Page 39 - TEMCA MAG. ฉบับที่ 3 ปีที่ 28

สมองใสไฮเทค
เปลี่ยนแปลงอย่างถาวรในช่วงปล่อยประจุออก (discharge) ตัวอย่างที่พบบ่อยก็คือ แบตเตอรี่ อัลคาไลน์ ที่ใช้สําาหรับไฟฉาย และอีกหลาย อุปกรณ์พกพา แบตเตอร่ีทุติยภูมิ (แบตเตอร่ี ประจุใหม่ได้) สามารถดิสชาร์จและชาร์จใหม่ ได้หลายคร้ัง ในการน้ีองค์ประกอบเดิมของข้ัว ไฟฟ้าสามารถเรียกคืนสภาพเดิมได้โดยกระแส ย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น แบตเตอร่ีตะก่ัวกรด ท่ี ใช้ในยานพาหนะและแบตเตอรี่ ลิเธียมไอออน ที่ใช้สําาหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบเคลื่อน ย้ายได้
แบตเตอรี่มาในหลายรูปทรงและหลาย ขนาด จากเซลล์ขนาดเล็กที่ให้พลังงานกับ เคร่ืองช่วยฟัง และนาฬิกาข้อมือ จนถึง แบตเตอรี่แบงค์ที่มีขนาดเท่าห้องที่ให้พลังงาน เตรียมพร้อมสําาหรับ ชุมสายโทรศัพท์ และ ศูนย์ ข้อมูล คอมพิวเตอร์
แบตเตอรม่ี คี า่ พลงั งานเฉพาะ (พลงั งานตอ่ หน่วยมวล) ตํา่ากว่ามากเมื่อเทียบกับ เชื้อเพลิง ทั้งหลาย เช่น นํา้ามัน แต่ก็สามารถชดเชยได้บ้าง โดยประสิทธิภาพที่สูงของมอเตอร์ไฟฟ้าใน การผลิตงานด้านกลไกเม่ือเทียบกับเคร่ืองยนต์ สันดาป
2.4.1 หลักการทําางานของแบตเตอรี่
แบตเตอรแ่ี ปลงพลงั งานเคมใี หเ้ ปน็ พลงั งาน ไฟฟา้ โดยตรง แบตเตอรป่ี ระกอบดว้ ยเซลลแ์ บบ โวลตาไดม้ ากกวา่ หนง่ึ เซลล์ แตล่ ะเซลลป์ ระกอบ ด้วยสอง คร่ึงเซลล์ ที่เชื่อมต่อเรียงกันเป็นแถว โดยสารอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นส่ือกระแสไฟฟ้า ที่มีไอออนท่ีมีประจุลบ (อังกฤษ: anion) และ ไอออนทม่ี ปี ระจบุ วก (องั กฤษ: cation) ครง่ึ เซลล์ หนง่ึ ตวั จะมอี เิ ลก็ โทรไลตแ์ ละขว้ั ลบ (อเิ ลก็ โทรด ที่แอนไอออนวิ่งเข้าหา); อีกคร่ึงเซลล์หนึ่งจะ มีอิเล็กโทรไลต์และขั้วบวก (อิเล็กโทรดท่ีแคท ไอออนวิ่งเข้าหา Redox ปฏิกิริยา Redox เป็น ตัวให้พลังงานกับแบตเตอร่ี แคทไอออนจะลด ลง (อิเล็กตรอนมีการเพิ่ม) ท่ีแคโทดระหว่าง การชาร์จประจุ ในขณะที่แอนไอออนจะถูก ออกซิไดซ์ (อิเล็กตรอนจะถูกลบออก) ที่ข้ัวบวก
ระหว่างการชาร์จ[13] ในระหว่างการดีสชาร์จ กระบวนการจะเป็นตรงกันข้าม ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง ไม่ได้สัมผัสกัน แต่เชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดย อิเล็ก โทรไลต์ เซลล์บางตัวใช้อิเล็กโทรไลต์แตกต่าง กันสําาหรับแต่ละครึ่งเซลล์ ตัวคั่นช่วยให้ไอออน ไหลระหว่างครึ่งเซลล์ แต่จะช่วยป้องกันการ ผสมของอิเล็กโทรไลต์ทั้งสองด้าน

รูปที่ 11 เซลล์แบบโวลตา [4]
2.4.2 ประเภทของแบตเตอรี่
 รูปที่ 13 แบตเตอรี่เซลล์ทุติยภูมิ [4]
2.4.3 แบตเตอร่ีในยานยนต์ไฟฟ้า
2.4.3.1 แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (lead-acid battery) แบตเตอรี่ชนิดนี้จะบรรจุในภาชนะที่ไม่ ได้ปิดผนึก (unsealed container) ซึ่งแบตเตอร่ี จะต้องอยู่ในตําาแหน่งต้ังตลอดเวลาและต้อง เป็นพื้นท่ีที่ระบายอากาศได้เป็นอย่างดี
แบตเตอร่ีชนิดประจุ ไฟฟ้าใหม่ได้ และ ชนิดใช้แล้วทิ้งจากมุมมองของผู้ใช้แบตเตอรี่ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้ แบตเตอร่ี ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ และ แบตเตอร่ีชนิด ประจุไฟฟ้าใหม่ไม่ได้ (ใช้แล้วทิ้ง)
 รูปที่ 12 แบตเตอรี่เซลล์ปฐมภูมิ [4]
ในทางตรงกันข้ามแบตเตอร่ีชนิดประจุ ไฟฟ้าใหม่ได้ หรือ เซลล์ทุติยภูมิ สามารถประจุ ไฟฟ้าใหม่ได้หลังจากไฟหมด เนื่องจากสาร เคมีท่ีใช้ทําาแบตเตอร่ีชนิดนี้สามารถทําาให้กลับ ไปอยู่ในสภาพเดิมได้โดยการประจุไฟฟ้าเข้าไป ใหม่ซึ่งอุปกรณ์ท่ีใช้อัดไฟนี้เรียกว่า ชาร์จเจอร์ หรือ รีชาร์จเจอร์
ISSUE3•VOLUME28 NOV.2021-JAN.2022 39

รูปที่ 14 แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด [7]
2.4.3.2 แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน จุดเด่น ของแบตเตอร่ลี ิเทียมไอออนคือความจุพลังงาน และกําาลังไฟฟ้าที่สูงกว่าแบตเตอรี่ตระกูล นิกเกิลและกรดตะกั่ว 2.4.3.2 แบตเตอร่ีลิเทียม ไอออน จุดเด่นของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน คือความจุพลังงานและกําาลังไฟฟ้าท่ีสูงกว่า แบตเตอร่ีตระกูลนิกเกิลและกรดตะกั่ว
 รูปที่ 15 แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน [4]