Mengenal 6 Jenis Baterai Mobil Listrik dan Karakteristiknya

JAKARTA, Carvaganza - Mobil listrik adalah kendaraan yang beroperasi mengandalkan tenaga listrik. Berbeda dengan mobil bermesin konvensional bersistem pembakaran internal, mobil listrik punya dua komponen utama; baterai dan motor listrik. Keduanya bersinergi menjadi penyimpan atau penyedia daya listrik, sementara lainnya sebagai sistem penggerak.

Terdengar sederhana, namun nyatanya baterai sebagai penampung listrik punya beberapa jenis berbeda. Bukan hanya jenis, bahkan setiap jenis baterai punya karakteristik masing-masing dalam pengoperasiannya, yang juga bisa berpengaruh pada bagaimana kendaraan listrik digunakan.

Saat ini jenis baterai mobil listrik yang paling umum atau populer digunakan adalah lithium-ion (Li-ion). Selain itu ada beberapa jenis lainnya seperti nickel-metal hydride (NiMH), lead-acid, solid-state, nickel-cadmium, dan ultracapacitor. Bagaimana perbedaannya, berikut penjelasannya.

Lithium-ion (Li-ion)

Tidak hanya di mobil listrik, jenis baterai lithium-ion juga sudah banyak dipakai di perangkat elektronik seperti laptop dan telepon seluler. Namun untuk mobil listrk, baterai lithium-ion punya skala kapasitas fisik dan ukuran yang jauh lebih besar menyesuaikan kebutuhannya.

Lithium-ion punya keunggulan pada efisiensi energi yang tinggi dengan performa bagus pada suhu tinggi. Selain rasio terhadap berat yang sangat tinggi, baterai jenis ini juga punya rasio energi yang lebih besar per beratnya.

Pengisian dayanya bisa lebih cepat, bertahan lebih lama, serta kepadatan daya yang dihasilkannya bisa lebih lama dalam kemasan yang lebih ringan. Karenanya, semakin kecil bobot baterai, akan semakin jauh jarak yang bisa ditempuh mobil listrik dalam sekali pengisian daya baterai. Nilai plus lainnya, yaitu lithium-ion tidak mengandung zat-zat yang berbahaya untuk manusia.

Tingkat self-discharge dari lithium-ion lebih rendah dibandingkan baterai jenis lain, sehingga lebih baik dalam mempertahankan kemampuannya menahan muatan penuh. Soal keramahan lingkungan, sebagian besar baterai jenis ini dapat didaur ulang. Salah satu mobil listrik yang menggunakan jenis baterai litihum-ion adalah All-New Nissan Kicks e-Power.

 

Nickel-metal Hydride (NiMH)

Baterai jenis nickel-metal hydride punya bahan penyimpan daya yang berbeda dari Li-ion, yaitu menggunakan hidrogen sebagai penyimpan energinya. Sementara nikel dan logam lain (seperti titanium) berfungsi menjaga tutup ion hidrogen.

Perbedaan lain adalah nickel-metal hydride lebih umum digunakan pada mobil listrik hybrid (HEV), yang tidak mendapat tenaga dari sumber eksternal. Baterai mobil hybrid diisi ulang tergantung kecepatan mesin, roda dan pengereman regeneratif pada mobil. Keunggulannya adalah baterai NiMH punya daya tahan atau usia pakai yang lebih panjang daripada Li-ion, serta mudah didaur ulang dengan sedikit kandungan beracun terhadap lingkungan.

Sedangkan kekurangan yang dimiliki baterai nickel-metal hydride adalah harganya yang relatif lebih mahal, tingkat self-discharge yang tinggi, serta menghasilkan panas signifikan. Karena itu NiMH kurang efektif digunakan mobil listrik yang bisa dan sering diisi ulang energi dari sumber eksternal (plug-in). sehingga baterai NiMH lebih cocok dan umum dipakai pada mobil listrik hybrid.

Lead-Acid

Dibandingkan jenis baterai mobil listrik yang ada, lead-acid (SLA) adalah jenis baterai isi ulang (rechargeable) yang sudah eksis paling lama. Memang baterai ini jauh lebih berat dan tidak punya kapasitas yang bersaing, namun harganya lebih terjangkau dan aman dibandingkan dua jenis baterai di atas.

Baterai lead-acid (SLA) berkapasitas besar saat ini sedang dikembangkan untuk mobil listrik agar lebih cocok kegunaannya. Sedangkan untuk saat ini, baterai lead-acid lebih umum diterapkan pada kendaraan komersial atau niaga sebagai sistem penyimpanan energi sekunder.

Solid-State

Seperti namanya, solid-state, jenis baterai ini menghilangkan elektrolit cair berat yang digunakan pada lithium-ion. Fungsinya digantikan oleh elektrolit padat dengan wujud gelas keramik atau bahan padat lainnya. Struktur keseluruhannya juga mirip dengan lithium-ion tradisional, tetapi jauh lebih padat dan kompak karena tanpa cairan, begitu juga dengan cara self-discharge dan pengisian ulang energinya.

Meski sudah lama ada, baterai solid-state justru termasuk baru yang diterapkan di industri otomotif. Selama ini baterai solid-state lebih banyak dipakai pada perangkat elektronik kecil, contohnya alat pacu jantung, perangkat yang bisa digunakan (wearable device), dan RFID. Kehadiran baterai solid-state digunakan pada mobil listrik semakin diharapkan.

Berkat elektrolit padat membuat jejaknya lebih kecil daripada cairan tradisional, sehingga penggunaannya bisa menghemat kapasitas. Dibandingkan lithium-ion yang berkapasitas sama, solid-state dapat memiliki kapasitas antara dua dan sepuluh kali lipat lebih besar.

Nickel-Cadmium

Nickel-cadmium sempat digunakan pada produksi mobil listrik di tahun 90-an. Jenis baterai dengan kode “Ni-Cd” ini punya banyak keunggulan dibandingkan jenis baterai lain. Mulai dari kepadatan penyimpanannya yang signifikan dan masa pakai sekitar 500 sampai 1.000 siklus pengisian daya. Tapi di sisi lain, nickel-cadmium juga punya kekurangan yang terbilang signifikan.

Bobotnya yang sangat berat serta kerentanan terhadap efek memori, yaitu fenomena fisik berupa penurunan kinerja baterai saat mengalami siklus “pengosongan” sebagian. Penggunaan nickel-cadmium kini dilarang karena toksisitas cadmium yang bisa dihasilkannya.

Ultracapacitor

Perbedaan paling mencolok dari jenis baterai ultracapacitor adalah pada penyimpanan cairan terpolarisasi antara elektroda dan elektrolitnya. Seiring meningkatnya luas permukaan cairan, maka kapasitas penyimpanan energi pada ultracapacitor juga ikut meningkat.

Layaknya baterai SLA, ultracapacitor sangat cocok menjadi perangkat penyimpanan energi sekunder untuk kendaraan listrik. Karena perannya membantu baterai elektrokimia meningkatkan tingkat bebannya. Dan dibandingkan jenis baterai elektrokimia lainnya, ultracapacitor dapat memberikan kendaraan listrik tenaga ekstra untuk berakselerasi dan pengereman regeneratif.
WAHYU HARIANTONO / RZ