Sekarang EV mengambil alih jalan kita, semakin banyak orang menjadi tertarik pada teknologi di balik kendaraan ini. EV menampilkan banyak teknologi menarik. Di kendaraan listrik saat ini, Anda dapat menemukan segalanya mulai dari rem regeneratif hingga pengisian cepat canggih.
Tapi, selain motor listrik, komponen terpenting dalam sebuah EV adalah baterainya. Baterai lithium di sebagian besar EV juga merupakan salah satu bagian paling kontroversial dari kendaraan listrik. Baca terus untuk mengetahui bagaimana baterai lithium-ion di kendaraan listrik membantu mendorong mesin canggih ini ke depan.
Mengapa Baterai Lithium-Ion Penting?
Baterai lithium-ion adalah inti dari revolusi kendaraan listrik. Baterai ini menawarkan kepadatan energi yang besar, terutama dibandingkan dengan baterai timbal-asam, yang jauh lebih berat jika Anda ingin mendapatkan kapasitas yang sebanding. Baterai lithium-ion juga ideal untuk digunakan di EV karena dapat diisi ulang berkali-kali, yaitu penting untuk digunakan pada kendaraan listrik yang memerlukan siklus pengisian/pengisian ulang yang ekstensif selama masa pakainya. Alasan lain mengapa baterai lithium-ion menjadi berita adalah karena dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh penambangan baterai ini.
Selama masa pakai EV, karena emisi knalpot nol, EV sangat bersih. Namun, dampak awal penambangan untuk bahan yang masuk ke baterai lithium-ion EV mahal bagi lingkungan. Tidak hanya itu, banyak orang khawatir tentang kondisi yang dihadapi banyak pekerja di tambang ini setiap hari. Karena itu, daur ulang bahan-bahan ini merupakan prioritas besar bagi banyak perusahaan mobil yang secara aktif terlibat dalam pembuatan EV.
Apa Itu Baterai Lithium-Ion?
Baterai lithium-ion mengandung sel yang mengandung katoda positif dan anoda negatif. Ada juga elektrolit yang memisahkan kedua lapisan ini, dan melalui reaksi kimia yang membebaskan elektron, baterai dapat memberikan energi listrik ke apa pun yang terhubung dengannya. Jumlah sel menentukan kapasitas baterai, diukur dalam kWh. Dalam kasus baterai lithium-ion, lithium adalah: salah satu komponen terpenting yang terkandung dalam baterai, dan ini karena lithium sangat rela menyerah elektron.
Melalui reaksi kimia yang terjadi di anoda dan katoda, baterai lithium-ion dapat diisi dan dikosongkan berkali-kali. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa reaksi kimia ini dapat dibalik berkali-kali. Baterai lithium-ion datang dalam berbagai bentuk dan ukuran dan digunakan dalam berbagai aplikasi seperti elektronik konsumen dan kendaraan listrik. Jelas, baterai lithium-ion dalam EV jauh lebih besar daripada yang mungkin Anda temukan di ponsel cerdas Anda, tetapi mereka masih berfungsi menggunakan prinsip yang sama.
Salah satu keuntungan terbesar dari baterai lithium-ion adalah kepadatan energinya yang besar, yang membuatnya relatif ringan dibandingkan dengan teknologi baterai lainnya. Produsen harus berhati-hati saat merancang dan menerapkan baterai lithium-ion ke dalam perangkat mereka karena jika anoda dan katoda akan terkena satu sama lain, baterai ini dapat mengalami reaksi kimia yang dapat menyebabkan kebakaran atau bahkan kecil ledakan.
Meskipun baterai lithium-ion melakukan pekerjaan luar biasa dalam memberi daya pada EV, mereka menghadapi tantangan di masa mendatang baterai solid-state. Masih harus dilihat apakah baterai solid-state dapat ditingkatkan cukup untuk melihat penggunaan arus utama dalam jajaran EV pembuat mobil besar.
Bagaimana Cara Kerja Baterai Lithium-Ion?
Baterai lithium-ion dasar memanfaatkan bahan kimia dari bahannya. Baterai ini memiliki fitur lithium, logam yang ingin kehilangan elektron, membentuk ion lithium, di mana baterai mendapatkan namanya. Baterai ini terdiri dari elektroda positif yang disebut katoda, yang memiliki oksida logam (kobalt adalah pilihan umum). Baterai ini juga memiliki elektroda negatif yang disebut anoda, yang umumnya terbuat dari grafit, dan grafit memungkinkan lithium untuk interkalasi di antara itu.
Antara katoda dan anoda, elektrolit cair memfasilitasi pergerakan ion litium dari anoda ke katoda. Baterai juga dilengkapi pemisah berpori, yang sangat penting dalam menjaga keamanan baterai, karena menjaga anoda dan katoda dari kontak langsung satu sama lain. Jika dua elektroda baterai bersentuhan langsung, hasilnya akan menjadi bencana besar. Ketika baterai lithium-ion memberi daya pada perangkat, lithium yang diselingi dalam anoda yang mengandung grafit kehilangan elektron.
Proses ini menciptakan ion lithium, serta elektron bebas. Ion litium bergerak dari anoda ke katoda melalui elektrolit dan pemisah berpori. Sementara ion lithium bergerak melalui pemisah, elektron mengambil jalur berbeda yang mengarahkan mereka melalui perangkat elektronik yang perlu diberi daya. Begitu mereka melewati perangkat, elektron berakhir di katoda. Ketika baterai perlu diisi ulang, prosesnya pada dasarnya dimulai dari awal, tetapi sebaliknya.
Inilah sebabnya mengapa baterai lithium-ion sangat bagus untuk digunakan dalam EV, karena prosesnya dapat diulang berkali-kali. Saat Anda mengisi baterai lithium-ion Anda, pengisi daya memaksa elektron keluar dari katoda, memberikan aliran elektron ke anoda. Hal ini menyebabkan seluruh proses kimia yang terjadi saat baterai sedang dikosongkan menjadi terbalik, dengan ion litium meninggalkan katoda dan kembali ke anoda. Setelah proses pengisian selesai, baterai siap digunakan kembali.
Teknologi Baterai EV Akan Terus Meningkat
Baterai EV sudah menyediakan kendaraan listrik dengan jangkauan yang menakjubkan, dan mereka dapat digunakan berkali-kali. Namun, masih banyak hal yang perlu diperbaiki terkait teknologi ini, terutama bagaimana baterai EV didaur ulang setelah mencapai akhir masa pakainya. Masih harus dilihat apakah teknologi lithium-ion dipertahankan cukup lama untuk melihat peningkatan yang monumental atau diganti sama sekali dengan teknologi yang menjanjikan seperti baterai solid-state.