Pergerakan kendaraan listrik tidaklah linier. Penjualan yang tidak merata, kecemasan akan jarak tempuh, ketersediaan pengisi daya yang terbatas, dan pemilihan presiden di mana kendaraan listrik menjadi isu politik yang hangat mungkin telah menyurutkan semangat.
Namun, apa yang terjadi di sisi konsumen sangat kontras dengan upaya di balik layar, terutama dalam hal penelitian dan pengembangan baterai.
Minggu lalu, kami membahas sebuah penelitian di mana laboratorium yang didanai Tesla menemukan bahwa penggunaan baterai lithium-iron fosfat (LFP) secara konsisten pada kondisi pengisian daya yang lebih tinggi berdampak negatif pada kesehatan dan degradasi baterai, yang bertentangan dengan gagasan yang ada tentang praktik pengisian daya LFP.
Sekarang ada penelitian lain minggu ini, yang didanai oleh Toyota Research Institute di bawah program Accelerated Materials Design and Discovery, yang mengungkap lebih banyak tentang baterai EV.
Diterbitkan dalam jurnal penelitian ilmiah Joule, penelitian ini mengatakan bahwa ada cara baru untuk meningkatkan kesehatan baterai dan meminimalkan degradasi.
Para peneliti dari SLAC-Stanford Battery Center (sebelumnya Stanford Linear Accelerator Center) mengatakan bahwa mengisi daya baterai lithium-ion untuk pertama kalinya dengan kecepatan yang luar biasa tinggi dapat memperpanjang masa pakainya hingga rata-rata 50% dan maksimal 70%.
Studi tersebut mengatakan: “Pembentukan adalah langkah penting dalam pembuatan baterai. Selama proses ini, persediaan lithium dikonsumsi untuk membentuk solid electrolyte interphase (SEI), yang pada gilirannya menentukan masa pakai baterai... Yang mengejutkan, arus pengisian daya formasi tinggi pada siklus pertama memperpanjang masa pakai baterai rata-rata 50%.”
Semua ini mungkin terdengar aneh dan tidak masuk akal. Namun, inilah maksudnya secara sederhana.
Bahkan sebelum Anda mencolokkan mobil listrik Anda untuk pertama kalinya untuk mengisi daya baterai, kemasannya mengalami langkah penting dalam proses pembuatan yang disebut “pembentukan”, yang dimaksud oleh paragraf di atas. Hal ini biasanya terjadi di akhir proses produksi di mana siklus pengisian dan pengosongan baterai yang dikontrol dengan cermat berlangsung.
Siklus pengisian awal menstabilkan paket baterai dan membantu mengaktifkan bahan di dalam sel. Proses ini berdampak pada kinerja, umur panjang, dan kualitas baterai secara keseluruhan.
Proses ini seperti menyetel alat musik secara rumit sebelum naik ke panggung dan tampil. Penyetelan dan kalibrasi adalah kuncinya karena hal ini mempengaruhi hasilnya.
Selama penelitian, para ilmuwan baterai dari SLAC-Stanford, Toyota Research Institute, Massachusetts Institute of Technology dan University of Washington melakukan 186 siklus pengisian dan pengosongan pada 62 protokol formasi.
Ketika arus tinggi dipompa ke dalam kemasan untuk pertama kalinya, sel-sel tersebut benar-benar kehilangan sebagian dari kandungan litiumnya-sebanyak 30% dibandingkan dengan 9% dengan metode pengisian daya tradisional.
Tetapi “kehilangan lithium pada siklus pertama ini tidak sia-sia,” tulis SLAC-Stanford dalam sebuah posting blog. “Lithium yang hilang menjadi bagian dari SEI yang terbentuk di permukaan elektroda negatif selama pengisian pertama.”
Lapisan ini pada dasarnya melindungi elektroda negatif di mana kehilangan lithium dapat dipercepat dari waktu ke waktu. Hal ini secara keseluruhan berdampak positif pada masa pakai baterai.
Laporan tersebut mengatakan bahwa itu adalah kebalikan dari apa yang biasanya dilakukan oleh produsen, yang memberikan baterai pengisian daya pertama dengan arus rendah.
Hal ini membuat prosesnya memakan waktu dan merupakan salah satu hambatan utama dalam pembuatan baterai. Tanpa pembentukan yang tepat, baterai tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya, sehingga hal ini merupakan aspek penting dalam produksi. Namun sekarang tampaknya ada cara untuk menghemat waktu dan bahkan mungkin memperpanjang usia baterai.
Dengan teknik baru ini, karena kehilangan lithium terjadi karena arus awal yang tinggi, maka akan ada “ruang kepala tambahan di kedua elektroda.” Hal ini pada akhirnya akan “membantu meningkatkan kinerja dan masa pakai baterai.”
Baca Juga: