Kali ini Moladin akan sedikit membahas mengenai jenis – jenis baterai mobil listrik. Sebagaimana diketahui, fungsi utama baterai adalah menyimpan energi listrik yang digunakan untuk menggerakkan mobil.
Jadi ketika baterai terisi penuh, energi listrik tersebut dapat digunakan menggerakkan motor elektrik yang kemudian memutar roda. Alhasil mobil listrik bisa diajak melaju.
Sama seperti komponen kendaraan lainnya, jenis baterai mobil listrik berbeda-beda tergantung bahan pembuatannya. Karena jenis baterai ini nantinya akan mempengaruhi kualitas dan kinerja baterai ini secara langsung mempengaruhi jarak tempuh, waktu pengisian, dan kehandalan mobil listrik secara keseluruhan.
Ambil contoh Toyota Innova Zenix Hybrid pakai baterai Nickel-metal hydride (NiMH). Kemudian Wuling Almaz Hybrid pakai baterai Ternary lithium-ion (NMC). Sementara Hyundai Ioniq 5 dan Toyota Yaris Cross Hybrid menggendong baterai Lithium-ion.
Mau tahu perbedaan masing-masing baterai di mobil listrik tersebut? Langsung saja, Moladin akan menyampaikan beberapa jenis baterai mobil listrik yang saat ini masih umum digunakan pada kendaraan-kendaraan elektrik:
1. Nickel-metal hydride (NiMH)
Baterai NiMH digunakan oleh Innova Zenix Hybrid
Baterai Nickel-metal hydride (NiMH) adalah jenis baterai isi ulang yang menggunakan logam nikel dan paduan hidrida logam sebagai bahan aktif dalam elektroda. NiMH sering digunakan sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan dibandingkan dengan baterai sekunder lainnya, seperti baterai timbal-asam.
Baterai NiMH lebih banyak digunakan oleh kendaraan listrik hibrida (HEV). Baterai mobil listrik jenis ini tidak mendapatkan tenaga dari luar. Pengisian ulang baterai ini tergantung pada kecepatan mesin, roda, dan pengereman regeneratif.
Kelebihan utama baterai Ni-MH memiliki siklus hidup atau usia pakai yang lebih lama daripada baterai lithium-ion. Selain itu, baterai Ni-MH juga relatif lebih mudah didaur ulang karena hanya mengandung sedikit bahan yang beracun terhadap lingkungan.
Sementara itu, kekurangan terbesar dari baterai NiMH adalah harganya relatif lebih mahal, tingkat self-discharge yang tinggi, dan menghasilkan panas signifikan. Kekurangan tersebut membuat NiMH kurang efektif sebagai baterai untuk mobil listrik yang baterainya harus bisa diisi ulang dari luar sistem, seperti dari jaringan PLN. Itulah mengapa baterai mobil listrik satu ini paling banyak diaplikasikan pada mobil hybrid seperti Toyota Innova Zenix.
Meski begitu NiMH dianggap sebagai alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan baterai NiCd karena tidak mengandung bahan berbahaya seperti kadmium. Namun, mereka masih mengandung logam berat seperti nikel, sehingga perlu dikelola dengan benar saat daur ulang.
2. Bipolar NiMH
Baterai Bipolar NiMH banyak digunakan oleh mobil Toyota
Bipolar nickel-metal hydride dikembangkan oleh Toyota Motor Corporation dengan produksi awal Toyota Aqua di pabrik Kyowa, Jepang pada Mei 2021. Dalam baterai ini katoda diaplikasikan di satu sisi komponen metal (current collector) dan anoda di sisi lain. Beberapa strukur tersebut yang dikenal sebagai bipolar elektroda digabungkan untuk membuat sebauh baterai.
Efeknya dengan menggabungkan katoda dan anoda bersama di sebuah current collector, ukuran baterai bisa dibuat lebih ringkas dan membutuhkan komponen yang lebih sedikit. Selain itu, jalur listrik yang lebih lebar dan struktur sederhana bisa mengurangi hambatan di baterai, memungkinkan arus besar mengalir dengan cepat. Artinya, tenaga baterai bisa keluar lebih besar dibanding baterai nickel-metal hydride biasa.
Mobil hybrid dengan baterai Bipolar NiMH antara lain Lexus LBX dan Toyota Crown.
3. Nickel-cadmium
Akumulator “Ni-Cd” memiliki banyak keunggulan, seperti kepadatan penyimpanan yang signifikan dan masa pakai sekitar 500 hingga 1.000 siklus pengisian daya.
Namun, baterai ini memiliki bobot yang cukup berat serta sangat rentan terhadap efek memori, sebuah fenomena fisik berupa penurunan kinerja baterai jika mengalami siklus “pengosongan” sebagian.
Digunakan untuk produksi kendaraan listrik di tahun 90-an, baterai Ni-Cd baterai jenis NiCd mengandung bahan berbahaya, yaitu kadmium. Jika tidak didaur ulang atau dibuang dengan benar, kadmium dapat mencemari lingkungan.
4. Lead-acid
Baterai lead-acid adalah jenis baterai yang menggunakan elektroda berbasis timbal dan asam sulfat sebagai elektrolitnya. Mereka adalah salah satu teknologi baterai tertua yang masih banyak digunakan hingga saat ini.
Baterai lead acid umumnya digunakan dalam kendaraan bermotor, sistem tenaga cadangan, sistem penyimpanan energi, dan aplikasi industri lainnya. Baterai SLA (lead-acid) masih banyak digunakan dalam kendaraan konvensional, seperti mobil, truk, dan sepeda motor, sebagai baterai starter untuk menghidupkan mesin.
5. Solid-state
Baterai solid-state adalah jenis baterai yang menggunakan elektrolit padat (solid) sebagai pengganti elektrolit cair yang digunakan dalam baterai konvensional. Pada baterai solid-state, elektrolit padat menggantikan larutan elektrolit cair yang digunakan dalam baterai lithium-ion (Li-ion) atau baterai lainnya.
Salah satu keunggulan utama baterai solid-state adalah keamanannya. Elektrolit padat lebih stabil dan tidak mudah terbakar, dibandingkan dengan elektrolit cair yang digunakan dalam baterai konvensional. Ini dapat mengurangi risiko kecelakaan atau kebakaran yang terkait dengan baterai.
6. Ultracapacitor
Ultracapacitor battery
Baterai ultrakapasitor, juga dikenal sebagai superkapasitor atau kapasitor elektrokimia, adalah jenis perangkat penyimpanan energi yang berbeda dari baterai konvensional. Jenis baterai Ultracapacitor memiliki kapasitas yang lebih rendah daripada baterai konvensional, tetapi dapat memberikan daya yang sangat tinggi dalam waktu singkat.
Mereka mampu mengisi ulang dan mengeluarkan energi dengan cepat, yang membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan pulsa daya tinggi seperti kendaraan listrik hibrida dan kendaraan dengan sistem regeneratif.
Baterai ultrakapasitor memiliki umur siklus yang panjang, artinya mereka dapat diisi ulang dan dikeluarkan berkali-kali tanpa mengalami degradasi signifikan dalam kinerja. Ini membuatnya tahan lama dan lebih tahan terhadap penggunaan yang berulang.
Baterai ultrakapasitor saat ini digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kendaraan listrik, sistem penyimpanan energi, peralatan elektronik, dan sistem cadangan daya. Mereka sering digunakan bersama dengan baterai konvensional untuk memberikan pulsa daya yang tinggi saat diperlukan dan membantu memperpanjang umur baterai konvensional dengan mengurangi beban pengisian dan pengosongan yang berat.
7. Lithium-ion (Li-ion)
Hyundai Ioniq 5 dan Yaris Cross Hybrid menggunakan baterai Lithium-ion
Baterai Lithium-ion (Li-ion) adalah jenis baterai isi ulang yang menggunakan ion lithium sebagai bahan aktif dalam elektroda positif (katoda) dan elektroda negatif (anoda). Baterai Li-ion telah menjadi salah satu teknologi baterai yang paling populer dan umum digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik portabel, kendaraan listrik, peralatan rumah tangga, dan banyak lagi.
Beberapa keunggulan baterai Li-ion adalah memiliki kepadatan energi yang tinggi, artinya mereka dapat menyimpan jumlah energi yang besar dalam ukuran yang relatif kecil dan ringan. Ini membuatnya menjadi pilihan populer dalam perangkat portabel yang membutuhkan daya tahan lama dan ukuran yang kompak.
Baterai Li-ion memiliki umur siklus yang baik, yang berarti mereka dapat diisi ulang dan dikeluarkan berkali-kali tanpa mengalami degradasi yang signifikan dalam kapasitas. Ini menjadikan mereka tahan lama dan dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama.
Selain itu baterai Li-ion dapat diisi ulang dengan mudah dan cepat menggunakan charger yang sesuai. Mereka tidak mengalami efek memori, sehingga tidak perlu sepenuhnya dikosongkan sebelum diisi ulang. Ini memudahkan penggunaan sehari-hari dan pengisian ulang yang nyaman.
Baterai Li-ion juga memiliki beberapa kelemahan, seperti rentan terhadap kerusakan jika terkena suhu ekstrem, risiko kebakaran atau ledakan jika tidak ditangani dengan benar, dan biaya produksi yang relatif tinggi. Namun, dengan perkembangan teknologi dan peningkatan keamanan, baterai Li-ion tetap menjadi pilihan utama dalam banyak aplikasi modern karena kombinasi keunggulan kinerja dan ukuran yang kompak.
Contoh penggunaan baterai Lithium-ion adalah di Yaris Cross Hybrid dan Hyundai Ioniq 5.
8. Ternary Lithium-ion (NMC)
Wuling Almaz Hybrid menggunakan baterai Tennary Lithium-Ion
Baterai Ternary lithium-ion (NMC) punya keunggulan memiliki kapasitas tinggi, tegangan tinggi, stabilitas termal baik, dan biaya rendah dibandingkan dengan baterai Li-ion lainnya. Baterai NMC juga mengandung nikel yang merupakan elemen penting untuk meningkatkan kinerja baterai Li-ion.
Di Indonesia, mobil listrik yang menggunakan baterai jenis Ternary lithium-ion (NMC) adalah Wuling Almaz Hybrid. Kapasitas baterai mobil hybrid ini adalah 1.8 kWh dan memiliki tegangan 355 V24. Istimewa bukan?
Demikian ulasan terkait jenis – jenis baterai mobil listrik. Simak terus Moladin.com untuk update berita terbaru seputar otomotif.