เรื่องน่ารู้ ชาร์จแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถืออย่างไร ให้ปลอดภัย ไม่ให้แบตฯ เสื่อมเร็ว

ใครที่ชอบชาร์จมือถือบ่อย ๆ ชาร์จค้างคืน แบตฯ หมดแล้วถึงชาร์จ ต้องอ่านกันเลย Thai PBS Sci & Tech เปิดวิธีชาร์จแบตเตอรี่มือถืออย่างไร ให้ปลอดภัย รอดพ้นจากไฟดูด หรือโทรศัพท์ระเบิด และวิธีป้องกันไม่ให้แบตฯ เสื่อมเร็ว ทำอย่างไร ไปดูกันเลย...

ปฏิเสธไม่ได้ว่าทุกวันนี้ "โทรศัพท์มือถือ" หรือ สมาร์ตโฟน กลายเป็นปัจจัยที่ 5 ในโลกยุคปัจจุบันไปแล้ว ถึงขนาดที่ว่ากระเป๋าสตางค์ยังขาดได้ เพราะโอนเงินผ่านแอปฯ ธนาคาร แต่ขาดโทรศัพท์มือถือไม่ได้จริง ๆ และแม้ทุกคนจะมีสมาร์ตโฟนใช้ แต่ทุกวันนี้ยังความเข้าใจที่ไม่ถูกต้อง หรือความเชื่อผิด ๆ เกี่ยวกับการใช้งาน โดยเฉพาะเรื่องการชาร์จแบตเตอรี่มือถือ เห็นได้จากข่าวเสียบชาร์จแบตฯ ทิ้งไว้มือถือระเบิด อยู่บ่อยครั้ง

ก่อนอื่นเราไปทำความรู้จัก "แบตเตอรี่" ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์สำคัญที่ใช้กักเก็บและให้พลังงานเพื่อหล่อเลี้ยงอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้า ให้ทำงานได้ตามที่ต้องการ

แบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานเคมีที่เก็บไว้เป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยเซลล์ไฟฟ้าเคมี (electrochemical cell) ตั้งแต่หนึ่งเซลล์ขึ้นไป โดยแต่ละเซลล์มีการเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้า แบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก คือ

1. แบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง หรือ แบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิ (primary batteries) เมื่อปฏิกิริยาเคมีเกิดไปบ้างแล้ว ปฏิกิริยารีดักชันที่ขั้วบวกและปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ขั้วลบ จะไม่สามารถเกิดย้อนกลับได้ จึงใช้ได้เพียงครั้งเดียว

2. แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้ หรือ แบตเตอรี่ชนิดทุติยภูมิ (rechargeable batteries) ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นเมื่อแบตเตอรี่จ่ายกระแสไฟฟ้า (ดิสชาร์จแบตเตอรี่) และสามารถย้อนกลับได้เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แบตเตอรี่ (ชาร์จแบตเตอรี่) แบตเตอรี่ชนิดนี้ จึงสามารถใช้งานและชาร์จใหม่ได้หลายครั้ง ซึ่งในปัจจุบันแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้มีหลายชนิด มีทั้งขนาดเล็ก บางเฉียบเท่าเส้นผม หรือใหญ่กว่ารถบรรทุก แต่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับการค้านั้นมีอยู่ไม่เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น เช่น

• แบตเตอรี่กรดตะกั่ว ใช้งานเกี่ยวกับการสตาร์ตเครื่องยนต์ รถไฟ และยานยนต์อื่น ๆ เครื่องสำรองไฟฟ้า รถไฟฟ้าขนาดเล็ก รถกอล์ฟ รถมอเตอร์ไซค์

• แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดพกพา รถไฮบริด ระบบสำรองไฟฟ้า และระบบกักเก็บพลังงานสำหรับพลังงานหมุนเวียน

• แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดพกพา รถไฟฟ้า รถไฮบริด ระบบสำรองไฟฟ้า และระบบกักเก็บพลังงานสำหรับพลังงานหมุนเวียน

• แบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ การใช้งานในระบบสำรองไฟฟ้า และระบบกักเก็บพลังงานสำหรับพลังงานหมุนเวียน

• แบตเตอรี่ที่มีการไหลของส่วนเก็บพลังงาน การใช้งานในระบบกักเก็บพลังงานสำหรับพลังงานหมุนเวียน

ชาร์จมือถือไป เล่นไป อันตรายจริงหรือ ?

ในด้านของการใช้มือถือในขณะที่กำลังชาร์จแบตเตอรี่สามารถทำได้ แต่ไม่เหมาะสมนัก เนื่องจากเหตุผลเรื่องความปลอดภัย การใช้มือถือขณะชาร์จจากไฟบ้านหรือไฟ 220 โวลต์ อาจเกิดอันตรายจากไฟฟ้าดูดหรือรั่วได้

อย่างไรก็ตาม อันตรายนี้ไม่ได้เกิดจากมือถือหรือแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวเท่านั้น อุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้านก็มีโอกาสเกิดไฟรั่วได้ทั้งนั้นขึ้นกับคุณภาพของอุปกรณ์นั้น ๆ และมาตรการป้องกัน

สาเหตุแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือระเบิด เกิดจากอะไร ?

1. แบตเตอรี่ได้รับความร้อนมากเกินไป
2. แบตเตอรี่ได้รับแรงกระแทกจากภายนอก เช่น ตกหล่นบ่อยๆ ได้รับแรงกระแทกจากการชนหรือมีสิ่งของวางทับ
3. ระบบจัดการแบตเตอรี่เกิดความผิดปกติ ไม่ตัดการชาร์จของแบตเตอรี่เมื่อประจุไฟเต็ม
4. อุปกรณ์ประจุไฟทำการประจุไฟให้แบตเตอรี่มากเกินไป
5. การเกิดการลัดวงจรไฟฟ้าภายในแบตเตอรี่จากการออกแบบที่ไม่ดี หรือ ลัดวงจรจากตัวแบตเตอรี่เสื่อมสภาพเมื่อมีการใช้งานไปนาน ๆ

ปัจจัยดังกล่าวเป็นสาเหตุให้เกิดความร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นภายใน ทำให้แบตเตอรี่พอง บวม และอาจเกิดการระเบิด/ลุกติดไฟขึ้นได้ หากไม่สามารถระบายความร้อน หรือปลดปล่อยแก๊สที่เกิดขึ้นออกไปได้ทันท่วงที

ดังนั้นเพื่อป้องกันเหตุการณ์ที่ทำให้เกิดความร้อนและความดันสูงเกินไป แบตเตอรี่ส่วนใหญ่จึงมีวาล์วลดความดันเป็นอุปกรณ์ป้องกันเบื้องต้น นอกจากนี้ ในแบตเตอรี่ลิเทียมซึ่งมีความจุพลังงานที่สูงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันการชาร์จและการดิสชาร์จเกินพิกัดของกระแสและความต่างศักย์ที่กำหนด ซึ่งอุปกรณ์ป้องกันมีด้วยกัน 2 ชนิดคือ

(1) Protection Circuit Module (PCM) สำหรับป้องกันการชาร์จและใช้งานแบตเตอรี่ที่มากเกินไป ทำหน้าที่ตัดกระแสไฟฟ้าเมื่อแบตเตอรี่มีการใช้งานถึงแรงดันที่กำหนด

(2) Battery Management System (BMS) คือ ระบบจัดการแบตเตอรี่ ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ทำงานในลักษณะที่เป็นอันตราย เช่น การชาร์จไฟมากเกินไปหรือจ่ายไฟออกมากเกินไป รวมทั้งการ balance cell battery เพื่อประจุไฟให้เต็มมากที่สุด และยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่

3 สาเหตุเสี่ยง “ไฟดูด”เล่นมือถือขณะชาร์จแบตฯ

1. หัวชาร์จชำรุดหรือไม่ได้คุณภาพ หัวชาร์จ (adapter) มีหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงระดับแรงดันไม่เกิน 5 โวลต์ อีกทั้งยังกันไฟฟ้า 220 โวลต์ไม่ให้ส่งถึงผู้ใช้งานได้ แต่ถ้าหัวชาร์จชำรุดหรือไม่ได้คุณภาพทำให้ไฟฟ้ารั่ว และเมื่อผู้ใช้ไปสัมผัสอาจเกิดอันตรายได้

2. สายชาร์จไม่ได้คุณภาพ เมื่อใช้งานไประยะหนึ่งและเกิดการชำรุดฉีกขาดอาจเสี่ยงต่อการลุกไหม้ หรือเมื่อผู้ใช้มือถือสัมผัสสายชาร์จขณะใช้งานก็อาจเกิดอันตรายจากไฟรั่วได้

3) อุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้านเกิดไฟรั่ว เนื่องจากใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ถูกต้อง หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าเสื่อมสภาพเนื่องจากใช้งานมาเป็นเวลานาน

ดังนั้นการใช้มือถือขณะชาร์จแบตฯ อาจไม่ปลอดภัย จึงควรหลีกเลี่ยง หากจำเป็นต้องชาร์จขณะใช้งานอาจพิจารณาใช้แบตเตอรี่สำรอง (power bank) ชาร์จแบตเตอรี่มือถือแทน

นอกจากนี้ การใช้มือถือในขณะที่กำลังชาร์จแบตเตอรี่ อาจมีผลต่ออายุการใช้งานได้จากความร้อนที่เกิดขึ้นด้วย เนื่องจากเมื่อชาร์จแบตเตอรี่จะมีความร้อนเกิดขึ้น และเมื่อใช้งานขณะชาร์จก็จะทำให้เกิดความร้อนมากกว่าปกติ ซึ่งความร้อนที่เกิดขึ้นจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ดังนั้นหากต้องการถนอมแบตเตอรี่จึงไม่ควรใช้แบตเตอรี่ขณะชาร์จไฟ

ชาร์จบ่อย ชาร์จข้ามคืน แบตเตอรี่เสื่อมจริงไหม ?

การชาร์จแบตเตอรี่บ่อย ๆ หรือชาร์จเมื่อแบตฯ หมด หรือชาร์จข้ามคืน ส่งผลอย่างไรต่ออายุการใช้งาน และควรชาร์จอย่างไร จึงเป็นการถนอมแบตเตอรี่ นั้น หากเป็นแบตเตอรี่กรดตะกั่วควรดูแลให้แบตเตอรี่อยู่ในสถานะที่เต็มอยู่เสมอ

สำหรับ "แบตเตอรี่ประเภทนิกเกิลแคดเมียม" หรือนิกเกิลเมทัลไฮไดร์ด ไม่ควรชาร์จแบตฯ บ่อยนัก ควรใช้ให้ใกล้หมดแล้วค่อยชาร์จ แต่ควรดูแลแบตเตอรี่ให้ชาร์จเต็มอยู่สม่ำเสมอ

ขณะที่ "แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน" อุปกรณ์สำหรับชาร์จแบตฯ จะชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าที่กำหนดด้วยค่าคงที่ และในบางอุปกรณ์ชาร์จเมื่อแบตเตอรี่ใกล้เต็ม เกิน 80-90% อุปกรณ์ควบคุมจะลดกระแสไฟฟ้าด้วยการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่จนแบตเตอรี่เต็ม ในทางทฤษฎีช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนคือ 20-80% ดังนั้น หากต้องการยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนสามารถปฏิบัติดังนี้

• ไม่ควรใช้แบตเตอรี่จนหมด เพราะจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น
• การชาร์จแบตเตอรี่ทิ้งไว้ข้ามคืนจะมีผลต่ออายุการใช้งานบ้างเล็กน้อยถึงน้อยมาก ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และระบบในการชาร์จ
• การชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มแล้วทิ้งไว้เป็นระยะเวลานานโดยไม่ใช้งานจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วขึ้น ดังนั้น ถ้าไม่ได้ใช้งานเป็นระยะเวลานานควรชาร์จแบตเตอรี่ไว้เพียงครึ่งเดียว แต่ถ้าใช้งานเป็นประจำสามารถชาร์จแบตฯ ให้เต็มได้ แต่ควรใช้และชาร์จแบตเตอรี่สลับไปมาอย่างเหมาะสม โดยไม่จำเป็นต้องให้แบตเตอรี่อยู่ในสถานะที่เต็มอยู่ตลอดเวลา
• ไม่ควรชาร์จแบตฯ และใช้งานพร้อมกัน

วิธีถนอมแบตฯ โทรศัพท์มือถือ ให้อึด ทน

ปัจจัยที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ คือ อุณหภูมิ กระแส และแรงดันในการชาร์จ ดังนั้นการชาร์จแบตเตอรี่ให้ปลอดภัย และถนอมแบตเตอรี่มีข้อแนะนำดังนี้

• เลือกใช้อุปกรณ์ชาร์จให้เหมาะสมกับแบตเตอรี่ โดยเลือกใช้อุปกรณ์ชาร์จที่ได้รับการรับรองว่าใช้กับอุปกรณ์นั้น ๆ โดยเฉพาะ
• ไม่ควรใช้อุปกรณ์ที่ห่อหุ้ม เช่น เคสมือถือ ที่ไม่สามารถระบายความร้อนได้ หรือหากจะใช้ควรเลือกใช้อุปกรณ์ห่อหุ้มที่สามารถระบายความร้อนได้บ้าง และไม่ควรวางอุปกรณ์พร้อมแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จในพื้นที่ปิดหรือไม่มีการระบายความร้อน เช่น ใต้หมอน ใต้ผ้าห่ม ฯลฯ
• ไม่ชาร์จแบตเตอรี่ในสถานที่ที่มีความร้อนสูง เช่น ชาร์จทิ้งไว้กลางแดด

รู้ได้อย่างไร ? ว่าแบตฯ โทรศัพท์มือถือเริ่มเสื่อมแล้ว

เมื่อใช้โทรศัพท์มือถือเป็นระยะเวลานานจะเริ่มมีสัญญาณบ่งบอกว่า แบตเตอรี่เริ่มเสื่อมแล้ว แต่จะดูอย่างไรได้บ้าง

1. จำนวนชั่วโมงในการใช้งานลดลง
การเสื่อมของแบตเตอรี่หมายถึงความจุของแบตเตอรี่ลดลง พลังงานที่สามารถใช้งานได้ต่อการชาร์จแบตเตอรี่เต็มน้อยลง สิ่งที่สังเกตได้คือ เมื่อใช้อุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มไประยะหนึ่งจะสามารถใช้งานในลักษณะเดิมได้เป็นระยะเวลาที่น้อยลง

2. ความร้อนของแบตเตอรี่สูงขึ้น
เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมความต้านทานภายในตัวแบตเตอรี่จะสูงขึ้น นั่นคือความร้อนจะเกิดขึ้นมากกว่าแบตเตอรี่ใหม่ที่กระแสเท่ากัน ดังนั้นเมื่อแบตเตอรี่เริ่มเสื่อมผู้ใช้จะรู้สึกว่าเกิดความร้อนขณะใช้มือถือ

3. แบตเตอรี่มีลักษณะผิดแปลกไปจากเดิม
เมื่อสารเคมีหรือวัสดุภายในแบตเตอรี่เสื่อม อาจทำให้เกิดแก๊สสะสมภายในแบตเตอรี่ ส่งผลให้แบตเตอรี่เกิดอาการบวมได้ ซึ่งหากบวมมากก็อาจทำให้เคสเกิดรอยรั่วและทำให้อิเล็กโทรไลต์รั่วซึมออกมาภายนอก

นอกจากนี้ การนำแบตเตอรี่ไปใส่ช่องแช่แข็งในตู้เย็นเพื่อยืดอายุการใช้งาน เป็นความเชื่อที่ผิด และไม่ควรทำตาม เนื่องจากช่องแช่แข็งเย็นจัดเกินไป แม้กระทั่งตู้เย็นในช่องธรรมดาก็มีความชื้นสูง ซึ่งอาจทำให้ขั้วต่างๆ เสื่อมสภาพได้ ซึ่งวิธีถนอมแบตฯ ที่ถูกต้องคือควรเก็บรักษาในอุณหภูมิไม่สูงหรือต่ำจนเกินไป และเมื่อแบตเตอรี่บวมหรือเสื่อมสภาพไม่ควรใช้งานต่อ ควรเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่ก้อนใหม่จะเป็นวิธีที่ดีและปลอดภัยที่สุด

ที่มา : ทีมวิจัยเทคโนโลยีระบบกักเก็บพลังงาน ศูนย์เทคโนโลยีพลังงานแห่งชาติ สวทช.

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech