Technical Support

แบตเตอรี่ คือ อุปกรณ์เก็บประจุไฟฟ้าซึ่งผลิตออกมาในหลายรูปแบบ ; ขนาด, แรงดัน และความจุ เมื่อนำโลหะ 2 ชนิด จุ่มในสารละลายก็จะเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้า เมื่อต่อโลหะทั้ง 2 ชิ้นก็จะเกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน โดยความต่างศักย์หรือแรงดันที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้ซึ่งความแตกต่างของวัสดุที่ใช้ทำ เกิดคุณสมบัติของแบตเตอรี่ชนิดต่างๆ เช่น ตะกั่ว-กรด, นิเกิล-แคตเมียม, ลีเธียม, เงิน-อัลคาไลน์ ในที่นี้จะกล่าวถึงเทคโนโลยีแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (lead-acid) โดยใช้ตะกั่ว และตะกั่วออกไซด์จุ่มลงในกรดซัลฟูริค โดยแต่ละเซลล์มีความต่างศักย์ 2 โวลต์

ดังนั้นแบตเตอรี่ คือ การนำเซลล์มาต่อกันเพื่อให้ได้แรงดันและความจุที่ต้องการ โดยจำนวนเซลล์ที่มากก็จะได้แรงดันสูง และถ้าแผ่นธาตุมีขนาดใหญ่ก็จะได้ความจุ (แอมป์อาวว์) สูง
เพื่อให้ง่ายต่อการใช้งานจึงมักผลิตแบตเตอรี่ เป็น 12 โวลต์ โดยนำ 6 เซลล์มาต่อกัน แต่ก็สามารถผลิตแบตเตอรี่เป็น 6 โวลต์ 4 โวลต์ หรือ 2 โวลต์ ที่เรียกว่าแบตเตอรี่เซลล์เดียว
แบตเตอรี่สามารถนำมาต่อแบบอนุกรม เพื่อให้ได้ขนาดแรงดันที่ต้องการ (เพิ่มจำนวนเซลล์) และสามารถนำมาต่อแบบขนานเพื่อให้ได้ความจุที่ต้องการ ในระบบใหญ่ ๆ ที่มีแรงดันและความจุสูงอาจนำเซลล์มาต่อทั้งแบบอนุกรมและขนาน เพื่อให้ได้ขนาดที่ต้องการ

 

แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด

ชนิดของการผลิต	การประยุกต์ใช้งาน
1. ปิดผนึก หรือวาล์วปรับแรงดัน	1. อุตสาหกรรม
2. ระบบเปิด ( Vented )	2. รถยนต์ ( ใช้ในรถยนต์ และพาหนะอื่นๆ )
	3. แทรคชั่น ( รถมอเตอร์ไฟฟ้า )

ข้อควรระวัง : ควรเลือกใช้แบตเตอรี่ให้เหมาะสมกับการใช้งาน

 

ในที่นี้จะมุ่งเน้นต่อการใช้งานในอุตสาหกรรมสำรองไฟฟ้า ไม่เน้นเรื่องรถยนต์ หรือแทรคชั่นแบตเตอรี่
สามารถแบ่งตามวิธีการผลิตและการใช้งานได้ดังนี้ (VRLA แบตเตอรี่ถูกนำมาใช้แทนแบบ Vented ในหลายการใช้งาน)

 

เปิด / VENTED	ปิดผนึก / VRLA
1. เทคโนโลยีเก่า	1. ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม
2. ต้องการพื้นที่แยกเพื่อติดตั้งแบตเตอรี่	2. สามารถใช้ได้ในพื้นที่ทั่วไป
3. ต้องการการดูแลสม่ำเสมอ	3. ดูแลรักษาน้อย หรือไม่ต้องดูแล
4. ต้องการมีมาตราฐานความปลอดภัย	4. ปลอดภัย
5. ติดตั้งในแนวตั้ง	5. ติดตั้งได้หลากหลายแบบ
6. จะต้องใช้สายไฟมากกว่าในการติตดั้ง	6. สามารถติดตั้งใกล้ไกลก็ได้

Note : Sealed Lead Acid (SLA) เป็นชื่อเก่าซึ่งปัจจุบันใช้ Valve Regulated Lead Acid (VRLA)

 

ในการเลือกใช้แบตเตอรี่ควรคำนึงถึงลักษณะการใช้งานก่อนการเลือกขนาดของแบตเตอรี่ เช่น ต้องการ High rate, อายุการใช้งานยาวนาน, ใช้งานแบบไซเคิลสูง หรือ ราคาถูก

BSB GB / HR / DC / EVX / DB / LSE / LSG / OPZV / OPZS / FA SERIES / SOLAR

สาธารณูปโภค, การสื่อสารโทรคมนาคม

UPS, การเดินเรือ, Cable TV

ระบบรักษาความปลอดภัย

อุปกรณ์การแพทย์ อุปกรณ์ทดสอบอิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์โทรทัศน์ และวีดีโอแบบพกพา

ไฟแสงสว่างพลังแสงอาทิตย์

ของเล่น, เก้าอี้รถเข็น, รถกอล์ฟ

รถตัดหญ้าไฟฟ้า

หุ่นยนต์

 

วิธีการเลือกขนาดของแบตเตอรี่ที่ถูกต้อง

จากที่ทราบกันว่าแบตเตอรี่มีขนาดหลากหลาย เพื่อหาขนาดที่ถูกต้องจะต้องทราบโหลดของอุปกรณ์ และระยะเวลาสำรองไฟที่ต้องการ

โหลดของแบตเตอรี่

ส่วนมากจะคำนวณโหลดในหน่วยของกระแสไฟ (แอมป์) แต่ถ้าไม่ทราบจะให้ใช้กำลังในหน่วยของวัตต์ ก็นำมาคำนวณหากระแสโหลดได้โดยหารด้วย ขนาดของแรงดันระบบ

ระยะเวลาสำรองไฟ

คือ ระยะเวลาที่ต้องการให้แบตเตอรี่จ่ายไฟสำรองให้โหลดอาจถูกเรียกว่า Autonomy หรือระยะเวลาการคายประจุ (discharge time)

ตัวอย่าง : เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาด 10 แอมป์ เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง นำค่าทั้ง 2 ไปหาความสัมพันธ์ก็จะได้ค่าความจุแบตเตอรี่เป็น แอมป์-อาวว์ ( Amp-Hour ) (Ah) และเลือกรุ่นของแบตเตอรี่ BSB จากรุ่นถัดไป

สังเกตุได้ว่ารุ่นที่เลือกจะมีค่าสูงกว่าความจุที่คำนวณได้ (V x H) จากตัวอย่างใช้ 10 แอมป์ x 3 ชั่วโมง = 30 แอมป์อาวว์ และเลือกรุ่นแบตเตอรี่ 33 แอมป์อาวว์ ที่ต้องเลือกรุ่นที่ใหญ่กว่า เนื่องจากแบตเตอรี่ GB ให้ค่าความจุที่ 20 ชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าจะได้ค่าคายประจุในระยะเวลานั้น

 

การชาร์จ หรืออัดประจุที่เหมาะสมสามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ ควรใช้เครื่องชาร์จแบบแรงดันคงที่ การอัดชาร์จที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย (ปกติ 20°C) กระแสชาร์จสูงสุดไม่เกิน 1 ใน 4 ของความจุแบตเตอรี่ และมีกระแสเปลี่ยนแปลงต่ำ

การอัดประจุแบบโฟลต์

การชาร์จแบบนี้มักใช้ในกรณีของเครื่องสำรองไฟใช้งานเมื่อไฟดับ โดยปกติค่าแรงดันการชาร์จแบบนี้มักจะต่ำกว่าการใช้งานในแบบ Cycle

การชาร์จแบบ Cycle

การชาร์จแบบนี้จะใช้งานกับแบตเตอรี่ที่ถูกอัดและคายประจุซ้ำ ๆ เช่นพวก เครื่องใช้ไฟฟ้า รถเข็นไฟฟ้า รถกอล์ฟ ฯลฯ ควรใช้กระแสชาร์จสูงขึ้นแต่ไม่ควรมากนักเนื่องจากจะทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้

Note : ควรทำการชาร์จแบตเตอรี่ทันทีเมื่อแบตเตอรี่ถูกใช้งานจนหมด และสามารถขอคำปรึกษาการตั้งค่ากระแสชาร์จที่เหมาะสมจากส่วนงานเทคนิคของ BSB

 

ระยะเวลาการเก็บแบตเตอรี่ (shelf life) อยู่ที่ประมาณ 12-18 เดือน ที่อุณหภูมิ 20°C นับจากการชาร์จครั้งสุดท้าย

คำเตือน

• ไม่ควรเก็บแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่ยังมิได้ถูกชาร์จจนเต็ม
• ควรเก็บรักษาแบตเตอรี่ในที่แห้ง สะอาด เก็บในอุณหภูมิที่เย็น และอยู่ในหีบห่ออย่างดี
• ถ้าเก็บนานกว่า 12 เดือน ควรทำการชาร์จเพิ่มเติม

อายุการใช้งานที่ออกแบบไว้
FLOAT	แบตเตอรี่แต่ละชนิดได้ถูกออกแบบให้มีอายุใช้งานจำกัด โปรดพิจารณาอายุใช้งานที่เหลืออยู่ของแบตเตอรี่และควรเปลี่ยนลูกใหม่ เมื่อใกล้หมดอายุควรเก็บข้อมูล และระบุวันที่ติตดั้งบนฉลากของแบตเตอรี่ เพื่อสามารถกำหนดวันเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ได้ถูกต้อง อาจจะสังเกตุจากความจุหรือระยะเวลาสำรองไฟที่ลดลงเมื่อแบตเตอรี่ใกล้หมดอายุ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะลดลงเมื่ออุณหภูมิใช้งานสูงกว่า 20°C
CYCLE	แบตเตอรี่ที่งานแบบไซเคิลจะหมดอายุเมื่อใช้รอบไซเคิลตามข้อกำหนดของแบตเตอรี่ จำนวนรอบอายุขึ้นอยู่กับค่าความลึกของการคายประจุ depth of discharge ( DOD )ในแต่ละรอบการคายประจุมีค่า DOD สูง อายุการใช้งานรอบจะลดลง ค่า DOD แสดงถึงค่า % ของความจุแบตเตอรี่ที่ถูกคายออกตามจำนวนรอบที่ระบุ

 

การเกิดซัลเฟต / การอัดประจุไม่เพียงพอ

คำเตือนไม่ควรทิ้งแบตเตอรี่ในสภาวะการคลายประจุ คือ หลังการใช้งานควรทำการอัดประจุให้สูงกว่าค่าแรงดันปรกติ เพราะว่าเมื่อแรงดันเปิดวงจรมีค่าต่ำกว่าแรงดันปรกติจะทำให้เกิดซัลเฟต ถ้าแบตเตอรี่ถูกเก็บไว้ในสภาพนี้ในเวลานาน ผลึกซัลเฟตจะก่อตัวขึ้น และทำให้ไม่สามารถอัดประจุได้ ขึ้นอยู่กับปริมาณของซัลเฟตที่เกิดขึ้น แบตเตอรี่อาจปรับสภาพกลับคืนได้โดยการทำอัดประจุที่แรงดันสูงแต่ควบคุมกระแสคงที่ที่ 10% ของความจุแบตเตอรี่เป็นระยะเวลาไม่เกิน 12 ชั่วโมง

Note : เมื่อทำการอัดประจุที่แรงดันสูง ควรดูแลแบตเตอรี่อย่างใกล้ชิดและหยุดการอัดประจุทันทีถ้าอุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงขึ้นมาก ค่าแรงดันควรถูกปรับลดลงเมื่อแบตเตอรี่กลับสู่สภาพปรกติิ

Overcharge / การอัดประจุเกิน

ตามที่กล่าวก่อนหน้านี้ การอัดประจุที่เหมาะสมขึ้นอยู่กลับแรงดันกระแสและอุณหภูมิ และมีความสัมพันธ์กัน รวมทั้งอาจทำให้เกิดการ Overcharge ได้ ในสภาวะนี้อาจทำให้เกิดปรากฎการณ์ “Thermal runaway” เนื่องจากความร้อนภายในแบตเตอรี่ทำให้เกิดการกระจายความร้อนและเกิดก๊าซไหลออกมาทางวาล์ว ซึ่งจะทำให้แผ่นธาตุบวกสึกหรอในเวลาอันสั้น ทำให้แบตเตอรี่หมดอายุได้โดยเร็ว
ในสภาวะที่เกิดความร้อยภายในตัวแบตเตอรี่เกิด Thermal runaway เนื่องจากปฏิกริยาเคมีไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในแบตเตอรี่ แบตเตอรี่อาจคายประจุได้ไม่สม่ำเสมอ และอาจจะไม่สามารถแก้ไขได้

อุณหภูมิ

คำเตือน : ความร้อนเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่ ควรใช้งานแบตเตอรี่ในอุณหภูมิที่เหมาะสมที่ 20 oC อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะลดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว ในการนี้อาจเกิด Thermal runaway ส่งผลให้เกิดก๊าซไฮโดรเจน และออกซิเจน อย่างมาก และแบตเตอรี่ไม่สามารถนำมาใช้งานได้ในที่สุด