6 Baterai mobil listrik yang saat ini ada adalah merupakan salah satu komponen terpenting dalam sebuah sistem mobil. Pada mobil listrik atau Battery Electric Vehicle (BEV), baterai adalah satu-satunya “sumber kehidupan” sebab hanya energi listrik yang tersimpan di baterai yang menjadi satu-satunya sumber energi penggerak mobil listrik.
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.
1. Baterai Lithium-ion – Baterai Mobil Listrik
Baterai lithium-ion (Li-ion) adalah baterai yang umum digunakan pada peralatan elektronik portabel seperti handphone dan lapop. Pada kendaraan listrik, kapasitas penyimpanan daya dibuat lebih besar.
Baterai Li-ion mempunyai rasio daya terhadap berat yang sangat tinggi. Selain itu, pengisian daya pada baterai jenis ini juga sangat cepat dan dapat bertahan dalam waktu yang lama.
Baterai Lithium-ion memiliki tingkat self-discharge yang rendah sehingga lebih baik ketimbang baterai lainnya dalam mempertahankan kemampuannya untuk menahan muatan penuh.
Mobil BEV (Battery Electric Vehicle) dan PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) adalah jenis mobil yang paling banyak menggunakan baterai Li-ion.
2. Nickel-metal hydride (NiMH) – Baterai Mobil Listrik
Perbedaan paling jelas antara baterai Li-ion dan NiMH adalah bahan yang digunakan untuk menyimpan dayanya. Baterai lithium-ion terbuat dari karbon dan lithium yang sangat reaktif yang dapat menyimpan banyak energi. Sedangkan, baterai NiMH menggunakan hidrogen untuk menyimpan energi, dengan nikel dan logam lain (seperti titanium) menjaga tutup ion hidrogen.
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.
Minus 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.
3. Baterai Lead-acid – Baterai Mobil Listrik
Baterai Lead-acid (SLA) merupakan baterai isi ulang tertua. Baterai ini tidak bisa bersaing dengan lithium dan NiMH karena kapasitas dayanya kecil dan bobotnya lebih berat.
Saat ini, baterai SLA hanya dipakai oleh kendaraan komersial sebagai sistem peyimpanan sekunder.
4. Solid-state – Baterai Mobil Listrik
Baterai solid-state, seperti namanya, menghilangkan elektrolit cair berat yang hidup di dalam baterai lithium-ion. Penggantinya adalah elektrolit padat yang bisa berupa gelas, keramik, atau bahan lainnya. Struktur keseluruhan baterai solid-state sangat mirip dengan baterai lithium-ion tradisional, namun tanpa cairan baterai bisa jauh lebih padat dan kompak. Baterai solid-state mengeluarkan energi dan mengisi ulang dengan cara yang mirip dengan lithium-ion tradisional.
Baterai solid-state bukanlah hal baru, namun penggunaannya dalam industri mobil memang baru-baru ini saja. Baterai jenis ini telah digunakan selama bertahun-tahun pada perangkat kecil seperti alat pacu jantung, perangkat yang dapat dikenakan, dan RFID. Harapan tentang kemampuan baterai solid-state untuk meningkatkan kendaraan listrik pun sangat tinggi.
Penggunaan elektrolit padat dapat menghemat kapasitas karena jejaknya lebih kecil daripada cairan tradisional. Pada kapasitas yang sama yang dibutuhkan baterai lithium-ion untuk kendaraan, baterai solid-state memiliki kapasitas antara dua dan 10 kali lipat lebih besar.
5. Nickel-cadmium – Baterai Mobil Listrik
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 sekarang dilarang karena toksisitas kadmium.
6. Baterai Ultracapacitor – Baterai Mobil Listrik
Jenis baterai kendaraan listrik ini berbeda dengan baterai elektrokimia lainnya. Pasalnya, baterai ultracapacitor menyimpan cairan terpolarisasi antara elektroda dan elektrolit. Dengan meningkatnya luas permukaan cairan, kapasitas penyimpanan energi juga meningkat.
Pada kendaraan listrik, baterai ultracapacitor dijadikan sebagai perangkat penyimpanan sekunder karena dapat membantu baterai elektrokimia meningkatkan tingkat bebannya.
Selain itu, baterai ultracapacitor juga dapat menghasilkan tenaga ekstra untuk kendaraan listrik selama akselerasi dan pengereman regeneratif.