ถ่านไฟฉาย เป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดแห้ง (Dry Cell) เนื่องจากไม่มีการใช้สารละลายที่เป็นของเหลวอยู่ภายใน โดยปกติถ่านไฟฉายแบบทั่วไป จะถูกเรียกว่า เซลล์แบบซิงค์คลอไรด์ (Zinc Chloride) ประกอบไปด้วย แท่งแกรไฟต์อยู่ตรงกลางเป็นขั้วแคโทดที่มีอิเล็กโทรไลต์เป็นส่วนผสมของแมงกานีส (IV), ออกไซด์ (MnO2), แอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl), ซิงค์คลอไรด์ (ZnCl2), แป้งเปียก, ผงคาร์บอน และน้ำผสมคลุกเคล้าอยู่ด้วยกัน ในลักษณะเป็นอิเล็กโทรไลต์ชื้น
โดยสารทั้งหมดจะถูกบรรจุอยู่ในกล่องสังกะสี มีการหุ้มด้วยกระดาษ แผ่นพลาสติก หรือโลหะสเตนเลส เพื่อป้องกันไม่ให้สารภายในรั่วไหลออกมา ด้านบนของแท่งแกรไฟต์ จะถูกครอบด้วยโลหะสังกะสีอีกชิ้นหนึ่ง ส่วนด้านล่างมีแผ่นสังกะสีทำหน้าที่เป็นขั้วแอโนด และเมื่อครบขั้นตอน จะทำให้พลังงานวิ่งผ่านเซลล์ และกลายเป็นถ่านไฟฉายนั่นเอง
ซึ่งถ่านไฟฉายก็มีอยู่ด้วยกันหลากหลายประเภทมาก ๆ ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับใช้งานต่าง ๆ วันนี้เราจะพาทุกคนไปรู้จักกับ ประเภทของถ่านไฟฉาย ให้มากขึ้นกัน
ถ่านไฟฉาย มีอยู่ด้วยกัน 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้
- ถ่านไฟฉายแบบใช้แล้วทิ้ง
1.1) ถ่านเขียว ถ่านดำ
เป็นถ่านไฟฉายที่มีสารประกอบของซิงค์คลอไรด์ มีราคาถูก แต่มีความจุน้อย จึงอาจทำให้ต้องเปลี่ยนบ่อย ๆ โดยถ่านเขียวเหมาะกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกำลังไฟมาก เช่น ไฟฉายหรือมอเตอร์ต่าง ๆ ส่วนถ่านดำจะเหมาะกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการกำลังไฟน้อยแต่ยาวนานกว่า เช่น นาฬิกา
1.2) ถ่านอัลคาไลน์ (Alkaline)
เป็นถ่านไฟฉายที่มีสารประกอบที่ให้กำลังไฟฟ้าได้เสถียรกว่าแบบแรก จึงเหมาะกับการใช้งานในอุปกรณ์ที่ต้องการกำลังไฟมาก เช่น ไฟฉายกำลังสูง ไฟแฟลช กล้องถ่ายภาพ รถบังคับของเล่น มอเตอร์ต่าง ๆ
1.3) ถ่านซิลเวอร์ (Silver Oxide)
เป็นถ่านไฟฉายที่มีลักษณะคล้ายกระดุม มักนิยมนำมาใช้กับนาฬิกาข้อมือ เนื่องจากเป็นถ่านที่สามารถใช้งานได้อย่างยาวนาน เพราะสามารถเก็บประจุได้ดี
- ถ่านไฟฉายแบบชาร์จได้
2.1) นิเกิลแคดเมียม (Ni-Cd)
เป็นถ่านไฟฉายชาร์จชนิดแรกของโลก ที่ให้กำลังไฟอยู่ที่ 1.2 V มีความจุต่ำ ทำให้เมื่อชาร์จด้วยความเร็วมักมีอุณภูมิสูง อีกทั้งยังมี Memory Effect ที่ทำให้เมื่อเราชาร์จไฟทั้ง ๆ ที่ยังใช้ไม่หมด จะส่งผลให้ความจุของถ่านลงลดเรื่อย ๆ และคลายประจุไฟฟ้าได้เร็ว จึงทำให้เสื่อมความนิยมลง
2.2) นิกเกิลเมทัลไฮไดรต์ (Ni-MH)
เป็นถ่านชาร์จที่เข้ามาแทนที่ ถ่านแบบ Ni-Cd ให้กำลังไฟที่ 1.2 V เท่ากัน แต่มีความจุที่มากกว่า อีกทั้งยังมี Memory Effect ที่ต่ำกว่ามาก จึงทำให้สามารถใช้งานได้ยาวนานมากยิ่งขึ้น ทั้งยังสามารถชาร์จซ้ำได้ตามต้องการอีกด้วย ปัจจุบันถ่านแบบ Ni-MH ยังคงได้รับความนิยมมากที่สุด ถึงแม้ว่าจะมีถ่านชาร์จแบบ Li-ion ที่มีคุณสมบัติดีกว่าก็ตาม
2.3) ลิเธียมพอร์ลิเมอร์ (Li-Po)
เป็นถ่านชาร์จที่นิยมนำมาใช้กับอุปกรณ์เครื่องบินไฟฟ้าอย่างโดรน หรือ รถบังคับวิทยุ ข้อดีคือสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่าแบบ Ni-Cd ถึง 350% และน้ำหนักที่น้อยกว่าประมาณ 10 – 20% ในส่วนของข้อเสียก็คือ เมื่อใช้พลังในการจ่ายไฟไปมาก ๆ จะทำให้อุณหภูมิขึ้นสูง และอาจเกิดการบวมจนระเบิดได้ ในกรณีที่ใช้ในวงจรที่ไม่ได้มาตรฐาน อีกทั้งถ่านชาร์จแบบ Li-Po ยังเป็นถ่านชาร์จที่จำเป็นที่จะต้องมีเครื่องชาร์จโดยเฉพาะอีกด้วย
2.4) ลิเธียมไอออน (Li-ion)
เป็นถ่านชาร์จที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน มักจะเห็นกันในถ่านขนาด 18650 ซึ่ง Li-ion สามารถให้กำลังไฟได้ถึง 3.7 V และมีความจุที่สูงกว่า Ni-MH มาก แต่ก่อนถ่านแบบ Li-ion มักมีปัญหาในเรื่องของความร้อนสูง เนื่องจากมีการคลายประจุที่ต่อเนื่อง จนเกิดการระเบิด แต่ในปัจจุบันได้ถูกแก้ไขโดยการบรรจุวงการกันกระชากลงไปในตัวถ่าน จึงทำให้ถ่านแบบ Li-ion มีความปลอดภัยและน่าใช้มากขึ้นในปัจจุบัน