แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเสื่อมสภาพไม่ต้องเปลี่ยนใหม่ แก้ด้วยวิธีง่าย ๆ แต่ยืดอายุแบตฯ ได้ 30%

• ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จาก DOE และ Standford
• ความสามารถของแบตเตอรี่ Li ion เองทำให้เกิดปัญหา
• หลักการคือ ทำให้ส่วนที่ใช้ไม่ได้กลับมาใช้ได้อีกครั้ง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion Battery) เสื่อมสภาพ คือปัญหาสำหรับผู้ใช้งานอุปกรณ์เทคโนโลยีมาอย่างยาวนาน ยิ่งในปัจจุบันแบตเตอรี่ดังกล่าวอยู่ในรถอีวี ทำให้เป็นปัญหาที่คนใช้รถอีวีพูดถึงกันอยู่บ่อยครั้ง 

นักวิทยาศาสตร์จาก DOE และ Standford ค้นพบหนทางที่จะยืดอายุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยการออกแบบซอฟท์แวร์สำหรับแผงวงจรของการชาร์จ

ความสามารถทำให้เกิดปัญหา

สิ่งที่ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับความนิยมนั้นเป็นผลมาจากความสามารถในการกักเก็บประจุได้มากจนเหลือเชื่อเกินกว่าขนาดที่เล็กของมัน อีกทั้งยังมีน้ำหนักเบา แต่ด้วยความสามารถของมันนั่นเองที่ทำให้เกิดปัญหา 

ยิ่งแบตเตอรี่ Li-Ion ได้รับพลังงานมากเท่าไหร่ ยิ่งทำให้ความเสถียรของแบตเตอรี่ลดลงเท่านั้น ความไม่เสถียรดังกล่าวรวมถึงความผิดพลาดในการผลิตนำไปสู่การเกิดปัญหาการเกิดเพลิงไหม้เช่นเดียวกับกรณีที่เคยเกิดขึ้นกับรถอีวีหลายคันในอดีต

ทำให้ส่วนที่ใช้ไม่ได้กลับมาใช้ได้อีกครั้ง

ปัญหาใหม่อีกประการสำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion คือการสูญเสียความจุอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในขณะที่เราใช้งาน จากการที่เราชาร์จ หยุดชาร์จ และชาร์จเข้าไปใหม่ ทำให้ส่วนเล็ก ๆ ของลิเธียมค่อย ๆ หลุดออกไปจากขั้วของแบตเตอรี่ ในการชาร์จทุก ๆ ครั้ง 

ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก DOE และ Stanford ประกาศว่าตอนนี้สามารถคิดค้นวิธีที่จะทำให้เศษลิเธียมเล็ก ๆ ที่ “ใช้งานไม่ได้” ให้กลับมา “เชื่อมต่อ” กับอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่อีกครั้งได้

Yi Cui ศาสตราจารย์จาก Stanford และ SLAC และผู้วิจัยร่วมกับ Stanford Institute for Materials and Energy Research (SIMES) กล่าวในการสัมภาษณ์กับ Science Daily ว่า  

“ผมคิดอยู่เสมอว่าเศษของลิเธียมที่ใช้งานไม่ได้มันจะเป็นสาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่เสื่อสภาพและไปถึงปัญหาของการเกิดเพลิงไหม้ พวกเราได้ค้นพบวิธีที่จะเชื่อมต่อเศษลิเธียมเล็ก ๆ เหล่านี้เข้ากับขั้วไฟฟ้าลบและลองใช้งานมันอีกครั้ง”

วิธีมาจากหลักการดังนี้

วิธีที่จะเปิดการใช้งานลิเธียมขั้วแอโนดขึ้นมาใหม่นั้นเกี่ยวข้องกับการกระชากไฟฟ้าอย่างแรงเมื่อสิ้นสุดรอบการชาร์จ (big surge in discharging current at the end of a charge cycle) สิ่งนี้ทำให้เศษของลิเธียมที่ไม่ได้ใช้งานถูกย้ายกลับไปทางขั้วแอโนด แล้วกลับมาเชื่อมต่อกันเหมือนเดิม

โดยยิ่งมีการคายประจุสูงเท่าไหร่ การย้ายเศษลิเธียมเหล่านี้ก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น ผลการศึกษาถูกยืนยันโดยการทดสอบกับแบตเตอรี่หลายก้อนและการจำลองเหตุการณ์ด้วยคอมพิวเตอร์

การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าลิเธียมในแบตเตอรี่สามารถกู้คืนประสิทธิภาพมาได้โดยเพียงเปลี่ยนโปรโตคอล(วิธี)การชาร์จเท่านั้น ซึ่งน่าจะเพียงพอสำหรับยืดอายุของแบตเตอรี่ได้มากถึง 30% และการรีไซเคิลส่วนของลิเธียมที่ใช้งานไม่ได้ส่งผลให้ความเสี่ยงของการเกิดเพลิงไหม้ของแบตเตอรี่ลดลงอีกด้วย

วิธีนี้นอกจากจะช่วยให้เราประหยัดค่าใช้จ่ายแล้ว ยังเป็นการช่วยโลกในแบบที่รถอีวีควรจะเป็นอีกด้วย แต่ไม่แน่ใจว่าในทางปฏิบัติแล้ว คนทั่วไปจะสามารถทำวิธีนี้ได้เองหรือเปล่า ถ้ามีความรู้ใดเพิ่มเติมสามารถมาแบ่งปันกันได้ที่เพจเฟสบุ๊ค Autofun Thailand ได้ครับ

อ่านเพิ่มเติม : เมื่อรถอีวีเพิ่มขึ้น ลิเธียมจึงไม่พอใช้ ทำให้ต้องสกัดจากแบตเตอรี่ใช้แล้ว