แบตเตอรี่ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีสารพัดแบบ บางชนิดรูปร่างหน้าตาภายนอกละม้ายคล้ายกัน แต่ข้างในบรรจุสารเคมีแตกต่างกัน ทำให้มีคุณสมบัติและประโยชน์การใช้งานต่างกันไปด้วย หากดูที่ลักษณะการใช้งานแบบกว้าง ๆ อาจแบ่งแบตเตอรี่ออกได้เป็น 2 ตระกูล คือ แบตเตอรี่ปฐมภูมิที่ใช้ครั้งเดียวทิ้ง (non-rechargeable batteries) และแบตเตอรี่ทุติยภูมิที่ชาร์จไฟใหม่ได้ (rechargeable batteries)

ก่อนที่จะไปดูว่าแบตเตอรี่ทั้งสองตระกูลนั้นมีอะไรบ้าง เราไปทบทวนความจำเรื่องหลักการทำงานของแบตเตอรี่แบบคร่าว ๆ กันก่อน น่าจะช่วยให้พอเห็นภาพว่าทำไมพวกนึงถึงใช้ได้แค่ครั้งเดียว ส่วนอีกพวกใช้ซ้ำได้

หลักการทำงานของแบตเตอรี่ คือ การเปลี่ยนพลังงานเคมีที่กักเก็บไว้ในก้อนแบตเตอรี่เป็นพลังงานไฟฟ้า ด้วยการเชื่อมต่อโครงสร้างหลักของแบตเตอรี่ 3 ส่วน คือ ขั้วไฟฟ้าประจุลบ (anode) ที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ขั้วไฟฟ้าประจุบวก (cathode) ที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน และอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte) ซึ่งเป็นสารละลายหรือวัสดุที่นำไฟฟ้าได้

ทุกครั้งที่เราใช้แบตเตอรี่เท่ากับเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น ซึ่งในแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวทิ้งนั้นปฏิกิริยาเคมีจะเป็นแบบเกิดแล้วเกิดเลย ไม่สามารถย้อนกลับได้ เมื่อใช้หมดก็ต้องทิ้งไป ต่างกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้ ที่หากจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่แบตเตอรี่ (ที่เราเรียกกันว่า ชาร์จแบต) จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับ เป็นการเติมพลังให้แบตเตอรี่ เราจึงใช้งานสลับกับชาร์จวนไปได้จนกว่าแบตเตอรี่จะเสื่อม

ตัวอย่างแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวทิ้งที่นิยมใช้กัน เช่น แบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอน หรือที่เรารู้จักกันในนามถ่านไฟฉายธรรมดา แบตเตอรี่สังกะสี-คลอไรด์หรือถ่านเฮฟวีดิวตี ที่เหมาะกับอุปกรณ์กินไฟต่ำ พวกนาฬิกาแขวน รีโมต แบตเตอรี่แอลคาไล ที่ให้พลังงานไฟฟ้าสูง ใช้ได้นาน แบตเตอรี่ลิเทียมแมงกานีสไดออกไซด์ ที่เหมาะจะใช้งานกับพวกอุปกรณ์กินไฟสูง แบตเตอรี่ซิลเวอร์ออกไซด์ ที่เราคุ้นเคยกันในรูปของถ่านกระดุม

ส่วนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้ที่ใช้กันแพร่หลายก็เช่น แบตเตอรี่ชนิดตะกั่ว-กรด ที่นิยมใช้กับรถยนต์ทั่วไป แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ที่เหมาะจะใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดพกพา แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ที่เก็บประจุไฟฟ้าได้มากและนาน ใช้ประโยชน์ได้กว้างขวางเกือบทุกวงการ อันที่เราคุ้นเคยกันดีคือ พาวเวอร์แบงก์ นอกจากนี้ยังมีแบตเตอรี่อีกสองชนิดที่ใช้ต่อเนื่องได้ยาวนานมาก ๆ เหมาะกับระบบสำรองไฟฟ้าและเก็บกักพลังงานหมุนเวียน คือ แบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์และแบตเตอรี่ที่มีการไหลของส่วนเก็บพลังงาน

แบตเตอรี่ทั้งสองกลุ่มก็มีจุดดีจุดด้อยต่างกันทั้งในเรื่องคุณสมบัติ การใช้งาน และราคา แบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวทิ้งส่วนใหญ่เหมาะกับอุปกรณ์ที่ไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าสูง หาซื้อง่าย ราคาไม่แพง แกะใช้งานได้ทันที แต่การที่ใช้ซ้ำไม่ได้ก็เท่ากับเพิ่มปริมาณขยะ ส่วนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้ แม้จะอึดกว่า ให้พลังงานมากกว่า ใช้ซ้ำได้ แต่ก็มีราคาเริ่มต้นค่อนข้างสูง ต้องคอยชาร์จ และอายุการใช้งานก็ไม่ได้อยู่ยงคงกระพัน สุดท้ายแล้วก็จบที่การเป็นขยะเช่นกัน ดังนั้นนอกจากการเลือกใช้แบตเตอรี่ให้เหมาะสมกับชนิดของอุปกรณ์แล้ว ต้องคำนึงถึงการทิ้งแบตเตอรี่เสื่อมสภาพด้วย เพราะแบตเตอรี่ทุกชนิดจัดเป็นขยะอันตราย ควรทิ้งตามจุดรับขยะอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ปะปนกับขยะอื่น ๆ

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

1. เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่
2. Typical examples and applications of primary batteries.

เรียบเรียงโดย รักฉัตร เวทีวุฒาจารย์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์

อาร์ตเวิร์กโดย ฉัตรทิพย์ สุริยะ ฝ่ายผลิตสื่อสมัยใหม่