Bagaimana cara kerja baterai kendaraan listrik?

Kendaraan listrik (EVs) mendapatkan namanya dari listrik yang disimpan dalam paket baterainya, yang menggerakkan mesin mobil dan memutar roda. Kendaraan hybrid juga dilengkapi dengan baterai listrik, tetapi juga memiliki mesin pembakaran dalam, yang juga berkontribusi pada peningkatan tenaga mesin. Kedua baterai ini dapat diisi ulang. Mobil terhubung ke soket dinding atau pengisi daya khusus dan mentransfer listrik ke baterai internal. Untuk memahami cara kerja baterai EV, dalam artikel ini, kita akan melihat apa itu aki mobil, jenis baterai EV, dan cara pengisian daya untuk menyalakan EV.

Apa itu baterai?

Baterai menyimpan energi kimia dan mengubahnya menjadi listrik. Baterai berisi elektroda negatif dan positif dalam jumlah yang tidak proporsional di kedua sisi struktur. Ketika terhubung dengan kabel, elektron dari sisi negatif mengalir ke sisi positif. Aliran yang dikenal dengan listrik ini dapat digunakan untuk menyalakan berbagai perangkat seperti senter, telepon, bahkan mesin mobil. Kekuatan listrik melambat dari waktu ke waktu karena jumlah elektron di setiap setengah seimbang. Pada titik ini, baterai dianggap habis karena tidak dapat lagi menghasilkan listrik.

Berbagai reaksi kimia dalam baterai dapat menghasilkan listrik, namun produsen mobil tetap tertarik dengan baterai yang dapat diisi ulang. Baterai menggunakan energi listrik untuk memulai kembali aliran elektron negatif ke elektron positif. Baterai dengan bahan kimia isi ulang yang tepat sangat berguna untuk mobil karena tidak perlu diganti setiap saat. Untuk kendaraan listrik, tiga jenis baterai bekerja paling baik dalam proses ini.

3 jenis baterai untuk kendaraan listrik:

1. Asam Timbal: Baterai asam timbal adalah bentuk baterai isi ulang tertua, ditemukan pada tahun 1859. Mereka telah digunakan di kendaraan non-listrik dan listrik. Dalam baterai ini, elektroda timbal dicampur dengan asam untuk menghasilkan tenaga. Karena mereka sudah ada begitu lama, mereka mudah dikerjakan, andal, dan murah untuk dibuat; namun, saat diisi ulang, mereka menghasilkan gas yang berpotensi meledak. Mereka digunakan di hampir semua kendaraan konvensional dan sebagai sumber daya tambahan di beberapa kendaraan listrik dan hibrida. Meskipun beberapa baterai kuat sedang dikembangkan, baterai timbal-asam tidak bekerja dengan baik pada suhu rendah dan berumur pendek untuk kendaraan listrik.

2. Hidrida logam nikel: Baterai nikel-logam hidrida dapat mengemas banyak energi ke dalam kemasan yang relatif kecil, memberikannya kepadatan energi yang tinggi. Mereka paling umum di kendaraan listrik hibrida dan diisi ulang dari tangki bahan bakar mobil. Mereka sangat tahan lama, aman dan beracun rendah untuk pemrosesan yang optimal. Sayangnya, harganya mahal, memiliki kepadatan energi yang rendah, dan menghasilkan banyak panas pada suhu tinggi, menjadikannya pilihan yang buruk untuk pengisian daya hanya dengan colokan. Karena hibrida memiliki mesin pembakaran internal dan baterai listrik, mereka paling diuntungkan dari baterai nikel-logam hidrida.

3. Li-ion: Ringan, perawatan rendah, energi tinggi dan suhu tinggi, baterai lithium-ion adalah baterai pilihan untuk sebagian besar kendaraan listrik. Baterai lithium-ion memiliki bobot yang lebih ringan dan masih menyimpan banyak energi. Mobil dengan mereka dapat melaju lebih jauh dengan sekali pengisian daya, dan baterainya memiliki tingkat "pengosongan sendiri" yang rendah, yang berarti dapat menahan daya untuk jangka waktu yang lama saat tidak digunakan.

Bagaimana baterai mobil listrik diisi?

Pada kendaraan listrik, motor traksi menggantikan mesin pembakaran internal tradisional pada kendaraan bertenaga bensin. Kendaraan listrik menggunakan baterai traksi untuk menyimpan listrik, yang kemudian digunakan oleh mesin untuk menggerakkan roda. Baterai ini membutuhkan pengisian ulang di stasiun pengisian, di rumah atau di tempat umum. Stasiun pengisian ulang aliran kimia elektron negatif menjadi positif. Jarak mengemudi kendaraan secara keseluruhan bergantung pada efisiensi baterai dalam menggunakan dan menyimpan listrik.

Dalam hibrida, baterai dan motor listrik disertai dengan mesin pembakaran internal yang mengambil alih sebagai sumber tenaga saat listrik habis. Baterai hybrid plug-in juga dapat diisi dengan menghubungkannya ke port pengisian daya atau dengan pengereman regeneratif. Baik kendaraan hibrida maupun kendaraan listrik biasanya menggunakan kabel yang disertakan untuk mengisi baterai yang serupa.

Mengisi daya baterai kendaraan listrik membutuhkan waktu yang berbeda tergantung pada tingkat pengisian daya dan kompatibilitas kendaraan. Misalnya, tidak semua kendaraan listrik dapat mengisi cadangan listriknya dari stasiun pengisian cepat. Selain itu, kisaran daya baterai kendaraan listrik yang dapat dikosongkan dalam sekali pengisian daya bergantung pada jenis baterainya. Baterai listrik timbal-asam hanya menyediakan sekitar 80 mil, nikel-logam hidrida 120 mil, dan lithium-ion lebih dari 220 mil. Meskipun kendaraan listrik baterai lithium-ion semakin dekat, mereka masih tertinggal dari kendaraan bertenaga gas dalam jangkauan keseluruhan. Dibandingkan dengan SPBU, kerugian ini difasilitasi oleh kurangnya SPBU yang tersedia di seluruh negeri.

Berapa lama baterai mobil listrik bertahan?

Karena komponen yang digunakan untuk membuatnya, mengganti baterai untuk kendaraan listrik bisa jauh lebih mahal daripada kendaraan tradisional. Untungnya, sebagian besar produsen kendaraan listrik memberikan garansi pada baterai mereka jika habis lebih awal. Sebagian besar 5-8 tahun terakhir atau sekitar 100,000 mil. Khususnya, lithium-ion, hampir semua baterai listrik dapat didaur ulang, dan sebagian muatannya yang tersisa dapat dikembalikan ke jaringan listrik sebagai energi terbarukan dan bagian logamnya dapat digunakan kembali.

Kendaraan listrik menjadi lebih umum seiring kemajuan teknologi baterai untuk kendaraan listrik. Kendaraan all-electric yang lebih terjangkau dan efisien sedang dalam perjalanan. Dengan cara yang sama baterai timbal-asam menjadi murah dan andal setelah lebih dari satu abad digunakan dan dipelajari, baterai nikel-logam hidrida dan lithium-ion akan menjadi lebih murah dan lebih andal setelah lebih banyak penelitian, penggunaan, dan mengemudi.