- jenis baterai mobil listrik di Indonesia - macam baterai mobil listrik -

Baterai Mobil Listrik dan Karakteristiknya

Jenis Baterai Mobil Listrik

Baterai atau sering disebut “aki” adalah salah satu komponen terpenting dalam sistem mobil listrik. Pada mobil BEV, batere merupakan satu-satunya “nyawa”. Sebab, hanya energi listrik yang tersimpan di baterai satu-satunya sumber energi penggerak mobil BEV. Tidak ada sumber lain. Jenis ataupun tipe-tipe serta karakteristik baterai atau aki pada mobil listrik pun tergantung pada sistem mobilnya. Baterai paling populer digunakan adalah lithium-ion. Baterai yang dianggap zero emission disingkat ZEBRA. Baterai atau aki paling sesuai untuk mobil hybrid adalah NiMH. Artikel ini akan menjelaskan sekilas tentang jenis-jenis atau macam-macam teknologi baterai untuk mobil listrik dan karakteristiknya beserta sekilas tentang sistem manajemen batre atau Battery Management System (BMS).

Baterai untuk Mobil Listrik

Baterai mobil listrik berbeda dengan baterai SLI (starting, lightning dan ignition). Baterai SLI adalah baterai yang biasa dipasang di mobil bensin atau solar. Jenis baterai untuk mobil listrik dirancang sebagai sistem penyimpanan energi, mampu menyalurkan daya dalam periode lama dan berkelanjutan.

Ada 5 baterai kendaraan listrik akan dibahas pada artikel ini, yaitu:

  • Lithium-Ion (Li-On)
  • Nickel-Metal Hybrid (NiMH)
  • Lead Acid (SLA)
  • Ultracapacitor
  • ZEBRA (Zero Emissions Batteries Research Activity)

Perbandingan karakteristik keempat baterai untuk mobil listrik pertama dapat dilihat sebagai berikut:- perbandingan jenis baterai untuk mobil listrik -

———————————————

Baterai Lithium-Ion (Li-On)

Baterai Lithium-Ion (Li-On)Jenis baterai untuk mobil listrik paling banyak diaplikasikan adalah baterai Li-On. Baterai ini mungkin sudah tidak asing lagi bagi kita karena juga digunakan di banyak peralatan elektronik portabel seperti ponsel dan laptop. Perbedaan utama adalah soal skala. Kapasitas dan ukuran fisiknya ini pada mobil listrik jauh lebih besar –ini sering disebut sebagai traction battery pack.

Batere Li-on memiliki rasio daya terhadap berat sangat tinggi. Jenis baterai mobil listrik satu ini efisiensi energinya tinggi. Kinerjanya pada suhu tinggi juga baik. Baterai tersebut memiliki rasio energi lebih besar tiap beratnya –sebuah paramater karakteristik yang sangat penting pada baterai mobil listrik. Makin kecil berat baterai (kapasitas kWH sama) berarti mobil dapat melakukan perjalanan lebih jauh dengan sekali pengisian daya.

Batre ini juga memiliki tingkat “self-discharge” rendah, sehingga baterai paling baik dibanding baterai lain dalam mempertahankan kemampuan menahan muatan penuhnya.

Selain itu, sebagian besar bagian baterai Li-on dapat didaur ulang, menjadi pilihan tepat bagi peminat electric car yang sadar lingkungan. Mobil BEV serta PHEV menjadi paling banyak memakai baterai lithium.

Jenis-jenis baterai Li-on:

  • Lithium Iron Phosphate(LiFePO4) — LFP
  • Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (LiNiCoAlO2) — NCA
  • Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (LiNiMnCoO2) — NMC
  • Lithium Titanate (Li2TiO3) — LTO
  • Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) — LMO
  • Lithium Cobalt Oxide(LiCoO2) — LCO

Paramater baterai Li-ionParamater baterai lithium ion———————————————

Baterai Nickel-Metal Hybrid (NiMH)

Baterai Nickel-Metal Hybrid (NiMH)Baterai NiMH lebih banyak digunakan oleh mobil hybrid-electric vehicle (HEV), tetapi juga sukses digunakan di beberapa mobil BEV. Jenis baterai mobil listrik hibrida tidak mendapatkan daya dari luar (dapat diisi ulang dari sumber luar sistem mobil). Pengisian ulang jenis baterai mobil listrik hibrid tergantung putaran mesin, roda dan pengereman regeneratif.

Baterai NiMH memiliki siklus hidup yang lebih lama daripada baterai lithium-ion ataupun baterai SLA. Baterai NiMH aman dan toleran terhadap ketidak-tepatan penggunaan. Kekurangan terbesar baterai NiMH antara lain:

  • Harganya relatif lebih mahal
  • Tingkat self-discharge tinggi
  • Menghasilkan panas nan signifikan pada suhu tinggi.

Kekurangan-kekurangan tersebut membuat NiMH kurang efektif sebagai baterai untuk mobil listrik yang baterainya harus dapat diisi ulang dari luar sistem, semisal dari jaringan PLN. Itulah sebabnya mengapa tipe-tipe baterai untuk mobil listrik tersebut paling banyak diterapkan oleh mobil hibrida.

Paramater baterai NiMH- Paramater NiMH - jenis-jenis baterai mobil listrik - ———————————————

Baterai Lead-Acid (SLA)

Baterai SLA (asam-timbal) merupakan baterai isi ulang tertua. Dibanding baterai lithium dan NiMH, baterai asam-timbal memang kalah dalam kapasitas dan bobotnya jauh lebih berat, namun harganya relatif murah serta aman. Ada tipe baterai mobil listrik SLA kapasitas besar dalam pengembangan, tetapi baterai SLA sekarang hanya digunakan oleh kendaraan komersial sebagai sistem penyimpanan sekunder.

Paramater baterai asam-timbal- parameter SLA - ———————————————

Baterai Ultracapacitor

- Baterai Ultracapacitor - Baterai ultracapacitor tidak seperti definisi baterai umumnya. Berkebalikan dengan baterai elektrokimia lainnya, jenis baterai mobil listrik ultracapacitor justru menyimpan cairan terpolarisasi antara elektroda dan elektrolit. Dengan meningkatnya luas permukaan cairan, kapasitas penyimpanan energi juga meningkat. Seperti baterai SLA, baterai ultracapacitor sangat sesuai sebagai perangkat penyimpanan sekunder dalam kendaraan listrik. Hal ini dikarenakan ultracapacitor membantu baterai elektrokimia meningkatkan level bebannya. Selain itu, ultracapacitor dapat memberikan daya ekstra kepada kendaraan listrik selama akselerasi serta pengereman regeneratif.

———————————————

Baterai ZEBRA

- jenis baterai ZEBRA untuk kendaraan listrik - Baterai untuk mobil listrik ZEBRA adalah varian suhu rendah dari baterai sodium-sulfur (NaS) dan merupakan pengembangan dari ZEBRA (awalnya “Zeolite Battery Research Africa” kemudian menjadi baterai “Zero Emissions Batteries Research Activity”) pada tahun 1985. Sejak awalnya baterai ZEBRA memang dikembangkan untuk aplikasi kendaraan listrik. Baterai menggunakan NaAlCl4 dengan elektrolit keramik Na + -beta-alumina.

Karakteristik baterai ZEBRA

  • Sel daya tinggi sehingga sesuai sebagai tipe baterai mobil listrik
  • Baterai suhu tinggi beroperasi pada lebih dari 270°C
  • Bahan kimia Sodium Nickel Chloride (NaNiCl) memberikan tegangan sel operasi nominal 2,58 Volt

Keuntungan baterai ZEBRA

  • Kepadatan energi yang tinggi (5 kali lebih tinggi dibanding baterai SLA)
  • Sel besar (hingga 500Ah) memungkinkan
  • Siklus hidup > 1000 siklus
  • Toleransi korsleting
  • Lebih aman dari sel Sodium Sulfur
  • Kegagalan sel yang khas adalah korsleting namun tidak menyebabkan baterai rusak sepenuhnya.
  • Bahan biaya rendah

Kekurangan batere ZEBRA

  • Cocok untuk baterai berkapasitas besar saja (> 20KWh)
  • Rentang ukuran dan kapasitas terbatas
  • Hanya satu pabrik di dunia memproduksi baterai ini.
  • Resistensi internal yang tinggi
  • Elektroda natrium cair
  • Suhu operasi tinggi.
  • Pemanasan awal diperlukan untuk mendapatkan baterai hingga suhu pengoperasian 270°C (hingga 24 jam dari kondisi dingin)
  • Menggunakan 14% dari kapasitasnya sendiri per hari untuk mempertahankan suhu saat tidak digunakan.
  • Diperlukan manajemen termal

———————————————

Sistem Manajemen Baterai

Sistem manajemen baterai atau Battery Management systems (BMS) adalah sebuah sistem teknologi yang berfungsi memaksimalkan masa pakai baterai kendaraan listrik dan karakteristiknya. Sangat disarankan agar semua kendaraan listrik bertenaga baterai dipasang BMS. Tujuannya adalah untuk memastikan baterai tetap berada dalam parameter kerja idealnya. Beberapa kimia baterai (seperti asam timbal) cukup toleran terhadap salah penggunaan, tetapi lithium serta NiMH keduanya dapat rusak secara permanen oleh satu insiden salah pakai seperti pengisian berlebih (over charging), over discharging, atau pemanasan berlebih. Semua jenis-jenis baterai untuk mobil listrik  akan mendapat manfaat banyak dengan pemasangan BMS.

Beberapa fungsi spesial sistem manajemen baterai meliputi:

  • Penyeimbangan muatan (charge balancing), untuk memastikan semua sel menyelesaikan pengisian pada waktu yang sama lalu untuk mencegah kerusakan melalui pengisian berlebih.
  • Penyeimbangan aktif (active balancing), di mana energi dialihkan dari sel lebih kuat ke sel lebih lemah, untuk memastikan semua sel mencapai titik pembuangan maksimum pada saat bersamaan.
  • Pemantauan suhu (temperature monitoring), untuk menghindari kerusakan karena terlalu panas.
  • Cut-off tegangan rendah (low-voltage cut-off), cara mengisolasi batre ketika sel mana pun mencapai tegangan minimum yang disarankan, serta untuk menghindari kerusakan karena pemakaian berlebih.
  • Pemantauan state of charge (SOC) semua sel baterai pada mobil listrik. Melalui pemantauan tegangan dan arus, sisa kapasitas masing-masing sel dapat dihitung.

———————————————

Advertorial

Belakangan ini animo konsumen Indonesia terhadap mobil listrik kelihatannya meningkat. Apalagi sejak terbitnya Peraturan Presiden No.55 tahun 2019, maka dibutuhkan kesiapan dari banyak aspek untuk menyongsong era elektrifikasi mobil ini. Salah satunya kesiapan personil dalam melakukan perawatan mobil listrik. Maka perlu dilakukan training terkait teknik jenis-jenis dan karakteristik baterai mobil listrik yang diketahui sangat padat ilmu modern ini. Ini pun selaras dengan isi Perpres terkait sertifikasi personil.

Hubungi Omazaki Group untuk konsultansi serta rencana instalasi EVCS baik untuk aplikasi perumahan, perkantoran, komersial, industri, ataupun stasiun pengisian listrik umum (SPLU).

Artikel Terkait:
Referensi:
Scroll to Top