Ada tiga jenis utamabaterai lithium-ion(Li-ion): sel silinder, sel prisma, dan sel kantung. Dalam industri kendaraan listrik, perkembangan yang paling menjanjikan berpusat pada sel silinder dan prisma. Meskipun format baterai silinder telah menjadi yang paling populer dalam beberapa tahun terakhir, beberapa faktor menunjukkan bahwa sel prisma mungkin akan mengambil alih.

Apa yangSel Prisma

Asel prismatikSel baterai prismatik adalah sel yang kimianya terbungkus dalam wadah kaku. Bentuk persegi panjangnya memungkinkan penumpukan beberapa unit secara efisien dalam modul baterai. Ada dua jenis sel prismatik: lembaran elektroda di dalam wadah (anoda, pemisah, katoda) ditumpuk atau digulung dan diratakan.

Untuk volume yang sama, sel prisma bertumpuk dapat melepaskan lebih banyak energi sekaligus, sehingga menawarkan kinerja yang lebih baik, sedangkan sel prisma pipih menyimpan lebih banyak energi, sehingga menawarkan daya tahan yang lebih tinggi.

Sel prismatik terutama digunakan dalam sistem penyimpanan energi dan kendaraan listrik. Ukurannya yang lebih besar membuatnya kurang cocok untuk perangkat yang lebih kecil seperti sepeda listrik dan telepon seluler. Oleh karena itu, sel ini lebih sesuai untuk aplikasi yang membutuhkan banyak energi.

Apa Itu Sel Silindris?

Asel silindrisSel baterai silinder adalah sel yang terbungkus dalam wadah silinder yang kaku. Sel silinder berukuran kecil dan bulat, sehingga memungkinkan untuk ditumpuk dalam perangkat dengan berbagai ukuran. Tidak seperti format baterai lainnya, bentuknya mencegah pembengkakan, fenomena yang tidak diinginkan pada baterai di mana gas menumpuk di dalam wadah.

Sel silinder pertama kali digunakan pada laptop, yang berisi antara tiga hingga sembilan sel. Kemudian popularitasnya meningkat ketika Tesla menggunakannya pada kendaraan listrik pertamanya (Roadster dan Model S), yang berisi antara 6.000 hingga 9.000 sel.

Sel silinder juga digunakan dalam sepeda listrik, perangkat medis, dan satelit. Sel ini juga penting dalam eksplorasi ruang angkasa karena bentuknya; format sel lain akan berubah bentuk akibat tekanan atmosfer. Rover terakhir yang dikirim ke Mars, misalnya, beroperasi menggunakan sel silinder. Mobil balap listrik berperforma tinggi Formula E menggunakan sel yang sama persis dengan rover dalam baterainya.

Perbedaan Utama Antara Sel Prisma dan Sel Silindris

Bentuk bukanlah satu-satunya hal yang membedakan sel prisma dan sel silindris. Perbedaan penting lainnya meliputi ukuran, jumlah sambungan listrik, dan daya keluarannya.

Ukuran

Sel prisma jauh lebih besar daripada sel silinder dan karenanya mengandung lebih banyak energi per sel. Untuk memberikan gambaran kasar tentang perbedaannya, satu sel prisma dapat mengandung jumlah energi yang sama dengan 20 hingga 100 sel silinder. Ukuran sel silinder yang lebih kecil berarti sel ini dapat digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan daya lebih rendah. Akibatnya, sel ini digunakan untuk berbagai aplikasi yang lebih luas.

Koneksi

Karena sel prismatik lebih besar daripada sel silindris, lebih sedikit sel yang dibutuhkan untuk mencapai jumlah energi yang sama. Ini berarti bahwa untuk volume yang sama, baterai yang menggunakan sel prismatik memiliki lebih sedikit sambungan listrik yang perlu dilas. Ini merupakan keuntungan utama bagi sel prismatik karena peluang terjadinya cacat produksi lebih kecil.

Kekuatan

Baterai silinder mungkin menyimpan energi lebih sedikit daripada baterai prisma, tetapi memiliki daya lebih besar. Ini berarti baterai silinder dapat melepaskan energinya lebih cepat daripada baterai prisma. Alasannya adalah karena baterai silinder memiliki lebih banyak koneksi per amp-jam (Ah). Akibatnya, baterai silinder ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi, sedangkan baterai prisma ideal untuk mengoptimalkan efisiensi energi.

Contoh aplikasi baterai berkinerja tinggi meliputi mobil balap Formula E dan helikopter Ingenuity di Mars. Keduanya membutuhkan kinerja ekstrem di lingkungan ekstrem.

Mengapa Sel Prisma Mungkin Akan Mengambil Alih?

Industri kendaraan listrik (EV) berkembang pesat, dan masih belum pasti apakah sel prismatik atau sel silindris yang akan mendominasi. Saat ini, sel silindris lebih banyak digunakan di industri EV, tetapi ada alasan untuk berpikir bahwa sel prismatik akan semakin populer.

Pertama, sel prismatik menawarkan peluang untuk menurunkan biaya dengan mengurangi jumlah tahapan manufaktur. Formatnya memungkinkan pembuatan sel yang lebih besar, yang mengurangi jumlah sambungan listrik yang perlu dibersihkan dan dilas.

Baterai prismatik juga merupakan format ideal untuk kimia litium-besi fosfat (LFP), campuran material yang lebih murah dan lebih mudah diakses. Tidak seperti kimia lainnya, baterai LFP menggunakan sumber daya yang ada di mana-mana di planet ini. Baterai ini tidak memerlukan material langka dan mahal seperti nikel dan kobalt yang mendorong biaya jenis sel lainnya menjadi lebih tinggi.

Terdapat sinyal kuat bahwa sel prismatik LFP sedang muncul. Di Asia, produsen kendaraan listrik sudah menggunakan baterai LiFePO4, sejenis baterai LFP dalam format prismatik. Tesla juga menyatakan bahwa mereka telah mulai menggunakan baterai prismatik yang diproduksi di Tiongkok untuk versi jarak tempuh standar mobil mereka.

Namun, teknologi LFP memiliki beberapa kelemahan penting. Pertama, teknologi ini mengandung energi yang lebih rendah daripada teknologi lain yang saat ini digunakan, sehingga tidak dapat digunakan untuk kendaraan berperforma tinggi seperti mobil listrik Formula 1. Selain itu, sistem manajemen baterai (BMS) kesulitan memprediksi tingkat pengisian daya baterai.

Anda dapat menonton video ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang hal tersebut.LFPKimia dan mengapa ilmu ini semakin populer.