แบตเตอรี่ไฮบริด: ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้

แบตเตอรี่ไฮบริดคืออะไร? แบตเตอรี่ไฮบริดคือชุดเซลล์แต่ละเซลล์ที่แยกจากกันด้วยฟิล์มโพลีเมอร์ แม้ว่าจะใช้งานในโหมดไฟฟ้าล้วน แต่จะต้องชาร์จจากแหล่งพลังงานภายนอก อย่างไรก็ตาม คุณควรทราบข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับแบตเตอรี่ประเภทนี้ก่อนซื้อ บทความนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของแบตเตอรี่ไฮบริด วิธีชาร์จ และวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการแบตเตอรี่ประเภทนี้

แบตเตอรี่ไฮบริดคือชุดเซลล์แต่ละเซลล์ที่แยกจากกันด้วยฟิล์มโพลีเมอร์

แนวคิดของแบตเตอรี่ไฮบริดนั้นค่อนข้างใหม่ โดยพื้นฐานแล้ว เซลล์แต่ละเซลล์จะประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองขั้วในสารละลายที่มีธาตุเหล็กสูง ฟิล์มแต่ละแผ่นจะป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรดอีกอันเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อสร้างแบตเตอรี่พลังงานสูง อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ไฮบริดไม่สามารถใช้แทนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ในยานพาหนะได้ เนื่องจากแบตเตอรี่ไฮบริดใช้ในโทรศัพท์มือถือและแบตเตอรี่ขนาดใหญ่

แบตเตอรี่ไฮบริดมีฟิล์มโพลีเมอร์ที่แยกเซลล์ออกจากกันและป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร เช่นเดียวกับแบตเตอรี่มาตรฐาน แบตเตอรี่ไฮบริดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่มาตรฐาน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ไฮบริดยังมีปริมาณตะกั่วน้อยกว่า จึงเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า ข้อเสียของแบตเตอรี่ไฮบริดคือมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนต่ำ แม้จะมีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่มาตรฐาน แต่ก็มีโอกาสเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้มากกว่าเช่นกัน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคาแพงกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เมื่อเทียบกัน อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ไฮบริดเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในงานต่างๆ ความหนาแน่นของพลังงานใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็ยังเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่นิยมมากที่สุดในตลาดปัจจุบัน เนื่องจากมีอัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักที่ดีที่สุดและอัตราการคายประจุเองที่ต่ำ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำและมีอัตราการคายประจุเองที่ต่ำมาก ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ไฮบริดมีน้ำหนักเบาและจัดเก็บง่าย

ชื่อ “ไฮบริด” อธิบายถึงโครงสร้างเซลล์แพ็คของแบตเตอรี่ไฮบริด ซึ่งหมายความว่าเซลล์ถูกแยกออกจากกันด้วยฟิล์มโพลีเมอร์ ซึ่งประกอบด้วยเฟสของเหลวภายในเมทริกซ์โพลีเมอร์ แม้ว่าจะมีอิเล็กโทรไลต์อยู่ภายในเมมเบรนที่เป็นเจล แต่ก็เป็นระบบไฮบริด ซึ่งอาจยังมีตัวทำละลายเหลว 30% ถึง 50% อยู่

พลังงานที่แบตเตอรี่ไฮบริดผลิตได้นั้นขึ้นอยู่กับพลังงานที่มีอยู่ พลังงานที่มีอยู่ในแบตเตอรี่ไฮบริดจะกำหนดระยะทางวิ่งและอัตราเร่ง อุณหภูมิที่แบตเตอรี่ไฮบริดสามารถทำงานได้จะกำหนดปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่ไฮบริดจะต้องจ่าย ดังนั้น อุณหภูมิที่แบตเตอรี่ไฮบริดทำงานจึงจะกำหนดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ Prius จะถูกควบคุมให้อยู่ในอุณหภูมิที่เหมาะสมด้วยเครื่องเป่าลม 12 โวลต์ที่ติดตั้งไว้ในช่องยางหลัง โมดูลแบตเตอรี่แต่ละโมดูลจะมีระบบควบคุมสำหรับการระบายความร้อนและการชาร์จใหม่

พวกมันทำงานในโหมดไฟฟ้าทั้งหมด

รถยนต์ที่ใช้แบตเตอรี่ไฮบริดสามารถทำงานในโหมดไฟฟ้า 100% ได้เมื่อสภาพการขับขี่เหมาะสม โหมดนี้ช่วยให้รถยนต์สามารถวิ่งได้หลายร้อยกิโลเมตร ระบบคอมพิวเตอร์ของรถยนต์จะกำหนดว่าจำเป็นต้องใช้โหมดใด แบตเตอรี่ไฮบริดให้ประสิทธิภาพในการชาร์จพลังงานสูง แหล่งพลังงานภายนอกช่วยลดปริมาณปิโตรเลียมที่ใช้ในรถยนต์และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดเชื้อเพลิง การใช้แบตเตอรี่ไฮบริดมีทั้งข้อดีและข้อเสีย

แม้ว่ารถยนต์ไฮบริดจะได้รับความนิยมมากขึ้น แต่แบตเตอรี่ก็ยังคงมีอายุการใช้งานที่นานขึ้น แม้ว่ารถยนต์ไฮบริดจะต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำ แต่แบตเตอรี่ส่วนใหญ่มีอายุการใช้งานเพียง 10 หรือ 20 ปีเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ก็ยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีการใช้งานในโหมดไฟฟ้าล้วนมากขึ้น โชคดีที่เทคโนโลยีไฮบริดได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และแบตเตอรี่รุ่นใหม่มีความทนทานและเชื่อถือได้มากกว่ารุ่นเก่า ผู้ผลิตรายที่สามได้เข้าสู่ตลาดแบตเตอรี่ไฮบริดและเสนอขายในราคาที่ถูกกว่าที่ตัวแทนจำหน่ายขาย

แบตเตอรี่ไฮบริดทั่วไปมีความจุ 6 กิโลวัตต์ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม นี่ไม่เพียงพอ เนื่องจากรถยนต์ไฮบริดต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่าเพื่อให้ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ รถยนต์ไฟฟ้าล้วนมีข้อจำกัดในเรื่องอัตราเร่งและความเร็วสูงสุด แต่ยังคงทำให้ผู้ขับขี่สามารถเดินทางได้ไกลขึ้น แม้ว่าโหมดนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็จำกัดความเร็วในการขับขี่และเหมาะสำหรับการขับขี่ในเมืองเท่านั้น รถยนต์ไฮบริดสามารถวิ่งได้ไกลที่สุดหากใช้ร่วมกับรถยนต์ทั่วไป

รถยนต์ไฮบริดอาจเป็นอันตรายและก่อให้เกิดมลพิษในหลุมฝังกลบ แบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์ไฮบริดคือแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) ซึ่งไม่ระเบิด อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ใช่แบตเตอรี่ที่ไม่ระเบิด การศึกษาวิจัยบางกรณีแนะนำว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเป็นอันตรายได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตรถยนต์และการทดสอบอิสระพบว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของประชาชน

อายุการใช้งานแบตเตอรี่แตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับจำนวนไมล์ที่ขับและรุ่นรถ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ทั้งหมดจะเสื่อมสภาพลงตามเวลา และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ไฮบริดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ยานพาหนะแต่ละคันมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งส่งผลต่อระยะทางที่แบตเตอรี่วิ่งได้ แบตเตอรี่ไฮบริดคือชุดแบตเตอรี่ที่มีเซลล์หลายเซลล์ และเอาต์พุตรวมกันของเซลล์จะสร้างประจุจำนวนมาก ไอออนบวกจากอิเล็กโทรดที่มีประจุบวกจะไปถึงอิเล็กโทรดที่มีประจุลบ และรับอิเล็กตรอน กระบวนการที่ซับซ้อนนี้จะสร้างประจุไฟฟ้า

จำเป็นต้องชาร์จไฟผ่านแหล่งพลังงานภายนอก

เนื่องจากแหล่งพลังงานภายนอกทำหน้าที่จ่ายไฟให้กับแบตเตอรี่ไฮบริด จึงต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอกในการชาร์จใหม่ ซึ่งจะช่วยลดปริมาณน้ำมันเบนซินและไฟฟ้าที่ใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์ได้อย่างมาก พร้อมทั้งยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันได้อย่างเห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ไฮบริดมีข้อเสียหลายประการ ประการแรก แบตเตอรี่ไฮบริดมักมีอายุการใช้งานสั้นกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้น้ำมัน ประการที่สอง แบตเตอรี่ไฮบริดอาจมีการปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูงและรอบการทำงานลึกกว่าแบตเตอรี่แบบเดิม

สิ่งสุดท้ายที่คุณต้องการคือแบตเตอรี่ไฮบริดที่กำลังจะหมด ซึ่งจะส่งผลเสียต่อประสบการณ์การขับขี่ของคุณ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ที่หมดจะทำให้รถของคุณรู้สึกช้าลงและทำงานไม่คล่องตัว นั่นหมายความว่าคุณต้องชาร์จแบตเตอรี่ไฮบริดเป็นประจำ ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตในการชาร์จแบตเตอรี่ไฮบริดของคุณ และหากคุณคิดว่าแบตเตอรี่ไฮบริดของคุณไม่ได้รับไฟเพียงพอ คุณควรนำรถไปให้ช่างมืออาชีพตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง

ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างรถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าคือความจุของแบตเตอรี่ รถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินได้รับการออกแบบให้มีขนาดเล็กลงและใช้พื้นที่น้อยกว่ารถยนต์ไฟฟ้า รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอินสามารถชาร์จแบตเตอรี่ผ่านปลั๊กไฟ 120 โวลต์มาตรฐานได้ เครื่องชาร์จด่วนแบบ DC มีพลังมากเกินไปสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าแบบปลั๊กอินส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม เครื่องชาร์จแบบปลั๊กอินเป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยมหากคุณกำลังพิจารณาซื้อรถยนต์ไฮบริด

แบตเตอรี่ไฮบริดในรถยนต์ Prius ใช้พลังงานจากระบบเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัว พลังงานจลน์จากการขับเคลื่อนรถยนต์จะถูกแปลงเป็นพลังงานที่เก็บไว้ แม้ว่าแบตเตอรี่ไฮบริดประเภทนี้จะไม่ต้องชาร์จด้วยมือ แต่ก็ยังจำเป็นต้องใช้กล่องติดผนัง กล่องติดผนังบางกล่องจะเชื่อมต่อกับกล่องอย่างถาวร และบางกล่องยังชาร์จได้เร็วกว่าด้วย ความเร็วในการชาร์จของรถยนต์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บได้

สามารถปรับสภาพใหม่ได้

ข้อดีหลายประการของการปรับสภาพแบตเตอรี่ไฮบริดคือประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับการซื้อแบตเตอรี่ใหม่ แบตเตอรี่สามารถใช้งานได้นานขึ้นหากได้รับการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม นอกจากแบตเตอรี่ที่ปรับสภาพแล้วจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ใหม่แล้ว ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของชุดแบตเตอรี่อีกด้วย ควรให้มืออาชีพดำเนินการปรับสภาพแบตเตอรี่ไฮบริดของคุณ หากคุณไม่ต้องการเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหาย

การปรับสภาพแบตเตอรี่ไฮบริดต้องถอดประกอบและติดตั้งกลับเข้าไปในรถอย่างปลอดภัย แบตเตอรี่ที่ปรับสภาพใหม่จะสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้อย่างปลอดภัย กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องมือง่ายๆ เท่านั้น และยังแก้ไขได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายเมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่ไฮบริดทั้งชุด แบตเตอรี่ไฮบริดสามารถซ่อมแซมได้โดยไม่ทำให้รถเสียหาย ช่างเทคนิคที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ไฮบริดได้เช่นกัน

การปรับสภาพแบตเตอรี่ไฮบริดต้องอาศัยการวินิจฉัย การชาร์จจากกริด และการคายประจุไฟฟ้าอย่างล้ำลึก กระบวนการเหล่านี้จะช่วยสลายการก่อตัวของผลึกและแรงดันไฟที่ต่ำลง และฟื้นคืนความจุที่ใช้งานได้ให้กับแบตเตอรี่ ในระหว่างการปรับสภาพ โมดูลแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับเครื่องจักรพิเศษที่เรียกว่า Charge/Discharge Cycler เมื่อเชื่อมต่อแล้ว โมดูลแบตเตอรี่จะถูกจัดกลุ่มกับโมดูลพลังงานเดียวกัน โมดูลที่เสียจะถูกแทนที่ด้วยโมดูลที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกัน

เมื่อช่างเปลี่ยนโมดูลที่เสียหายแล้ว ช่างจะต้องปรับสภาพแบตเตอรี่ใหม่ กระบวนการนี้จะทำให้โมดูลใหม่ปรับสภาพให้เท่ากับชุดแบตเตอรี่ได้ การปรับสภาพใหม่ยังช่วยเพิ่มความจุในการชาร์จของเซลล์แต่ละเซลล์ด้วย อย่างไรก็ตาม ช่างจะต้องระมัดระวังไม่เปลี่ยนแม้แต่เซลล์เดียว เพราะเซลล์ที่เสียหายเพียงเซลล์เดียวอาจทำให้ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ แบตเตอรี่ที่ปรับสภาพใหม่จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ใหม่มาก

เมื่อเลือกผู้ให้บริการแบตเตอรี่ไฮบริด ให้แน่ใจว่าคุณเลือกผู้ให้บริการที่มีชื่อเสียงดีในอุตสาหกรรม คุณยังสามารถขอให้ลูกค้าแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับผู้ให้บริการแบตเตอรี่ไฮบริดได้ คุณควรเลือกผู้เชี่ยวชาญด้านรถยนต์ไฮบริดที่เสนอราคาที่แข่งขันได้ หารือเกี่ยวกับข้อกังวลทั้งหมดกับผู้ให้บริการในระหว่างการให้คำปรึกษาเบื้องต้น นอกจากนี้ ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้ให้บริการแบตเตอรี่ไฮบริดเสนอราคาที่แข่งขันได้ และอย่าลืมสอบถามเกี่ยวกับกระบวนการซ่อมแซม คุณควรได้รับใบเสนอราคาที่แน่นอนและทราบอย่างชัดเจนว่าจะคาดหวังอะไรได้บ้าง