ทำไมแบตเตอรี่มือถือถึงเสื่อมแม้วางทิ้งไว้แทบไม่ได้ใช้งาน

มือถือเครื่องเก่าที่ปิดเก็บไว้ในลิ้นชักหลายเดือน พอหยิบกลับมาใช้อีกครั้งอาจพบว่าแบตเตอรี่หมด ชาร์จเต็มแล้วอยู่ได้ไม่นาน หรือบางเครื่องเปิดไม่ติดเลย ทั้งที่ช่วงนั้นแทบไม่ได้ใช้งาน หลายคนจึงสงสัยว่าเมื่อไม่มีการเล่นเกม ถ่ายวิดีโอ หรือชาร์จเข้าออกทุกวัน แบตเตอรี่ควรจะคงสภาพเดิมไม่ใช่หรือ ความจริงคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นตลอดเวลา แม้โทรศัพท์จะวางนิ่งและปิดเครื่องอยู่ก็ตาม

การเสื่อมของแบตเตอรี่แบ่งคร่าว ๆ ได้เป็นสองส่วน ส่วนแรกคือการเสื่อมจากรอบการใช้งานหรือ cycle aging เกิดจากการชาร์จและคายประจุซ้ำ ๆ อีกส่วนคือการเสื่อมตามเวลา หรือ calendar aging ซึ่งเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องนำแบตเตอรี่มาใช้งาน อายุของแบตเตอรี่จึงไม่ได้วัดจากจำนวนครั้งที่เสียบสายชาร์จเพียงอย่างเดียว แต่รวมถึงระยะเวลาที่ผ่านไป อุณหภูมิ และระดับประจุที่แบตเตอรี่ถูกเก็บค้างไว้ด้วย

ภายในเซลล์มีขั้วบวก ขั้วลบ อิเล็กโทรไลต์ และชั้นกั้นระหว่างขั้ว ขณะชาร์จและใช้งาน ลิเธียมไอออนจะเคลื่อนที่ไปมาระหว่างขั้ว แต่แม้หยุดใช้งาน ปฏิกิริยาข้างเคียงบางอย่างก็ยังค่อย ๆ ดำเนินต่อ หนึ่งในนั้นคือการก่อตัวและหนาตัวขึ้นของชั้นที่เรียกว่า SEI บริเวณขั้วลบ ชั้นนี้จำเป็นต่อการทำงานของแบตเตอรี่ แต่เมื่อมันเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ จะใช้ลิเธียมบางส่วนและเพิ่มความต้านทานภายในเซลล์ ผลคือแบตเตอรี่เก็บไฟได้น้อยลงและจ่ายกำลังสูงได้ไม่ดีเท่าตอนใหม่

ความร้อนเป็นตัวเร่งที่สำคัญมาก โทรศัพท์ที่ปิดเครื่องแต่ถูกทิ้งไว้ในรถ จอดตากแดด วางใกล้หน้าต่าง หรือเก็บในห้องที่ร้อนจัด จะเสื่อมเร็วกว่าการเก็บในที่แห้งและอุณหภูมิไม่สูง ผู้ผลิตโทรศัพท์เตือนตรงกันว่าความร้อนสูงอาจลดอายุแบตเตอรี่อย่างถาวร เพราะปฏิกิริยาเคมีภายในเกิดเร็วขึ้น การปิดเครื่องจึงไม่ได้ช่วยมากนักหากสถานที่เก็บยังร้อนอบอยู่ทุกวัน

ระดับแบตเตอรี่ตอนเก็บก็มีผลเช่นกัน การชาร์จไว้เต็ม 100 เปอร์เซ็นต์แล้ววางทิ้งนาน ๆ ทำให้เซลล์อยู่ในสภาวะแรงดันสูง ซึ่งเพิ่มความเครียดทางเคมีและเร่งปฏิกิริยาข้างเคียง โดยเฉพาะเมื่อเกิดพร้อมกับความร้อน อีกด้านหนึ่ง การเก็บโดยปล่อยให้แบตเตอรี่ต่ำมากก็ไม่ดี เพราะแบตเตอรี่มีการคายประจุเองตามธรรมชาติ และตัวโทรศัพท์ยังอาจดึงไฟเล็กน้อยเพื่อเลี้ยงวงจรบางส่วน หากแรงดันลดต่ำเกินขีดปลอดภัย ระบบป้องกันอาจตัดการทำงานจนดูเหมือนชาร์จไม่เข้า

คำว่าไม่ได้ใช้ยังมีหลายระดับ หากเพียงล็อกหน้าจอแต่ไม่ได้ปิดเครื่อง โทรศัพท์ยังทำงานเบื้องหลัง ทั้งรับสัญญาณเครือข่าย รอการแจ้งเตือน ซิงก์ข้อมูล ตรวจตำแหน่ง หรือค้นหาอุปกรณ์ใกล้เคียง กิจกรรมเหล่านี้ใช้พลังงานทีละน้อย เมื่อแบตเตอรี่ลดลง โทรศัพท์อาจถูกนำไปชาร์จเป็นระยะ จึงมีทั้งการเสื่อมตามเวลาและการเสื่อมจากรอบใช้งาน ส่วนเครื่องที่ปิดสนิทก็ยังมีการคายประจุเองของเซลล์และวงจรจัดการแบตเตอรี่ซึ่งไม่ได้หายไปทั้งหมด

แบตหมดระหว่างเก็บกับแบตเสื่อมเป็นคนละเรื่อง การคายประจุเองหมายถึงพลังงานที่เคยชาร์จไว้ค่อย ๆ ลดลง เมื่อนำกลับมาชาร์จก็อาจใช้งานต่อได้ตามปกติ ส่วนแบตเสื่อมหมายถึงความจุสูงสุดลดลงอย่างถาวร เช่น เดิมเก็บได้ 4,000 มิลลิแอมป์ชั่วโมง แต่เมื่อผ่านไปหลายปีอาจเก็บได้ต่ำกว่านั้น แม้หน้าจอจะแสดง 100 เปอร์เซ็นต์ ตัวเลขดังกล่าวหมายถึงเต็มตามความจุที่เหลืออยู่ ไม่ใช่กลับมาเต็มเท่าความจุตอนออกจากโรงงาน

หากต้องเก็บโทรศัพท์นานหลายเดือน ไม่ควรชาร์จเต็มแล้วเสียบสายค้างไว้ตลอด และไม่ควรปล่อยไว้ที่ศูนย์เปอร์เซ็นต์ แนวทางของผู้ผลิตมักแนะนำให้เหลือประจุประมาณครึ่งหนึ่งก่อนเก็บ ปิดเครื่อง และเลือกบริเวณที่เย็น แห้ง ไม่ถูกแสงแดดโดยตรง ควรนำออกมาตรวจเป็นระยะ เพราะโทรศัพท์แต่ละรุ่นมีอัตราการกินไฟขณะปิดและอัตราคายประจุไม่เท่ากัน หากระดับประจุลดต่ำมากก็ค่อยเติมกลับมาราวครึ่งหนึ่งอีกครั้ง

การนำแบตเตอรี่เข้าตู้เย็นไม่ใช่วิธีที่ควรทำ ความชื้นและการควบแน่นของน้ำอาจทำอันตรายต่อโทรศัพท์ อีกทั้งการชาร์จแบตเตอรี่ที่เย็นจัดอาจเกิดผลเสียต่อเซลล์ได้ ห้องที่อุณหภูมิปกติ ไม่ร้อนอบ และไม่มีความชื้นสูงเหมาะกับการเก็บโทรศัพท์มากกว่า ส่วนการชาร์จกลับหลังวางไว้นาน ควรปล่อยให้เครื่องอยู่ที่อุณหภูมิห้องก่อน และใช้อุปกรณ์ชาร์จที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์

ถ้าพบว่าฝาหลังดันตัว หน้าจอโก่ง ตัวเครื่องแยกออกจากกัน มีกลิ่นผิดปกติ หรือแบตเตอรี่ร้อนทั้งที่ไม่ได้ใช้งาน ไม่ควรบีบ เจาะ กดฝาให้กลับเข้าที่ หรือชาร์จทิ้งไว้ ควรหยุดใช้ วางห่างจากวัสดุติดไฟ และนำไปให้ศูนย์บริการหรือช่างที่เหมาะสมตรวจสอบ แบตเตอรี่บวมไม่ใช่แค่อาการความจุลดลง แต่เป็นความผิดปกติที่ต้องให้ความสำคัญด้านความปลอดภัย

โทรศัพท์จึงไม่จำเป็นต้องถูกใช้งานหนัก แบตเตอรี่ก็เสื่อมได้ เพราะมันเป็นระบบเคมีที่มีอายุของตัวเอง เวลาที่ผ่านไป ความร้อน และการเก็บค้างไว้ที่ประจุสูงหรือต่ำเกินไป ล้วนทำให้ความจุลดลง การปิดเครื่องช่วยลดการใช้ไฟจากระบบ แต่หยุดปฏิกิริยาเคมีภายในไม่ได้ หากมีเครื่องสำรองที่นาน ๆ ใช้สักครั้ง การเก็บไว้ราวครึ่งหนึ่งในที่ไม่ร้อนและตรวจระดับแบตเป็นช่วง ๆ จะเหมาะกว่าการชาร์จเต็มแล้วลืมไว้ในลิ้นชักเป็นปี

อ้างอิงข้อมูล
https://support.apple.com/en-us/101575
https://support.apple.com/en-us/105105
https://arxiv.org/abs/2103.02166