ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมี คือ การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบพลังงานเคมี ซึ่งจะมีการประโยชน์ทั้งจากพลังงานไฟฟ้าและพลังงานเคมี โดยอาศัยปฏิกิริยาออกซิเดชั่น-รีดักชั่น (Oxidation-Reduction Reaction) เป็นกลไกให้เกิดการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างขั้วแคโทด (Cathode) และแอโนด (Anode) จนเกิดเป็นพลังงานไฟฟ้าขึ้น โดยระบบกักเก็บพลังงานรูปแบบนี้ถือว่าเป็นระบบที่มีการใช้งานมาอย่างยาวนาน อีกทั้งแบตเตอรี่หลายประเภทที่เราคุ้นเคย และเป็นที่นิยมใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ก็ถูกจัดอยู่ในระบบกักเก็บพลังงานประเภทไฟฟ้าเคมีด้วยเช่นเดียวกัน ปัจจุบันเทคโนโลยีของแบตเตอรี่มีอยู่หลายรูปแบบ โดยมีความแตกต่างหลักอยู่ที่อัตราส่วน และองค์ประกอบของสารเคมีที่ใช้ผลิตขั้วแคโทด (Cathode) และแอโนด (Anode) รวมถึงสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) เองด้วย ซึ่งองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันนั้น ก็จะส่งผลให้แบตเตอรี่ชนิดต่าง ๆ มีคุณสมบัติ และคุณลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกัน ด้วยโดยแบตเตอรี่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่จะเป็นแบบทุติยภูมิ (Secondary Battery) ซึ่งสามารถนำมาอัดประจุซ้ำและนำกลับมาใช้งานใหม่ได้ (Rechargeable) โดยในปัจจุบันได้รับความนิยมทั้งสิ้น 3 ประเภท ได้แก่

              1. แบตเตอรี่ตะกั่วกรด (Lead-Acid) เป็นเทคโนโลยีที่เก่าแก่ที่สุดในบรรดาแบตเตอรี่ทุกประเภทโดยจะมีการใช้ตะกั่วบริสุทธิ์ (Pb) เป็นขั้วแอโนด (Anode) และจะใช้ส่วนผสมระหว่างตะกั่วบริสุทธิ์ (Pb) และตะกั่วเปอร์ออกไซด์ (PbO2) เป็นขั้วแคโทด (Cathode) โดยจะทำการจุ่มขั้วทั้ง 2 ลงไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) ที่ทำจากกรดซัลฟิวริก โดยแบตเตอรี่ตะกั่วกรดนั้น มักถูกนำมาใช้งานกับรถยนต์สันดาปภายในเสียเป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากเป็นแบตเตอรี่ที่มีความจุสูงที่ทำให้กระแสไหลได้มาก อีกทั้งยังเป็นแบตเตอรี่ที่มีต้นทุนต่ำและผลิตได้ง่ายอีกด้วย

              2. แบตเตอรี่นิกเกิล (Nickel-Based) โดยจะมีการใช้นิกเกิล (Ni) เป็นขั้วแคโทด (Cathode) ส่วนขั้วแอโนด (Anode) นั้นก็จะใช้งานวัสดุขั้วแตกต่างไปตามชนิดของแบตเตอรี่ ซึ่งในปัจจุบันนิยมใช้อยู่ 3 ประเภท ได้แก่ นิกเกิล-แคดเมียม (Ni-Cd) , นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) และนิกเกิล-สังกะสี (Ni-Zn) โดยจะทำการจุ่มขั้วทั้ง 2 ลงไปในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) ที่ทำจากโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โดยแบตเตอรี่นิเกิลนั้น ถูกนำมาใช้งานตั้งแต่ขนาดเล็ก ๆ อย่างแบตเตอรี่ขนาด AAA ไปจนถึง ขนาดใหญ่อย่างแบตเตอรี่ประเภท Stationary ที่มีความจุหลายเมกะวัตต์

              3. แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน (Lithium Ion) เป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ขั้นสูงที่ใช้ลิเทียมไอออนเป็น องค์ประกอบสำคัญ โดยจะมีการใช้คาร์บอนหรือแกรไฟต์ (Graphite) เป็นขั้วแอโนด (Anode) และใช้วัสดุที่ทำขั้วแคโทด (Cathode) แตกต่างกันไปตามชนิดของแบตเตอรี่ ซึ่งได้แก่

                     • ลิเทียม โคบอลต์ ออกไซด์ (LCO)

                     • ลิเทียม แมงกานีส ออกไซด์ (LMO)

                     • ลิเทียม นิกเกิล โคบอลต์ อลูมิเนียมออกไซด์ (NCA)

                     • ลิเทียม นิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ออกไซด์ (NMC)

                     • ลิเทียม เหล็ก ฟอสเฟส (LFP)

                     • ลิเทียม ไททาเนต (LTO)

              โดยในปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนนั้น ได้รับความนิยม ทั้งด้านการการผลิตและใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมีคุณสมบัติที่สามารถให้แรงดันไฟฟ้าที่สูง รวมถึงยังมีการประจุต่อหน่วยมวล และหน่วยปริมาตรที่สูงอีกด้วย ซึ่งทำให้สามารถนำไปใช้ในงานได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้า ยานยนต์ไฟฟ้า รวมถึงการใช้งานในระดับโครงข่ายไฟฟ้า

              แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันยังมีแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่อยู่ระหว่างการพัฒนาซึ่งก็คือ ลิเทียมซัลเฟอร์ (Lithium Sulfur, LiS) และลิเทียมแอร์ (Lithium-Air, Li-Air) ซึ่งเป็นกลุ่มของ Solid-State Battery ซึ่งมีประสิทธิภาพสูง และคาดว่าจะถูกนำมาใช้กับยานยนต์ไฟฟ้าด้วยเช่นเดียวกัน

***************************