พอดีว่าผมไปอ่านเจอใน pantip นะครับ เห็นว่ามีประโยชน์มากเลยเอามาแชร์กัน

ความรู้ทางวิศวกรรมสำหรับแบตชนิด Li-ion (อีกครั้ง)
ข้อมูลนี้ผมได้มาจากห้องมาบุญครองนะครับ.. โดยคุณ Texas มา post ไว้
ผมเห็นว่าห้องนี้ก็มีคนสนใจเรื่องนี้มากพอสมควรเหมือนกัน.. เหมือนจะเคยคุยเรื่องนี้กันไปนานแล้ว ก็ยังหาข้อสรุปไม่ได้.. เลยอยากให้ลองอ่านนี่ดูนะครับ..
แล้วถ้าเห็นว่ามีประโยชน์ก็ช่วยบอกต่อๆไปให้คนที่ยังไม่ทราบที่มาอ่านทีหลังด้วยครับ

ความรู้ทางวิศวกรรมสำหรับแบตชนิด Li-ion (อีกครั้ง)

เนื่องจากผมได้อ่านหนังสือทั่วไปฉบับหนึ่ง ให้ความรู้เกี่ยวกับแบตชนิด Li-ion ซึ่งยังมีความสับสนอยู่หลายประการ
อีกทั้งข้อมูลที่ระบุนั้นได้อ้างอิงมาจากหนังสือพิมพ์ไทยรัฐฉบับวันอาทิตย์ที่ 20 เมษายน 2546

http://www.thairath.com/thairath1/2546/column/save/apr/20_4_46.asp

ผมเคยให้ข้อมูลนี้ไปครั้งหนึ่ง วันนี้ขอให้ข้อมูลอีกครั้ง เพื่อเป็นประโยชน์กับประชาชนทั่วไป
ที่ใช้งานโทรศัพท์มือถือ Palm หรือคอมพิวเตอร์โน๊ตบุต ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ Battery ชนิด Li-ion


ความรู้ทางวิศวกรรมสำหรับแบตชนิด Li-ion

ข้อมูลหนังสืออ้างอิง (1)
http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0071359788/qid=1053168171/sr=11-1/ref=sr_11_1/002-5217206-1926431

Web site อ้างอิง (2)
http://www.motorola.com/ies/ESG/testlab/article1.htm

แบบชนิด li-Ion มีข้อมูลจากหนังสืออ้างอิง (1) มีดังนี้
Table 35.11 General Performance Characteristics of Li-Ion Batteries
1. Operational cell Voltage "4.2-2.5 V"
4. Continuous rate capability "Typical : 1C"
"High rate : 5C"
6. Cycle life at 100 % DOD "Typically 3000"
7. Cycle life at 20 to 40 % DOD "Over 20000"
8. Calendar life "Over 5 year"
9. self discharge rate "2 to 10 % / month"
10. Memory effect "none"


ข้อ 1. แบตชนิดนี้ทำงานที่ระดับแรงดัน 4.2 V เมื่อแบตเต็ม
และเมื่อใช้งานแบตจนมีแรงดันเหลือแรงดันเพียง 2.5 V (แรงดันจุดตาย)
แล้วยังบังคับให้แบตจ่ายพลังงานต่อไปอีก ถือเป็นอันตรายต่ออายุการใช้งานของแบต

ข้อ 4. แบตชนิดนี้ชาร์จประจุระดับปกติที่อัตราการชาร์จ 1C
ซึ่งหมายถึง 1 เท่า ของความจุแบต (มีหน่วยเป็น Ah อ่านว่า แอมป์-ชั่วโมง)
เช่น แบต Li-Ion มีความจุถ่าน 1,000 mAh (1 พันมิลลิแอมป์-ชั่วโมง)
แบตชนิดนี้มีความจุ C = 1000 mAh ดังนั้น ถ้าต้องการชาร์จแบตระดับปกติให้ชาร์จที่กระแส 1000 mA
หรือ 1 Aใช้เวลาชาร์จ 1 ชั่วโมง
จากตารางข้างต้น
ดังนั้นการชาร์จระดับสูง หรืออาจเรียกว่าการชาร์จแบตแบบเร็ว คือ 5C ให้ชาร์จที่กระแสชาร์จ 5 A ใช้เวลาชาร์จ 0.2 ชั่วโมง เป็นต้น
(เวลาการชาร์จอาจเพิ่มจากนี้เนื่องจากการสูญเสีย Loss)

ข้อ 6 และ7 ต้องอธิบายความหมายของ DOD เสียก่อน (หัวใจของเรื่องวันนี้)

DOD หมายถึง Depth of Discharge
หรือความลึกของการคายประจุแบตในการชาร์จแบตใหม่ในแต่ละครั้ง
100 % DOD หมายถึง เราใช้งานแบต จนหมดเกลี้ยง 100 %
แล้วนำไปชาร์จใหม่

20 % DOD หมายถึง ใช้งานแบตจนคายประจุออกมาจำนวน 20 %
ของความจุแบต (เหลือความจุอยู่ 80 %)
และเริ่มต้นชาร์จใหม่ จนแบตเต็มอีกครั้ง

จากตารางข้างต้นทำให้คุณทราบว่า
อายุการใช้งานของแบตขึ้นกับ “จำนวนครั้ง”
ของการชาร์จด้วย เป็นกรณีแรก
(อายุแบตยังมีอีกกรณีคือ อายุแบตเนื่องจากเวลา)
ถ้าคุณใช้งานแบตหมดเกลี้ยงหรือ 100 % DOD
ในทุกครั้งที่คุณชาร์จแบตใหม่ตลอดอายุของแบตที่อยู่คู่กับมือถือของคุณ
คุณสามารถใช้งานแบตนี้โดยการ Charge >>> Discharge
กลับไปกลับมาอย่างนี้ได้ 3,000 รอบ แบตจึงเสื่อมสภาพ

แต่ถ้าคุณใช้งานแบตไปประมาณ 20- 40 %
ของความจุและชาร์จใหม่ ทำอย่างนี้ทุกๆ ครั้ง
ในตลอดอายุการใช้งานแบต คุณสามารถ Charge >>> Discharge
กลับไปกลับมาอย่างนี้ได้ 20,000 รอบ แบตจึงเสื่อมสภาพ

ถามว่า พฤติกรรมการใช้งานแบตของเราทำแบบ 20-40 % DOD
หรือ 100 % DOD อย่างไหนดีกว่ากัน ขอตอบว่าแบบ 20-40 %
DOD ดีกว่า เพราะถ้าสมมุติผมเลือกใช้งานแบตไป 20% DOD
เสมอตลอดอายุการใช้งานแบต และผมได้ใช้งานไปแล้ว 15,000 รอบ
คุณยังสามารถชาร์จแบตได้อีก 5,000 รอบ จึงครบ 20,000 รอบ
จึงจะครบอายุแบต

และการใช้งาน 20% DOD ไป 15,000
รอบอย่างนี้มีความหมายเทียบเท่า 100 % DOD
ที่การใช้งานไป 3,000 รอบ

ดังนั้นอายุการใช้งานแบตนับเป็นจำนวนครั้งครับ


จาก WEB site อ้างอิง (2)
หัวข้อ Depth of Discharge (DOD) ระบุไว้ว่า
กราฟความสัมพันธ์ระหว่าง จำนวนครั้งของการชาร์จในแกน Y
และ % DOD อยู่ในแกน X นั้น มีลักษณะกราฟเป็นแบบ
logarithmic (ผมไม่สามารถสแกนรูปในหนังสืออ้างอิง(1)

ให้ดูได้ กราฟจะคล้ายกับ y= f(x) = 1/x) กล่าวได้ว่า ถ้าแบตยิ่งมี DOD ต่ำ
ต่อการชาร์จในแต่ละครั้ง และตลอดอายุการใช้งานแบต

จำนวนครั้งของการชาร์จแบตที่รองรับได้
จะยิ่งเพิ่มมากขึ้น

เมื่อเป็นเช่นนี้การใช้งานแบตชนิด Li-ion
โดยการชาร์จให้บ่อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ ถือเป็นเรื่องดี
เพราะจะทำให้ % DOD มีค่าต่ำ
จำนวนรอบการใช้งานแบตจะเพิ่มขึ้นอีกหลายเท่าตัว

ข้อมูลจาก Web site อ้างอิง(2) ระบุว่า ถ้าคุณใช้งานแบตที่ 25-30% DOD
เสมอตลอดอายุแบต คุณสามารถเพิ่มอายุการใช้งานแบต
โดยสามารถชาร์จแบตจำนวนครั้งได้ถึง 5-6 เท่า
ของการใช้งานแบตที่ 100 % DOD
(ตัวเลข 25-30 % นี้เขาศึกษามาจากพฤติกรรมการใช้งานของคนทั่วๆ ไป ว่าแบตนั้นจะสูญเสียประจุไปประมาณ 25-30 % ของความจุแบตในการใช้งาน 1 วัน)



ข้อมูลที่แตกต่างระหว่างหนังสืออ้างอิงและ Web site
อ้างอิงมีอยู่ว่า อายุการใช้งานของแบตใช้งานแบตที่ 100 %DOD นั้น
หนังสือระบุว่า 3000 ครั้ง web site ระบุว่า 500+ (ขึ้นไป)
ตัวเลขที่แน่ชัดอาจมาจากบริษัทผู้ผลิตที่แตกต่างกัน
ก็ต้องไปหาข้อมูลจากบริษัทผู้ผลิตสำหรับแบตที่ท่านใช้อยู่ว่ามาจากยี่ห้อใด
แต่ถ้าให้ผมบอกผมเชื่อตัวเลข 500+ มากกว่า
(จากประสบการณ์ที่เคยใช้งานมาก่อน ก่อนที่จะไปสืบหาข้อมูลเหล่านี้มา)

สรุป แบตชนิด Li-ion ควรใช้งานแบตให้มี % DOD น้อยที่สุด
ชาร์จให้บ่อยที่สุดเพื่อ %DOD จะมีค่าน้อยที่สุด
เพื่อจำนวนครั้งของการชาร์จจะเพิ่มยิ่งขึ้นอย่างมาก (5-6 เท่า)

ซึ่งแตกต่างจากแบตชนิด Ni-Cd หรือ Ni-Mh
ที่ต้องใช้แบตให้หมดเกลี้ยงทุกๆ ครั้ง

ข้อ 8 Calendar life "Over 5 year"
อย่างไรก็ตาม ถ้าคุณใช้แบตไปจนครบเวลา 5 ปี
แล้วคุณยังใช้แบตยังไม่ครบจำนวนครั้งที่แบตสามารถรองรับได้
แบตก็จะเสื่อมได้อีกเช่นกัน
เป็นการเสื่อมของแบตในกรณีที่สอง (กรณีที่ 1 เนื่องจากจำนวนครั้ง)
แบตจะเสื่อมไปเองในเวลาที่มากกว่า 5 ปี

ข้อ 9 self discharge rate "2 to 10 % / month"
แบตชนิด Li-ion
เมื่อชาร์จเต็มหรือมีประจุอยู่และไม่นำมาใช้งาน
ประจุไฟฟ้าในแบตจะหายไปเองโดยอัตโนมัติประมาณ 2-10 %
ต่อเดือน

ข้อ 10 แบตชนิดนี้ไม่มี Memory effect


ข้อมูลจากหนังสือพิมพ์ ไทยรัฐ
http://www.thairath.com/thairath1/2546/column/save/apr/20_4_46.asp
ให้ข้อมูลที่ผมอยากเสนอดังนี้

ข้อ 1
ในหนังสือพิมพ์ให้ข้อมูลว่า “อย่าชาร์จบ่อย โดยไม่จำเป็น ใช้จนหมดแล้วค่อยชาร์จ”

ผมเสนอว่า ชาร์จให้บ่อยที่สุดเท่าที่โอกาสอำนวย เมื่อมีเครื่องชาร์จอยู่ใกล้ตัว อาจจะวันละครั้งเป็นต้น เพื่อให้ DOD มีค่าน้อยที่สุด ถ้า 1 วันชาร์จครั้งหนึ่งและคุณไม่ได้ใช้มือถือของคุณแบบหนักหน่วง %DOD ก็ประมาณ 25-30 %

ข้อ 2
ในหนังสือพิมพ์ให้ข้อมูลว่า
“แต่ที่สำคัญ...เวลาชาร์จ ต้องระวังให้ดี
ประเภทปลั๊กไฟที่บ้านไม่ค่อยดี ปลั๊กหลวม...ขยับนิดขยับหน่อย เดี๋ยวติด เดี๋ยวดับ
ปลั๊กไฟหลวมแบบนี้...อย่าเอามาใช้ ชาร์จแบตฯโทรศัพท์ มือถือ!
เพราะอะไรนั่นหรือคะ
ปลั๊กหลวมเดี๋ยวติด โดนนิดโดนหน่อยเดี๋ยวดับ...ไฟติดๆ ดับๆ
เสียบชาร์จไฟเข้า ...นับเป็นชาร์จ 1 ครั้ง
ปลั๊กหลวม ไฟดับ ขยับแล้วติด...นับเป็นชาร์จครั้งที่ 2...ติดๆ ดับๆ 10 ครั้ง... นับเป็นชาร์จ 10 ครั้งค่ะ
ชาร์จทำให้แบตฯหมดอายุเร็ว อีกอย่าง... ชอบชาร์จแบตฯในรถ
ขับรถ เสียบชาร์จแบตฯในรถ ขับมาได้สักพักจอดรถดับเครื่อง นับเป็นชาร์จครั้งแรก...ทำธุระเสร็จ แบตฯยังเสียบคาอยู่ในรถ สตาร์ตเครื่องออกรถ นับเป็นชาร์จครั้งที่ 2
และที่เป็นปัญหาทำให้แบตฯเสื่อมเร็วที่สุด คือ ชาร์จแบตฯในช่วงสตาร์ตเครื่องรถ.... ปัญหาก็คล้ายๆกับปลั๊กหลวมนั่นแหละค่ะ
รถยังไม่ได้สตาร์ตเครื่อง แต่เสียบชาร์จแบตฯไว้ก่อน...เปิดไฟเสียบชาร์จ ถ่านนับไปเป็นชาร์จครั้งแรก...บิดกุญแจสตาร์ตเครื่อง ถ่านจะนับเป็นครั้งที่ 2
และถ้ากว่าเครื่องจะติด ต้องบิดกุญแจสตาร์ตหลายหน...ก็นับเป็นชาร์จหลายครั้งค่ะ
แบตฯเลยอายุสั้นเสื่อมเร็วกว่าปกติค่ะ.”

ผมเสนออย่างนี้
การตก
การกระพริบของพลังงานไฟฟ้า
การทำขั้วไฟฟ้าหลุดหรืออย่างหนึ่งอย่างใด
แล้วทำให้การนับรอบการชาร์จ ต้องเพิ่มไป 1 ครั้ง
ถือว่าไม่ถูกต้อง
เพราะหลักการนับรอบการชาร์จจากการใช้งานแบตนั้น
นับจากการใช้งาน ณ ความจุแบต 100 % ไปจนถึงความลึกของการคายประจุออกจากแบตแล้วชาร์จใหม่จนเต็ม

การนับรอบต้องนับจากการเปลี่ยนสภาพของปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตกลับไปกลับมาของการ Charge / Discharge

Charge เปลี่ยนสภาพเคมีจากอย่างไปอีกอย่าง Discharge เปลี่ยนสภาพเคมีจากอย่างไปอีกอย่าง อย่างนี้ นับ 1 รอบ

ถ้ามีการขัดจังหวะการชาร์จแบต
แบตก็หยุดการชาร์จไปชั่วขณะเท่านั้น (ปฏิกิริยาภายในแบตจะหยุดนิ่ง)
เมื่อพลังงานไฟฟ้าจ่ายเข้ามาใหม่
แบตก็ชาร์จต่อไปจนเต็ม


ข้อมูลเหล่านี้ผมหามาจากแรงจูงใจที่ว่า
แบตมือถือของแท้ชนิด Li-Ion มีราคาสูงมาก
ยี่ห้อที่ผมใช้อยู่ก้อนละประมาณ 2,000 บาท และในเครื่อง
palm ที่ผมใช้งานอยู่ก้อนละหนึ่งพันขึ้นไป
ข้อมูลนี้มีประโยชน์สำหรับท่านแน่นอน

ผิดพลาดประการใด ขอโทษด้วย

credit : http://topicstock.pantip.com/camera/topicstock/O3910798/O3910798.html

แบ็ตพวกนี้เป็นแบ็ตสำหรับ มือถือ - กล้อง - ipod - player ทั่วๆไปนะครับ

ถ้าอยากให้สิ่งของพวกนี้อยู่กับเราทนๆลองทำตามในนี้ดูครับ อิอิ