Ada tiga jenis utamabaterai litium-ion(li-ion): sel silinder, sel prismatik, dan sel kantong.Dalam industri kendaraan listrik, perkembangan yang paling menjanjikan berkisar pada sel silinder dan primatik.Meskipun format baterai silinder telah menjadi yang paling populer dalam beberapa tahun terakhir, beberapa faktor menunjukkan bahwa sel prismatik mungkin akan mengambil alih.

Apa yangSel Prismatik

Asel prismatikadalah sel yang bahan kimianya terbungkus dalam selubung kaku.Bentuknya yang persegi panjang memungkinkan penumpukan beberapa unit secara efisien dalam modul baterai.Ada dua jenis sel prismatik: lembaran elektroda di dalam casing (anoda, pemisah, katoda) ditumpuk atau digulung dan diratakan.

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

Sel prismatik terutama digunakan dalam sistem penyimpanan energi dan kendaraan listrik.Ukurannya yang lebih besar menjadikannya kandidat yang buruk untuk perangkat yang lebih kecil seperti e-bike dan ponsel.Oleh karena itu, mereka lebih cocok untuk aplikasi yang boros energi.

Apa Itu Sel Silinder

Asel silinderadalah sel yang tertutup dalam kaleng silinder kaku.Sel silinder berukuran kecil dan bulat, sehingga memungkinkan untuk ditumpuk di perangkat dengan berbagai ukuran.Tidak seperti format baterai lainnya, bentuknya mencegah pembengkakan, sebuah fenomena yang tidak diinginkan pada baterai dimana gas menumpuk di casingnya.

Sel silinder pertama kali digunakan pada laptop, yang berisi antara tiga dan sembilan sel.Mereka kemudian mendapatkan popularitas ketika Tesla menggunakannya pada kendaraan listrik pertamanya (Roadster dan Model S), yang berisi antara 6.000 dan 9.000 sel.

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

Perbedaan Utama Antara Sel Prismatik dan Silinder

Bentuk bukanlah satu-satunya hal yang membedakan sel prismatik dan silinder.Perbedaan penting lainnya mencakup ukurannya, jumlah sambungan listrik, dan keluaran dayanya.

Ukuran

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

Koneksi

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

Kekuatan

Sel silinder mungkin menyimpan lebih sedikit energi dibandingkan sel prismatik, namun mereka memiliki kekuatan lebih besar.Artinya sel silinder dapat mengeluarkan energinya lebih cepat dibandingkan sel primatik.Alasannya adalah karena mereka mempunyai lebih banyak koneksi per amp-hour (Ah).Hasilnya, sel silinder ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi sedangkan sel prismatik ideal untuk mengoptimalkan efisiensi energi.

Contoh aplikasi baterai berperforma tinggi termasuk mobil balap Formula E dan helikopter Ingenuity di Mars.Keduanya memerlukan performa ekstrem di lingkungan ekstrem.

Mengapa Sel Prismatik Mungkin Mengambil Alih

Industri kendaraan listrik berkembang dengan cepat, dan masih belum pasti apakah sel prismatik atau sel silinder akan mendominasi.Saat ini, sel silinder lebih tersebar luas di industri kendaraan listrik, namun ada alasan untuk berpikir bahwa sel prismatik akan semakin populer.

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

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

Ada sinyal kuat bahwa sel prismatik LFP sedang bermunculan.Di Asia, produsen EV sudah menggunakan baterai LiFePO4, sejenis baterai LFP dalam format prismatik.Tesla juga menyatakan telah mulai menggunakan baterai prismatik yang diproduksi di China untuk versi kisaran standar mobilnya.

Namun, chemistry LFP memiliki kelemahan penting.Pertama, bahan kimia ini mengandung lebih sedikit energi dibandingkan bahan kimia lain yang saat ini digunakan dan, oleh karena itu, 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 tentangLFPkimia dan mengapa hal itu semakin populer.