ทำไม LiFePO4 มือสองถึงเสี่ยงกว่าที่คิด
LiFePO4 ทนกว่าลิเธียมชนิดอื่นจริง แต่ทนไม่ได้แปลว่าไม่เสื่อม และเสื่อมแบบที่ดูจากภายนอกไม่ออกเลย
รอบชาร์จกับความจุที่หายไปโดยไม่รู้ตัว
LiFePO4 มีอายุรอบชาร์จสูงมาก ตัวเลขที่ผู้ผลิตระบุมักอยู่ที่ 2,000–4,000 รอบ แต่ตัวเลขนั้นคือรอบที่ความจุยังไม่ต่ำกว่า 80% ของค่าเริ่มต้น แบตที่ผ่านมาครบสองพันรอบแล้วยังใช้ได้ แต่ความจุที่เหลืออาจอยู่ที่ 78–80% ซึ่งต่างจากแบตที่เพิ่งผ่านมาห้าร้อยรอบอย่างชัดเจน
ปัญหาคือคนขายมักไม่บอกรอบชาร์จจริง บางทีไม่รู้ด้วยซ้ำ เพราะแบตส่วนใหญ่ไม่มีตัวนับรอบในตัว ถ้าไม่มีข้อมูลจาก BMS หรือระบบที่ถอดแบตออกมา ก็แทบไม่มีทางรู้เลยว่าแบตตัวนั้นผ่านมากี่รอบ สิ่งที่เห็นได้ภายนอกคือกล่องยังดูดี ขั้วสะอาด แต่ความจุข้างในอาจหายไปแล้วส่วนหนึ่ง
เซลล์ไม่สมดุล ปัญหาที่ BMS ซ่อนไว้ให้
แบตแพ็คที่ประกอบจากหลายเซลล์ไม่ได้เสื่อมพร้อมกันทุกก้อน เซลล์ที่อยู่ตำแหน่งร้อนกว่า หรือโดนโหลดหนักกว่าในวงจร จะเสื่อมเร็วกว่าก้อนอื่น BMS จะพยายาม balance แรงดันให้เท่ากัน แต่ balance ได้แค่แรงดัน ไม่ใช่ความจุ
เวลาเซลล์ต่างกันมากเกินไป ระบบจะตัดการจ่ายไฟตั้งแต่เซลล์ที่อ่อนที่สุดถึง cutoff ก่อน ทั้งที่เซลล์ก้อนอื่นยังมีพลังงานเหลืออยู่มาก ผลที่ได้คือแบต 100Ah ที่ซื้อมาอาจใช้งานได้จริงแค่ 65–70Ah เพราะ BMS ตัดก่อนที่ความจุรวมจะหมดจริง และถ้าไม่วัดดูดีๆ ก็จะไม่รู้เลยว่าปัญหาอยู่ที่เซลล์ไหน
วัด-โหลด-เทียบ เช็คความจุจริงก่อนจ่ายเงิน
ติดไว้ในหัวก่อนจ่ายเงินซื้อแบต LiFePO4 มือสองทุกครั้ง: วัด-โหลด-เทียบ สามขั้นนี้คือสิ่งที่คนต่อระบบใช้คัดแบตมือสองจริงๆ ไม่ใช่ดูแค่สภาพกล่องหรือเชื่อตัวเลขที่คนขายบอก
วัด — voltage ที่ขั้วและ internal resistance ต่อเซลล์
ขั้นแรกของ วัด-โหลด-เทียบ คือหยิบมัลติมิเตอร์หรือ battery tester วัดแรงดันที่ขั้วแบตและ internal resistance ทีละเซลล์ LiFePO4 เซลล์สภาพดีที่ชาร์จเต็มจะอยู่ที่ประมาณ 3.3–3.4V ต่อเซลล์ ถ้าวัดแล้วเซลล์ใดเซลล์หนึ่งต่ำกว่าก้อนอื่นผิดปกติ นั่นคือสัญญาณแรกที่ต้องระวัง
Internal resistance คือตัวเลขที่บอกสุขภาพของเซลล์ได้ตรงกว่าแรงดัน เซลล์ LiFePO4 ใหม่สภาพดีมักมีค่าไม่เกิน 1–2 mΩ ต่อเซลล์ ยิ่งสูงยิ่งเสื่อม และถ้าเซลล์ในแพ็คเดียวกันมีค่าต่างกันมาก ระบบ balance จะทำงานหนักขึ้นเรื่อยๆ จนถึงจุดที่ทำงานไม่ไหว
สิ่งที่ควรเช็กในขั้นวัด:
- แรงดันแต่ละเซลล์ต้องไม่ต่างกันเกิน 0.1V (ถ้าต่างมากกว่านี้แสดงว่า balance แย่)
- Internal resistance ต้องไม่สูงเกิน 5–10 mΩ ต่อเซลล์ (ขึ้นอยู่กับขนาดเซลล์)
- เซลล์ที่ค่าพุ่งสูงกว่าก้อนอื่นมากกว่า 2 เท่า ให้ถือว่าเสื่อมหนัก
มัลติมิเตอร์ ZOYI ZT-102L วัดแรงดัน AC/DC และความต้านทาน — เครื่องมือหลักที่บทความแนะนำให้ใช้วัด internal resistance ของแต่ละเซลล์ LiFePO4 ก่อนตัดสินใจซื้อ
ดูสินค้ามัลติมิเตอร์ที่วัด resistance ได้ด้วยจะช่วยได้มากในขั้นนี้ ไม่จำเป็นต้องแพง แต่ต้องวัดค่าความต้านทานต่ำๆ ได้แม่นยำ
มัลติมิเตอร์ HABOTEST HT9205A-PRO วัด AC/DC 1000V/20A — เครื่องมือสำรองที่สามารถวัดแรงดันและกระแสเพื่อตรวจสอบสภาพแบต LiFePO4 มือสองได้อย่างละเอียด
ดูสินค้าโหลด — ดึงกระแสจริงแล้วดูว่าแรงดันดรอปแค่ไหน
ขั้น โหลด คือการทดสอบที่บอกได้ว่าแบตทำงานได้จริงแค่ไหนภายใต้แรงกดดัน ต่อโหลดที่รู้ค่ากระแสชัดเจน เช่น หลอดไฟ 100W หรือตัวต้านทานโหลด แล้วดูว่าแรงดันที่ขั้วแบตดรอปลงมากแค่ไหนทันทีที่โหลดเข้า
แบตสภาพดีจะดรอปแรงดันเล็กน้อยตอนโหลดเข้า แล้วคงที่ในช่วงที่ดึงกระแส แบตที่เสื่อมหรือ internal resistance สูงจะดรอปชัดกว่า และถ้าดึงโหลดไปสักพักแรงดันจะร่วงเร็วกว่าที่ควรจะเป็น การดูแรงดันระหว่างดึงโหลดด้วยโวลต์มิเตอร์แบบอ่านค่าต่อเนื่องจะเห็นภาพชัดกว่าวัดครั้งเดียว
โวลต์มิเตอร์ DC 8V-72V ที่วัดความจุ % ของแบต LiFePO4 — ใช้ดึงโหลดและอ่านแรงดันจริงเพื่อเทียบ Ah ที่เหลือตามที่บทความสอน
ดูสินค้าเทียบ — ชาร์จเต็มแล้วดึงจนตัด วัด Ah จริงที่ได้
ขั้นสุดท้ายของ วัด-โหลด-เทียบ คือ capacity test จริง ชาร์จแบตให้เต็มจนชาร์จเจอร์ตัด แล้วต่อโหลดคงที่ดึงกระแสออกจนแรงดันถึง cutoff ของ LiFePO4 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 2.5–2.8V ต่อเซลล์ จากนั้นคำนวณ Ah ที่ได้จริง = กระแส (A) × เวลา (ชั่วโมง)
ถ้าแบตป้ายบอก 100Ah แต่ capacity test ได้จริงแค่ 75Ah นั่นคือความจุหายไป 25% แล้ว ตัวเลขนี้สำคัญมากในการตัดสินใจว่าราคาที่คนขายตั้งมาคุ้มกับความจุที่เหลืออยู่จริงหรือไม่ อย่าเชื่อตัวเลขบนป้ายอย่างเดียว เพราะป้ายบอกความจุตอนผลิตใหม่ ไม่ใช่ตอนนี้
สัญญาณที่บอกว่าแบตตัวนี้ไม่ควรซื้อ
มีหลายอาการที่บอกได้ทันทีโดยไม่ต้องรอผล capacity test ครบ ถ้าเจออาการเหล่านี้ให้วางลงได้เลย
อาการที่เห็นได้ก่อนเสียบสายวัด
ก่อนเปิดเครื่องวัดใดๆ ให้ใช้ตาและจมูกก่อน อาการบางอย่างบอกได้ชัดกว่าตัวเลขวัดด้วยซ้ำ แบตที่มีอาการเหล่านี้ไม่ต้องเสียเวลาวัดต่อ
- ฝาหรือตัวเซลล์พอง — เซลล์บวมคือสัญญาณว่าเกิดปฏิกิริยาผิดปกติภายใน ใช้ต่อไม่ได้และอันตราย
- รอยไหม้หรือคราบดำที่ขั้ว — บอกว่าเคยเกิดอาร์กหรือกระแสเกินที่ขั้ว
- กลิ่นผิดปกติ — กลิ่นเหม็นหรือกลิ่นไหม้จากตัวแบตหรือ BMS
- สายเชื่อมเซลล์หลวมหรือมีสนิม — ความต้านทานที่จุดต่อจะสูงขึ้นและเกิดความร้อนได้
- รอยรั่วซึมรอบขั้ว — อิเล็กโทรไลต์รั่วออกมา ไม่ควรแตะต้องโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน
อาการเหล่านี้ไม่มีทางแก้ได้ด้วยการเปลี่ยน BMS หรือ balance ใหม่ ถ้าเจอให้ถอยออกมาเลย
ตัวเลขที่บอกว่าเสื่อมหนักเกินคุ้ม
ถ้าผ่านการตรวจสายตาแล้ว ขั้นต่อไปคือตัวเลขจากการวัด มีค่าที่ถ้าเกินแล้วให้ถือว่าไม่คุ้มซื้อมาใช้งานจริง:
- Internal resistance สูงกว่า 10–15 mΩ ต่อเซลล์ — ค่านี้แปลว่าเซลล์เสื่อมหนัก แรงดันจะดรอปมากเวลาโหลดหนัก และเกิดความร้อนสูงขณะชาร์จ-ดิสชาร์จ
- ความจุจากการวัดจริงต่ำกว่า 70% ของป้าย — แบต 100Ah ที่ได้จริงต่ำกว่า 70Ah แปลว่าต้องซื้อในราคาที่ต่ำกว่าใหม่มากพอจะคุ้ม ซึ่งในทางปฏิบัติหาได้ยาก
- เซลล์ในแพ็คต่างกันมากเกินไปจน balance ไม่ทัน — ถ้าเซลล์บางก้อนมี internal resistance สูงกว่าก้อนอื่น 3–5 เท่า BMS จะ balance ไม่ไหว และความจุที่ใช้ได้จริงจะต่ำกว่าที่คำนวณจากเซลล์รวมมาก
BMS 4S 30A สำหรับ LiFePO4 32650 จากแบรนด์ M-Power — วงจรป้องกันที่ช่วยบาลานซ์เซลล์ให้มีแรงดันเท่ากัน ลดความเสี่ยงเซลล์เสื่อมไม่เท่าที่บทความเตือน
ดูสินค้าBMS ที่มีฟังก์ชัน active balancing ช่วยได้บ้างในกรณีที่เซลล์ต่างกันไม่มากนัก แต่ถ้าเซลล์เสื่อมต่างกันมากตั้งแต่แรก เปลี่ยน BMS ก็ไม่ได้ช่วยอะไรกับความจุที่หายไปแล้ว
BMS 4S/6S/8S 20A/30A พร้อมบาลานซ์แบบแอคทีฟ — ช่วยให้เซลล์แบต LiFePO4 มือสองที่อาจมีความเสื่อมไม่เท่ากันทำงานสมดุล ลดความเสี่ยงความจุหายเร็ว
ดูสินค้าอ่านต่อ: แบต lifepo4 เซลล์บวม
แบต LiFePO4 มือสองแบบไหนที่ยังคุ้มอยู่
ไม่ใช่ว่ามือสองทุกตัวซื้อไม่ได้ มีเงื่อนไขที่ทำให้มือสองคุ้มกว่าใหม่จริงๆ ถ้าเลือกถูก
มือสองที่มาจากระบบที่รู้ที่มา
แบต LiFePO4 มือสองที่น่าซื้อที่สุดคือแบตที่รู้ที่มาชัดเจน เช่น แบตที่ถอดออกจากระบบ UPS สำนักงานที่ใช้งานมา 3–4 ปี และมีบันทึกการใช้งาน หรือแบตจากรถ EV ที่เปลี่ยนออกเพราะครบอายุสัญญาประกัน ไม่ใช่เพราะเสีย กรณีแบบนี้มักยังมีความจุเหลืออยู่ที่ 80–85% และผ่านการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ดีกว่าระบบ DIY ทั่วไป
สิ่งที่ต้องถามคนขายก่อนเสมอคือ "ถอดออกจากระบบอะไร ใช้มากี่ปี และมีข้อมูล BMS หรือเปล่า" ถ้าตอบไม่ได้หรือตอบกว้างๆ ว่า "สภาพดี ใช้งานน้อย" โดยไม่มีหลักฐานใดๆ ให้ระวัง
ราคาที่ต่างกันพอให้คุ้มแม้ความจุหาย
คิดแบบตรงๆ ก่อนตัดสินใจ ถ้าแบต LiFePO4 ใหม่ 100Ah ราคา X บาท และแบตมือสองที่วัดแล้วได้ความจุจริง 80Ah ราคาที่ยังคุ้มอยู่ควรต่ำกว่า 0.8 × X เพราะคุณได้ความจุแค่ 80% ถ้าราคาต่างกันแค่ 10–15% แต่ความจุหายไป 20% นั่นไม่คุ้มแล้ว
ถ้าความจุเหลือแค่ 70% เส้นคุ้มทุนยิ่งแคบลงอีก ราคาต้องต่ำกว่าใหม่อย่างน้อย 35–40% ถึงจะพอชดเชยทั้งความจุที่หายและความเสี่ยงที่รับมาด้วย ตัวเลขนี้ไม่ใช่สูตรตายตัว แต่เป็นจุดเริ่มต้นให้คิดก่อนตกลงราคา อย่าให้ราคาถูกมาทำให้ข้ามขั้นตอน วัด-โหลด-เทียบ ไป
อ่านเพิ่มเติม: แบต LiFePO4 เซลล์ไม่บาลานซ์