logo
Noppadon B.
Noppadon B.
Jul-2022
 

แบตเตอรี่ลิเธี่ยมมีกี่ชนิด
(What are types of Lithium Battery ?)

Lithium Battery
 
 

ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธี่ยมกำลังความนิยมเพิ่มมากขึ้นและมากขึ้นเรื่อยๆ เห็นได้ว่ามีใช้ในอุปกรณ์เกือบทุกอย่างรอบๆตัวเรา โทรศัพท์มือถือ เพาเวอร์แบงค์ โน้ตบุ๊ค เครื่องมือไร้สายทั้งหลาย รวมไปถึงรถยนต์ EV โดรน ยานยนต์ไฟฟ้า ดาวเทียม และอื่นๆ ต่างก็มีใช้แบตเตอรี่ลิเธี่ยมทั้งนั้น
แต่ยังไงก็ตาม ไมใช่ว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยมที่ใช้อยู่ในเครื่องมือหรืออุปกรณ์เหล่านั้นจะเป็นแบตฯลิเธี่ยมชนิดเดียวกันทั้งหมดเพราะว่าแบตฯลิเธี่ยมมีหลายชนิดแต่ละชนิดมีข้อดีข้อเสียต่างกันออกไป

 
     
 

แบตเตอรี่ลิเธี่ยมคืออะไร? (What is Lithium Battery?)

 
  แบตเตอรี่ลิเธี่ยม (Lithium Battery) หรือ เรียกแบบเต็มว่า แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไออน (Lithium Ion Battery) นั้นเรียกชื่อตามการกักเก็บพลังงานในลิเธี่ยมไออน (Li ion) โดยการสร้างศักย์ไฟฟ้าให้เกิดขึ้นระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่และคั่นด้วยฉนวนที่เรียกว่า ตัวคั่น(Saparator)
ตัวคั่นหรือ Saparator สามารถเป็นได้ทั้งฉนวนและนำไอออน เมื่อตอนขณะชาร์จไฟ ลิเธี่ยมไออนจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังขั้วลบผ่านตัวคั่น และเมื่อตอนคายประจุ ลิเธี่ยมไออนจะเคลื่อนที่ในทิศตรงกันข้าม การเคลื่อนที่ของประจุลิเธี่ยมไออนนี้เองทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าโวลท์ (Voltage)เกิดขึ้น แต่เมื่อไม่มีการใช้งานแบตเตอรี่ตัวคั่นจะทำหน้าที่เป็นฉนวนกั้นไม่ให้ไอออนเคลื่อนที่ข้ามไปมา และเมื่อมีการเอาแบตเตอรี่ไปต่อเข้ากับอุปกรณ์เพื่อใช้งาน ประจุลิเธี่ยมไออนหรืออิเลคตรอนที่ถูกกั้นอยู่ด้วยตัวคั่นหรือSaparator อยู่นั้นจะถูกดันให้วิ่งผ่านตัวกั้นได้
 
 
Lithium Battery Components
 
     
 

ชนิดของแบตเตอรี่ลิเธี่ยม (Types of Lithium Battery)

ประเภทหรือชนิดของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนั้น ส่วนใหญ่เรียกชนิดตามองค์ประกอบของคาร์โธด แต่ก็มีที่เรียกตามองค์ประกอบของอาร์โนดด้วยเช่นกัน ดูจากภายนอกเราไม่สามารถจำแนกได้ ดังนั้นเราจึงควรตรวจสอบให้แน่ชัดและศึกษารายละเอียดให้แน่ใจก่อนเลือกซื้อและนำไปใช้งาน ทั้งนี้เพื่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพสูงสุดและมีคุณสมบัติตรงตามแต่ละประเภทการใช้งานของอุปกรณ์หรือเครื่องมือนั้นๆ
ชนิดของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมมี 6 ชนิดหลักๆ ได้แก่

1.แบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟต (Lithium Ion Phosphate : LFP)


lithuim phosphate battery LFP LiPO

แบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟต หรือ LiFePO4 หรือ LFP หรือเราอาจจะรู้จักกันในชื่อ LiPO หรือที่บ้านเรานิยมเรียกกันว่า แบตฯลิโป เป็นแบตเตอรี่ลิเธี่ยมที่มีใช้ทั่วไปและใช้อยู่มากที่สุด ใช้ฟอสเฟตเป็นคาร์โธด ใช้กราไฟต์เป็นอาร์โนด
แบต LiPO มีรอบอายุการใช้งานที่นาน ไม่ค่อยมีปัญหาด้านความร้อน มีประสิทธิภาพด้านเคมีไฟฟ้าที่ดี
แบตฯ LFP หรือ LiPO 1 cell มีความต่างศักย์หรือแรงดันไฟฟ้าประมาณ 3.2V ถ้าต้องการนำไปใช้งานเป็นระบบ 12V ต้องเอามาต่ออนุกรมกัน 4cell จะได้ 12.8V จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมแบตLiPO จึงนำมาใช้อย่างแพร่หลายที่สุด รวมถึงไฟถนนโซล่าเซลล์ เพราะสามารถใช้ 4cell แล้วนำมาใช้แทนแบตแบบตะกั่วหรือแบบ deep cycle ได้

LFP perspective performance lithuim battery


ข้อเด่นของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟต

  • อายุการใช้งานนาน ปกติแล้วแบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟตมีอายุการใช้งาน 2000 cycles หรือมากกว่า
  • deep of discharge สูง ปกติแล้วแบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟตมี deep of discharge สูงประมาณ 80% สูงถึง 100% สำหรับผู้ผลิตบางรายโดยไม่ได้ทำให้แบตเตอรี่เสียหาย
  • ปลอดภัยและทนต่ออุณหภูมิได้สูง

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟต

  • แบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟตมีค่าพลังงานจำเพาะไม่สูง
  • ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อใช้งานในที่ที่มีอุณภูมิต่ำ
  • ไม่ค่อยเหมาะใช้งานที่มีการใช้งานแบบกระแสกระชากสูงๆ ( high cranking applications ) เป็นเพราะด้วยคุณสมบัติ ข้อด้อย2ข้างข้างบนจึงทำให้แบตเตอรี่ลิเธี่ยมฟอสเฟตไม่ค่อยเหมาะใช้งานที่มีการใช้งานแบบกระแสกระชากสูงๆ เช่น การสตาร์ทเครื่องยนต์

2.แบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ (Lithium Cobalt Oxide : LCO)



Lithium Battery


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ หรือ LCO หรือที่บ้านเรานิยมเรียกว่า แบตลิเธี่ยมไออน (ซึ่งไม่ถูกต้องมากนัก เพราะว่าแบตลิเธี่ยมไออนเป็นคำที่กว้าง ที่กำลังกล่าวถึงทั้งหมดล้วนเป็นลิเธี่ยมไออน) มีค่าพลังงานจำเพาะ(specific power)สูงแต่มีกำลังงานจำเพาะ(specific power)ต่ำ กล่าวคือสามารถจ่ายไฟได้นานแต่จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่กินไฟสูงได้ไม่ดี จึงเหมาะและมีใช้ในงานอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ แทบเลต โน้ตบุ๊ค กล้องถ่ายรูป ที่ต้องการกำลังน้อยๆแต่อยู่ได้นานๆ โดยที่ แบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ 1cell มีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 3.7V

perspective performance lithuim battery LCO


ข้อเด่นของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ LCO

  • ข้อดีของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ คือมีค่าพลังงานจำเพาะสูง สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่กินไฟต่ำได้นาน

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมโคบอลต์ออกไซด์ LCO

  • มีอายุการใช้งานสั้น ประมาณ 500-1000cycles
  • วัตถุดิบ โคบอลต์ มีราคาค่อนข้างสูง
  • ทนความร้อนได้ต่ำจึงมีปัญหาเรื่องความความปลอดภัยอยู่พอสมควร
  • ไม่เหมาะใช้งานกับอุปกรณ์ที่กินไฟสูง


3.แบตเตอรี่ลิเธี่ยมแมงกานิสออกไซด์ (Lithium Manganese Oxide : LMO)


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมแมงกานิสออกไซด์ หรือ LMO ใช้ส่วนผสมของธาตุลิเธี่ยมแมงกานีสออกไซด์เป็นคาร์โธด ซึ่งองค์ประกอบของธาตุสามชนิดนี้ เมื่อรวมกันจะสร้างให้เกิดโครงสร้างแบบ 3 มิติ ทำให้การไหลของอิออนดีขึ้น มีความต้านทานภายในต่ำลง เพิ่มกระแสได้มากขึ้นและมีค่าการทนต่อความร้อนได้มากขึ้นด้วย การค้นพบแบตฯ LMO (ประมาณ ค.ศ.1981) ถือเป็นความสำเร็จก้าวสำคัญในวงการแบตเตอรี่ ด้วยความที่มีความต้านทานภายในเซลล์ต่ำจึงสามารถชาร์จแบบเร็ว(fast charge) และจ่ายกระแสสูง (high dis-charge current) ได้ แบตฯ LMO สามารถที่จ่ายกระแสได้ถึง 20-30A โดยที่ค่าความร้อนไม่ขึ้นสูงมากได้ แต่แบตฯ LMO ก็มีค่าการเก็บพลังงานได้น้อย และอายุการใช้งานที่ไม่ได้ยาวมากนัก
แบตเตอรี่ชนิด LMO มีใช้งาน ในอุปกรณ์ประเภทเครื่องมือไร้สาย (power tools) อุปกรณ์ทางการแพทย์ รถไฟฟ้าและรถไฮบริด บางรุ่น

perspective performance lithuim battery LMO

ข้อเด่นของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแมงกานิสออกไซด์

  • ชาร์จเร็ว
  • มีค่าพลังงานจำเพาะสูงกว่าแบตฯ LCO
  • ขนาดเล็กกว่า LCO
  • จ่ายกระแสได้สูง

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมแมงกานิสออกไซด์

  • มีอายุการใช้งานได้สั้น เพียง 300-700cycles เท่านั้น และสั้นที่สุดในบรรดาแบตเตอรี่ลิเธี่ยมทั้งหมด


4.แบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลแมงกานิสโคบอลต์ออกไซด์ (Lithium Nikel Manganese Cobalt Oxide:NMC)

tesla model s NMC
รถยนต์ไฟฟ้า TESLA MODEL S

แบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลแมงกานิสโคบอลต์ออกไซด์ หรือ NMC ด้วยการเพิ่มนิเคิล Ni ซึ่งมีความจุพลังงานจำเพาะ(Specific Capacity;Ah/kg)สูง เข้าไปในส่วนประกอบของคาร์โธด ทำให้แบตฯ NMC มีค่าพลังงานจำเพาะสูงขึ้น ผลที่ได้คือได้เซลล์ที่มีความต่างศักดิ์หรือแรงดันไฟฟ้าสูงถึงประมาณ 4V/cell เดิมทีเดียวแบตฯชนิด NMC ไม่ได้มีส่วนผสมของแมงกานิส ต่อมานักวิจัยจึงได้เพิ่มแมงกานิสเข้าไปเพื่อเพิ่มความสเถียร ผลก็คือแบตฯ NMC มีทั้งความสเถียรและใช้งานได้ในงานแรงดันสูง (high voltage applications) การปรับเปลี่ยนส่วนผสมระหว่าง นิเคิล แมงกานีส และโคบอลต์ ทำให้เกิดชนิดย่อยและคุณสมบัติที่แตกต่างกันและยังคงเป็นจุดขายของผู้ผลิตแต่ละราย เช่น รุ่น NMC111 (ส่วนผสมเท่ากัน) รุ่นNMC442 รุ่น NMC622 หรือ รุ่น NM811 ในปัจจุบันแบตฯ NMC มีความต้องการสูงในอุตสาหกรรมรถยนต์ EV เพราะด้วยคุณสมบัติ มีค่าพลังงานสูง จ่ายกระแสได้สูง มีสเถียรภาพ และทนต่ออุณหภูมิได้ดีมาก มีใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าหลายรุ่น เช่น Tesla Model S, Nissan Leaf, Chevloret Volt, BMW i3

perspective performance lithuim battery NMC

ข้อเด่นของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลแมงกานิสโคบอลต์ออกไซด์ NMC

  • มีค่าพลังงานจำเพาะสูง
  • สามารถจ่ายกระแสได้มาก
  • ชาร์จเร็ว
  • มีอายุการใช้งานนาน
  • และปลอดภัย

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลแมงกานิสโคบอลต์ออกไซด์ NMC

  • ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลแมงกานิสโคบอลต์ออกไซด์ คือมีแรงดันไฟฟ้าต่อเซลล์ต่ำกว่า LCO เล็กน้อย


5.แบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ (Lithium Nikel Cobalt Aluminum Oxide : NCA)


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ หรือ NCA มีคุณสมบัติคล้ายกับ NMC คือเก็บไฟได้มากและจ่ายไฟได้นาน แต่มีข้อเสียคือด้านความปลอดภัยยังไม่ค่อยสูงต้องมีระบบตรวจเช็คความปลอดภัยอยู่ตลอดเวลาเมื่อนำมาใช้ในรถ EV
จนถึงปัจจุบันมี Tesla เพียงเจ้าเดียวที่ใช้แบตฯ NCA มีในรุ่น Model 3 และ Model S รุ่นแรก (2012)

perspective performance lithuim battery NCA

ข้อดีแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ NCA

  • มีค่าพลังงานจำเพาะสูง
  • สามารถจ่ายกระแสได้มาก
  • ชาร์จเร็ว
  • มีอายุการใช้งานนาน

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ NCA

  • ความปลอดภัยต่ำกว่าชนิดอื่น
  • ราคาสูง


6.แบตลิเธี่ยมไททาเนต (Lithium Titanate : LTO)



sattelite LTO


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนต หรือ LTO ที่เปลี่ยนอาร์โนดจากกราไฟต์เป็นลิเธี่ยมไททาเนต ส่วนคาร์โธดมีทั้งเป็น LMO หรือ LMC ผลคือได้แบตฯที่ทั้ง ชาร์จเร็วกว่าแบตฯชนิดอื่นๆ อายุการใช้งานนาน และมีความปลอดภัยขึ้น แบตลิเธี่ยมไททาเนต (LTO) มีใช้ใน รถยนต์ EV เวอร์ชั่นที่มีใช้ภายในประเทศญี่ปุ่นเอง เช่น รถยนต์ไฟฟ้า Mitsubishi i-MiEV , Honda Fit EV , Tosa Electric Concept Bus นอกจากนี้ยังมีใช้ในเครื่องมือทางการทหาร ไฟถนนโซล่าเซลล์ รถ EV สถานีชาร์จรถ EV UPS เครื่องมือสื่อสาร รวมไปถึงอุปกรณ์ทางอวกาศ

perspective performance lithuim battery LTO

ข้อดีแบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนต LTO

แบตเตอรี่ลิเธี่ยมไททาเนต มีจุดเด่นหลายอย่าง
  • ชาร์จเร็ว
  • มีช่วงอุณหภูมิใช้งานที่กว้างมาก
  • มีอายุการใช้งานนาน
  • มีความปลอดภัยและความสเถียรสูงที่สุด

ข้อด้อยของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนิเคิลโคบอลต์อลูมิเนียมออกไซด์ NCA

  • มีค่าพลังงานจำเพาะต่ำ แบตฯจึงมีขนาดใหญ่
  • ราคาสูงมาก


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมในอนาคต (Lithium Battery in the future)

-แบตเตอรี่โซลิดสเตท ลิเธี่ยมไออน (Solid-state Li-ion Battery): มีค่าพลังงานจำเพาะสูงแต่จ่ายกระแสได้ไม่ดีและมีความปลอดภัยน้อย
-แบตเตอรี่ลิเธี่ยมซัลเฟอร์ (Lithium-Sulfur Battery) : มีค่าพลังงานจำเพาะสูงแต่มีอายุงานสั้นและจ่ายกระแสไม่ดี
-แบตเตอรี่ลิเธี่ยมอากาศ (Lithium-Air Battery) : มีค่าพลังงานจำเพาะสูงแต่จ่ายกระแสไม่ดี และต้องการอากาศบริสุทธิ์ไหลเวียน มีอายุงานสั้น


แบตเตอรี่ลิเธี่ยมสามารถทดแทนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้ทั้งหมดไหม?

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดนั้นมีมายาวนานและใช้อยู่แพร่หลายอยู่จนปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมรถยนต์ และยานยนต์ ส่วนแบตเตอรี่ลิเธี่ยมนั้นเพิ่งเริ่มใช้งานแพร่หลายเมื่อไม่นานมานี้เอง เหมือนเป็นของใหม่ ดังนั้นแบตเตอรี่แบบตะกั่วกรดจึงเป็นเหมือนแบตเตอรี่พื้นฐานที่จะต้องใช้ต่อไปอีกนานพอสมควรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเรื่องราคาที่ยังต่างกันอยู่
 
   
 

"รักษ์โลก ร่วมใช้พลังงานทางเลือก"
 
     
 

บทความที่เกี่ยวข้อง: LED คืออะไร?ไฟถนนโซล่าร์เซลล์ หลักคิดในการออกแบบ , ตัวอย่าง การคำนวณ ไฟถนนโซล่าเซลล์ , แผงโซลล่าร์เซลล์ เลือกแบบไหนดีกว่า? , MPPT Solar Charge Controller คืออะไร? , แบตเตอรี่ deep cycle คืออะไร?
 


สินค้า : แบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Battery
 
   
   

หากอ่านแล้วเห็นว่าบทความเนื้อหามีประโยชน์ ฝาก กดlike กดแชร์ ด้านล่าง  



share


view count 4,203
 
หน้าแรก |  หน้าสินค้า |  วิธีการชำระเงิน |  วิธีการจัดส่งสินค้า |  ติดต่อเรา

DBD Verified

นโยบายบริษัท  |  นโยบายความเป็นส่วนตัว  |  นโยบายการแก้ไขปัญหาข้อร้องเรียน
Copyright © 2003-2022.  KLC Bright Co., Ltd. 
All Rights Reserved.