาพนับจากวันผลิต(ไม่ใช่วันที่ใช้นะครับ) ดังนั้นถ้าเก็บไว้นานโดยไม่ใช่มันก็จะเสื่อมไปเองได้ครับ และเช่นเดียวกันกับการเลือกซื้อแบตแบบ  lithium ไม่ควรซื้อแบตฯแบบเก่าเก็บครับ เพราะซื้อมาแล้วใช้ได้ไม่นานแบตฯมันจะเสื่อมตามอายุของมันเองครับ

จบแล้วครับสำหรับ 5 คำถามกับคำตอบที่ถูกต้อง และ 5 คำแนะนำในการใช้แบตเตอรี่แบบ  lithium ยังไง

และมีบทความที่เขียนกันผิดๆ แปลมาผิดๆกันเยอะครับ บทความทั้งหมดนี้ผมเขียนขึ้นโดยรวมรวมจากความรู้ที่ได้ศึกษาจากเว็บต่าง ประเทศทั้งหมด รวมทั้งความรู้ส่วนตัวสมัยที่เรียนมหาวิทยาลัย ส่วนเว็บท้ายบทความนี้ใช้อ้างอิงและหาข้อมูลเพิ่มเติมได้สำหรับผู้ที่ต้อง การนะครับ

//www.batteryuniversity.com/parttwo-34.htm
//en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery
//en.wikipedia.org/wiki/Lithium_ion_polymer_battery
//en.wikipedia.org/wiki/Trickle_charging
//www.daviddarling.info/encyclopedia/C/AE_charge_rate.html
//electronics.howstuffworks.com/