"แบตเตอรี่ลิเธียม" เป็นแบตเตอรี่ชนิดหนึ่งที่ใช้โลหะลิเธียมหรือโลหะผสมลิเธียมเป็นวัสดุขั้วบวกและใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ ในปี 1912 กิลเบิร์ต เอ็น. ลูอิส ได้เสนอและศึกษาแบตเตอรี่โลหะลิเธียมเป็นครั้งแรก ในช่วงทศวรรษ 1970 เอ็ม.เอส. วิทติงแฮม ได้เสนอและเริ่มวิจัยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่ว่องไวของโลหะลิเธียม การประมวลผล การจัดเก็บ และการใช้โลหะลิเธียมจึงมีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงมาก ดังนั้น แบตเตอรี่ลิเธียมจึงไม่ได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลานาน ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมได้กลายเป็นกระแสหลักแล้ว

แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักๆ ได้แก่ แบตเตอรี่โลหะลิเธียมและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่มีลิเธียมในสถานะโลหะและสามารถชาร์จใหม่ได้ ผลิตภัณฑ์รุ่นที่ห้าของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่โลหะลิเธียม ถือกำเนิดขึ้นในปี 1996 และความปลอดภัย ความจุจำเพาะ อัตราการคายประจุเอง และอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อราคาดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมด เนื่องจากข้อกำหนดทางเทคนิคที่สูงของแบตเตอรี่โลหะลิเธียม ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่บริษัทในไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่ผลิตแบตเตอรี่ดังกล่าว

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถชาร์จและคายประจุได้เพียง 500 ครั้ง?
ฉันเชื่อว่าผู้บริโภคส่วนใหญ่เคยได้ยินว่าอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมคือ "500 ครั้ง" ชาร์จและคายประจุ 500 ครั้ง เกินกว่าจำนวนครั้งนี้ แบตเตอรี่จะ "หมดอายุการใช้งาน" เพื่อนหลายคนเพื่อที่จะสามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ ทุกครั้งที่แบตเตอรี่หมดก่อนชาร์จ เพื่อให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่มีผลในการยืดอายุจริงหรือ? คำตอบคือไม่ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมคือ "500 ครั้ง" ซึ่งหมายถึงไม่ใช่จำนวนครั้งในการชาร์จ แต่เป็นรอบการชาร์จและคายประจุ
รอบการชาร์จหมายความว่าพลังงานแบตเตอรี่ทั้งหมดถูกใช้ไปจากเต็มไปจนหมด แล้วจากหมดไปจนเต็ม ซึ่งไม่เหมือนกับการชาร์จเพียงครั้งเดียว ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมใช้พลังงานเพียงครึ่งเดียวในวันแรก แล้วชาร์จให้เต็ม หากเป็นเช่นนั้นในวันถัดไป นั่นคือ จะถูกชาร์จครึ่งหนึ่ง และจะถูกชาร์จทั้งหมดสองครั้ง ซึ่งสามารถนับได้เพียงหนึ่งรอบการชาร์จ ไม่ใช่สองรอบ ด้วยเหตุนี้ มักจะต้องชาร์จหลายครั้งเพื่อให้ครบหนึ่งรอบ ด้วยรอบการชาร์จที่เสร็จสมบูรณ์แต่ละครั้ง ความจุของแบตเตอรี่จะลดลงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การลดลงของพลังงานนี้มีน้อยมาก และแบตเตอรี่คุณภาพสูงจะยังคงรักษาความจุเดิมไว้ได้ 80% หลังจากหลายรอบ และผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานลิเธียมจำนวนมากยังคงใช้งานได้หลังจากสองหรือสามปี แน่นอนว่าแบตเตอรี่ลิเธียมยังคงต้องเปลี่ยนหลังจากหมดอายุการใช้งาน
สิ่งที่เรียกว่า 500 ครั้งหมายความว่าผู้ผลิตทำได้ประมาณ 625 ครั้งในการชาร์จใหม่ที่ความลึกของการคายประจุคงที่ (เช่น 80%) ทำให้ถึง 500 รอบการชาร์จ
(80%*625=500)
และเนื่องจากผลกระทบต่างๆ ในชีวิตจริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความลึกของการคายประจุเมื่อชาร์จไม่คงที่ ดังนั้น "500 รอบการชาร์จ" จึงใช้เป็นเพียงอายุการใช้งานแบตเตอรี่อ้างอิงเท่านั้น

คำกล่าวที่ถูกต้อง: อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเกี่ยวข้องกับจำนวนรอบการชาร์จที่เสร็จสมบูรณ์ และไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับจำนวนครั้งในการชาร์จ
การทำความเข้าใจง่ายๆ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ลิเธียมก้อนหนึ่งใช้พลังงานเพียงครึ่งเดียวในการชาร์จในวันแรก แล้วชาร์จให้เต็มอีกครั้ง หากเป็นเช่นนั้นในวันถัดไป นั่นคือ จะถูกชาร์จครึ่งหนึ่ง และจะถูกชาร์จทั้งหมดสองครั้ง ซึ่งสามารถนับได้เพียงหนึ่งรอบการชาร์จ ไม่ใช่สองรอบ ด้วยเหตุนี้ มักจะต้องชาร์จหลายครั้งเพื่อให้ครบหนึ่งรอบ ด้วยรอบการชาร์จที่เสร็จสมบูรณ์แต่ละครั้ง การชาร์จจะลดลงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การลดลงมีน้อยมาก และแบตเตอรี่คุณภาพสูงจะยังคงรักษาพลังงานเดิมไว้ได้ 80% หลังจากหลายรอบ และผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานลิเธียมจำนวนมากยังคงใช้งานได้ตามปกติหลังจากสองหรือสามปี ซึ่งเป็นเหตุผล แน่นอนว่าแบตเตอรี่ลิเธียมยังคงต้องเปลี่ยนในที่สุดเมื่อถึงอายุการใช้งาน

อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมโดยทั่วไปคือ 300~500 รอบการชาร์จ สมมติว่าปริมาณไฟฟ้าที่ให้โดยการคายประจุที่สมบูรณ์คือ Q หากไม่พิจารณาการลดลงของพลังงานหลังจากแต่ละรอบการชาร์จ แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถให้หรือเติมพลังงานได้ทั้งหมด 300Q-500Q ในระหว่างอายุการใช้งาน จากนี้ เราทราบว่าหากคุณชาร์จ 1/2 ในแต่ละครั้ง คุณสามารถชาร์จได้ 600-1000 ครั้ง หากคุณชาร์จ 1/3 ในแต่ละครั้ง คุณสามารถชาร์จได้ 900~1500 ครั้ง และอื่นๆ หากชาร์จแบบสุ่ม จำนวนครั้งจะไม่แน่นอน กล่าวโดยสรุป ไม่ว่าจะชาร์จอย่างไร ไฟฟ้าทั้งหมด 300Q~500Q จะถูกเติมเต็ม ซึ่งคงที่ ดังนั้น เรายังสามารถเข้าใจได้ด้วยวิธีนี้: อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมเกี่ยวข้องกับพลังงานการชาร์จทั้งหมดของแบตเตอรี่ และไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับจำนวนครั้งในการชาร์จ มีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างการชาร์จแบบลึกและแบบตื้น และการชาร์จแบบตื้นต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม

ในความเป็นจริง การคายประจุแบบตื้นและการชาร์จแบบตื้นเป็นประโยชน์มากกว่าสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม และเฉพาะเมื่อมีการปรับเทียบโมดูลพลังงานของผลิตภัณฑ์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมเท่านั้น จึงจำเป็นต้องมีการคายประจุแบบลึกและการชาร์จแบบลึก ดังนั้น การใช้ผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมจึงไม่จำเป็นต้องยึดติดกับกระบวนการ ทุกอย่างสะดวก ชาร์จได้ตลอดเวลา ไม่ต้องกังวลว่าจะส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งาน
หากใช้แบตเตอรี่ลิเธียมในสภาพแวดล้อมที่สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานที่ระบุ เช่น สูงกว่า 35°C แบตเตอรี่จะลดลงอย่างต่อเนื่อง นั่นคือ แบตเตอรี่จะไม่ได้รับพลังงานนานเท่าปกติ หากคุณต้องชาร์จอุปกรณ์ในอุณหภูมิดังกล่าว ความเสียหายต่อแบตเตอรี่จะยิ่งมากขึ้น แม้แต่การเก็บแบตเตอรี่ไว้ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนก็จะทำให้คุณภาพของแบตเตอรี่เสียหายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้น การรักษาไว้ที่อุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จึงเป็นวิธีที่ดีในการยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม

หากคุณใช้แบตเตอรี่ลิเธียมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ นั่นคือ ต่ำกว่า 4 °C คุณจะพบว่าอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลง และแบตเตอรี่ลิเธียมเดิมของโทรศัพท์มือถือบางรุ่นไม่สามารถชาร์จได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ แต่ไม่ต้องกังวลมากเกินไป นี่เป็นเพียงสถานการณ์ชั่วคราว ซึ่งแตกต่างจากการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลในแบตเตอรี่จะร้อนขึ้นและกลับสู่พลังงานเดิมทันที
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนให้สูงสุด จำเป็นต้องใช้งานบ่อยๆ เพื่อให้อิเล็กตรอนในแบตเตอรี่ลิเธียมอยู่ในสถานะไหลเวียนอยู่เสมอ หากคุณไม่ค่อยได้ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม โปรดจำไว้ว่าให้ทำรอบการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมทุกเดือนและทำการปรับเทียบพลังงาน นั่นคือ คายประจุลึกและชาร์จลึกหนึ่งครั้ง
ชื่ออย่างเป็นทางการคือ "รอบการชาร์จและคายประจุ" ไม่เท่ากับ "จำนวนครั้งในการชาร์จ" รอบหมายถึงแบตเตอรี่จากการชาร์จเต็มไปจนหมด นี่คือหนึ่งรอบ หากแบตเตอรี่ของคุณจากสถานะเต็ม ใช้พลังงานไปหนึ่งในสิบ แล้วชาร์จให้เต็มอีกครั้ง นี่คือหนึ่งในสิบของรอบ ดังนั้น 10 ครั้ง โดยพื้นฐานแล้วคือหนึ่งรอบ อีกครั้ง จากการชาร์จเต็ม ใช้ไปครึ่งหนึ่งแล้วชาร์จให้เต็มอีกครั้ง แล้วใช้ไปครึ่งหนึ่งแล้วชาร์จให้เต็มอีกครั้ง ซึ่งก็คือหนึ่งรอบ ในจุดนี้ คุณถูกชาร์จสองครั้ง ดังนั้น รอบจึงขึ้นอยู่กับ "ปริมาณพลังงานสะสมที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่" และไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับ "จำนวนครั้งในการชาร์จ"

วิธีการดูแลรักษาแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือของคุณ:
1. ทุกครั้งที่ชาร์จเต็ม สามารถลดจำนวนครั้งในการชาร์จและปรับปรุงอายุการใช้งานแบตเตอรี่
2. คุณไม่จำเป็นต้องคายประจุแบตเตอรี่จนหมด โดยปกติพลังงานจะน้อยกว่า 10% และคุณต้องชาร์จ
3. ใช้เครื่องชาร์จเดิมในการชาร์จ อย่าใช้เครื่องชาร์จสากลในการชาร์จ
4. อย่าใช้โทรศัพท์ของคุณขณะชาร์จ
5. อย่าชาร์จไฟเกิน หยุดชาร์จหลังจากแบตเตอรี่เต็ม

ตามผลการทดลอง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมจะลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อจำนวนครั้งในการชาร์จเพิ่มขึ้น และจำนวนครั้งในการชาร์จโดยทั่วไปของแบตเตอรี่ลิเธียมคือ 2000-3000 ครั้ง รอบคือการใช้งาน เรากำลังใช้แบตเตอรี่ เรากังวลเกี่ยวกับเวลาในการใช้งาน เพื่อวัดประสิทธิภาพว่าแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้สามารถใช้งานได้นานเพียงใด จึงมีการกำหนดคำจำกัดความของจำนวนรอบ การใช้งานจริงของผู้ใช้มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เนื่องจากไม่สามารถเปรียบเทียบการทดสอบกับเงื่อนไขที่แตกต่างกันได้ และต้องมีการกำหนดมาตรฐานของคำจำกัดความของอายุการใช้งานรอบเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบได้

เงื่อนไขและข้อกำหนดการทดสอบอายุการใช้งานรอบของแบตเตอรี่ลิเธียมที่กำหนดไว้ในมาตรฐานแห่งชาติ: ภายใต้สภาวะอุณหภูมิแวดล้อม 20 °C ± 5 °C ชาร์จที่ 1C เมื่อแรงดันไฟฟ้าขั้วแบตเตอรี่ถึงแรงดันไฟฟ้าจำกัดการชาร์จ 4.2V ให้เปลี่ยนเป็นการชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่ จนกว่ากระแสไฟชาร์จจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1/20C หยุดชาร์จ พักไว้ 0.5h~1h จากนั้นคายประจุที่กระแสไฟ 1C ไปยังแรงดันไฟฟ้าสิ้นสุด 2.75V หลังจากคายประจุเสร็จสิ้น ให้พักไว้ 0.5h~1h จากนั้นดำเนินการรอบการชาร์จ-คายประจุถัดไปจนกว่าเวลาคายประจุจะน้อยกว่า 36 นาทีติดต่อกันสองครั้ง ถือว่าสิ้นสุดอายุการใช้งาน และจำนวนรอบต้องมากกว่า 300 ครั้ง