Baterai Kendaraan Listrik atau baterai electronic vehicle adalah baterai yang dapat diisi ulang yang digunakan untuk memberi daya pada motor kendaraan listrik bertenaga baterai (KLB) atau kendaraan listrik hibrida (KLH).
Baterai kendaraan listrik berbeda dari baterai untuk sistem starter, lampu, dan pengapian (SLI), karena biasanya merupakan baterai ion litium yang dirancang untuk rasio daya-berat dan kerapatan energi yang tinggi.
Kebutuhan baterai yang lebih kecil dan ringan dapat mengurangi berat kendaraan dan dengan demikian meningkatkan performanya. Dibandingkan dengan bahan bakar cair, sebagian besar teknologi baterai saat ini memiliki energi spesifik yang jauh lebih rendah, dan ini sering memengaruhi jangkauan maksimum kendaraan listrik sepenuhnya.
Berbeda dengan kimia baterai sebelumnya, terutama nikel-kadmium, baterai ion litium dapat diberi muatan dan diisi ulang setiap hari dan pada kondisi muatan apa pun. Jenis baterai isi ulang lain yang digunakan dalam kendaraan listrik termasuk timbal-asam, nikel-kadmium, nikel-metal hidrida, dan lainnya.
Baterai ini menyumbang bagian yang signifikan dari biaya dan dampak lingkungan kendaraan listrik. Pertumbuhan dalam industri ini telah menimbulkan minat dalam mendapatkan rantai pasokan baterai yang etis, yang menghadirkan banyak tantangan dan telah menjadi masalah geopolitik yang penting.
Pada Desember 2019, biaya baterai electronic vehicle telah turun 87% sejak tahun 2010 berdasarkan per kilowatt-jam. Pada tahun 2018, kendaraan listrik dapat menjangkau lebih dari 400 km dalam satu kali pengisian, seperti Tesla Model S, telah tersedia.
Jenis Baterai EV
Baterai Timbal-asam
Baterai electronic vehicle ini adalah baterai kendaraan tertua, termurah, dan, di masa lalu, paling umum. Ada dua jenis utama baterai timbal-asam: baterai starter mesin mobil dan baterai siklus dalam. Baterai starter mesin mobil dirancang untuk menggunakan persentase kecil kapasitas mereka untuk memberikan laju pengisian tinggi untuk menghidupkan mesin, sementara baterai siklus dalam digunakan untuk memberikan listrik kontinu untuk mengoperasikan kendaraan listrik seperti forklift atau mobil golf.
Baterai ini juga di gunakan sebagai baterai tambahan dalam kendaraan rekreasi, tetapi mereka memerlukan pengisian tahap ganda yang berbeda. Ini tidak boleh di bongkar di bawah 50% kapasitasnya, karena akan mempersingkat umur baterai tersebut. Baterai ini memerlukan pemeriksaan tingkat elektrolit dan penggantian air sesekali, yang menguap selama siklus pengisian normal.
Baterai timbal memiliki energi spesifik yang jauh lebih rendah daripada bahan bakar minyak bumi—dalam hal ini, 30–50 W⋅h/kg. Meskipun perbedaannya tidak seekstrem yang pertama kali muncul karena penggerak yang lebih ringan dalam KLB, bahkan baterai terbaik cenderung menyebabkan peningkatan massa yang lebih tinggi saat di terapkan pada kendaraan dengan jangkauan normal.
Efisiensi (70–75%) dan kapasitas penyimpanan baterai timbal dalam generasi saat ini menurun pada suhu yang lebih rendah, dan mengalihkan daya untuk menjalankan gulungan pemanas mengurangi efisiensi dan jangkauan hingga 40%.
Baca juga Integrasi IoT dan Kendaraan Listrik
Pengisian dan operasi baterai biasanya menghasilkan emisi hidrogen, oksigen, dan belerang, yang terjadi secara alami dan biasanya tidak berbahaya jika di buang dengan benar.
Baterai NiMH
Modul baterai GM Ovonic NiMH Baterai nikel-metal hidrida kini di anggap sebagai teknologi yang relatif stabil. Meskipun kurang efisien (60–70%) dalam pengisian dan pengosongan di bandingkan bahkan dengan baterai timbal, mereka memiliki energi spesifik 30–80 W⋅h/kg, jauh lebih tinggi daripada baterai jenis pertama. Ketika di gunakan dengan benar, baterai nikel-metal hidrida dapat memiliki umur yang sangat panjang.
Baterai Natrium Klorida
Baterai natrium nikel klorida atau “Zebra” menggunakan garam natrium kloroaluminate yang meleleh (NaAlCl4) sebagai elektrolitnya. Sebagai teknologi yang relatif matang, baterai Zebra memiliki energi spesifik sebesar 120 W⋅h/kg.
Karena baterai harus di panaskan sebelum di gunakan, cuaca dingin tidak terlalu memengaruhi operasinya kecuali meningkatkan biaya pemanasan. Baterai Zebra dapat bertahan selama beberapa ribu siklus pengisian dan tidak beracun.
Kelemahan dari baterai Zebra meliputi daya khusus yang rendah (<300 W/kg) dan keharusan memanaskan elektrolit hingga sekitar 270 °C (518 °F), yang menyia-nyiakan sebagian energi, menghadapi kesulitan dalam penyimpanan muatan dalam jangka panjang, dan berpotensi menjadi bahaya.
Baterai Ion litium
Baterai litium dan Baterai polimer ion litium awalnya di kembangkan dan di pasarkan untuk di gunakan dalam laptop dan elektronik konsumen.
Dengan kerapatan energi yang tinggi dan umur siklus yang panjang. Baterai ini telah menjadi jenis baterai utama yang di gunakan dalam kendaraan listrik. Kimia ion litium pertama yang di komersialkan adalah katoda oksida kobalt litium dan anoda grafit yang pertama kali di tunjukkan oleh N. Godshall pada tahun 1979, dan oleh John Goodenough.
Kekurangan dari baterai ion litium tradisional meliputi sensitivitas terhadap suhu, performa daya pada suhu rendah, dan degradasi performa seiring bertambahnya usia. Karena elektrolit organik yang mudah menguap, keberadaan oksida logam yang sangat teroksidasi, dan ketidakstabilan termal lapisan SEI pada anoda, baterai ion litium tradisional menimbulkan risiko kebakaran jika tidak di isi ulang dengan benar.
Tesla Roadster (2008) dan mobil lain yang di produksi oleh perusahaan tersebut menggunakan bentuk modifikasi dari sel baterai ion litium “laptop”.
Baca juga: Kenalin, Merk Motor Listrik di Indonesia
Kendaraan listrik baru menggunakan variasi baru pada baterai ion litium yang memberikan ketahanan terhadap api, ramah lingkungan, fitur fast charging, dan umur lebih panjang. Variasi ini (fosfat, titanat, spinel, dll.) Telah terbukti memiliki umur yang lebih panjang. Dengan jenis A123 yang menggunakan litium besi fosfat bertahan setidaknya lebih dari 10 tahun dan lebih dari 7000 siklus pengisian/pengosongan.
Kendala Baterai Electronic Vehicle
Isu utama yang terkait dengan baterai mobil, terutama baterai mobil listrik, meliputi beberapa aspek penting:
- Jangkauan dan Efisiensi: Baterai kendaraan listrik memiliki keterbatasan jangkauan di bandingkan dengan kendaraan berbahan bakar konvensional. Pengembangan baterai dengan kapasitas yang lebih tinggi dan efisiensi yang lebih baik menjadi tujuan utama dalam industri otomotif.
- Biaya: Biaya baterai merupakan faktor penting dalam menentukan harga kendaraan listrik. Meskipun biaya baterai telah menurun, baterai masih dapat menyumbang sejumlah besar biaya total kendaraan listrik. Pengurangan biaya baterai akan membantu mengurangi hambatan bagi adopsi kendaraan listrik. Harga baterai mobil listrik saat ini bahkan hampir 70-80% dari harga total kendaraan.
- Umur Baterai dan Degradasi: Umur baterai adalah faktor yang penting dalam penggunaan kendaraan listrik jangka panjang. Baterai cenderung mengalami degradasi seiring waktu dan penggunaan, yang dapat mempengaruhi jangkauan dan kinerja kendaraan. Pengembangan baterai dengan masa pakai yang lebih lama menjadi fokus penelitian.
- Waktu Pengisian: Waktu pengisian baterai masih lebih lama di bandingkan pengisian bahan bakar konvensional yang menyulitkan efisiensi dalam mobilitas.
- Isu Lingkungan: Ada kerisauan masyarakat akan dampak limbah baterai EV yang sudah tidak terpakai nantinya. Sehingga memerlukan jenis baterai yang lebih ramah lingkungan dan dapat di aur ulang secara aman.
Nah itulah beberapa jenis baterai mobil listrik dan electonic vehicle lainnya.
