Seiring dengan meningkatnya adopsi kendaraan listrik (EV), dampak metode pengisian daya terhadap umur baterai telah menjadi perhatian penting bagi pengguna. Tiang pengisian cepat DC populer karena pengisian energinya yang cepat, tetapi efek potensial dari pengisian cepat pada baterai tidak dapat diabaikan.

Dalam artikel ini, Maruikel ingin membahas secara rinci bagaimana pengisian cepat mempengaruhi baterai kendaraan energi baru, mencakup gambaran umum tentang teknologi pengisian cepat, prinsip pengisian baterai, dan praktik terbaik untuk pengisian cepat yang aman.

Teknologi pengisian cepat mengacu pada teknologi untuk mengisi daya paket baterai dengan cepat dalam waktu singkat dengan meningkatkan arus atau tegangan pengisian. Dibandingkan dengan metode pengisian biasa, ini dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi pengisian dan mengurangi waktu henti, memberikan kenyamanan yang lebih besar bagi pengguna. Namun, teknologi ini memberlakukan tuntutan yang lebih ketat pada struktur, bahan, dan kinerja baterai.

Pengisian dan pengosongan baterai adalah proses pergerakan ion lithium antara elektroda positif dan negatif. Selama pengisian, ion lithium bermigrasi dari katoda ke anoda; selama pengosongan, mereka bergerak ke arah yang berlawanan. Mekanisme ini memberikan baterai lithium-ion julukan mereka: "baterai kursi goyang," karena ion lithium terus-menerus berpindah antara elektroda.

Selama pengisian cepat, sejumlah besar ion litium harus kembali ke lapisan grafit anoda dengan cepat. Namun, area permukaan grafit yang terbatas tidak dapat menampung semua ion secara bersamaan, yang menyebabkan kemacetan. Beberapa ion litium gagal terbenam dalam grafit dan malah mengendap sebagai litium logam di permukaan anoda—sebuah fenomena yang dikenal dalam industri sebagai pelapisan litium.

Meskipun ion lithium hilang, mereka tidak akan menghilang. Dekat elektroda negatif baterai, mereka akan berubah dari ion lithium menjadi logam lithium, dan kemudian menjadi lithium logam berwarna perak-putih yang melekat pada permukaan elektroda negatif. Fenomena ini disebut "presipitasi lithium" dalam industri.

Jika pengisian daya terus dilakukan pada suhu rendah atau dengan arus tinggi, endapan lithium ini dapat mengkristal dan tumbuh menjadi struktur mirip pohon (dendrit). Seiring waktu, dendrit dapat menembus pemisah baterai, menyebabkan hubungan pendek dan bahaya kebakaran. Secara makroskopis, hilangnya ion lithium aktif mengurangi kapasitas baterai yang tersedia, berdampak langsung pada jangkauan EV.

Mobil listrik modern dilengkapi dengan Sistem Manajemen Baterai (BMS), sebuah pengendali canggih yang memantau dan mengoptimalkan kinerja baterai. Dalam cuaca dingin, mobilitas ion lithium menurun secara signifikan, mengurangi jumlah ion yang berpartisipasi dalam siklus pengisian/pengosongan. Saat mengisi daya pada suhu rendah, BMS pertama-tama mengaktifkan sistem manajemen termal:

Pendingin dipanaskan dan diedarkan melalui baterai menggunakan pompa untuk meningkatkan suhunya.

Pengisian awalnya memberi daya pada proses pemanasan ini daripada langsung mengisi baterai.

Setelah baterai mencapai ~20% keadaan pengisian (SoC), ia keluar dari "fase rentan" suhu rendah, dan BMS mengizinkan kecepatan pengisian maksimum berdasarkan suhu lingkungan.

Saat SoC mendekati 80%, BMS mengurangi daya pengisian dan membatasi arus untuk menstabilkan baterai, mengutamakan keselamatan daripada kecepatan.

Apakah Pengisian Daya Cepat Benar-Benar Merusak Baterai?

Meskipun efek samping pengisian cepat adalah bawaan, dampaknya bersifat bertahap. Dibutuhkan ratusan pengisian cepat untuk menyebabkan penurunan kualitas baterai yang terlihat. Selain itu, produsen EV merancang baterai untuk memenuhi standar ketahanan yang ketat—misalnya, China mewajibkan sel baterai daya untuk bertahan lebih dari 1.000 siklus pengisian. Untuk EV dengan jangkauan 500 km, ini setara dengan 500.000 km berkendara, jauh melebihi umur tipikal 200.000–300.000 km dari kendaraan pribadi.

Faktor kunci adalah frekuensi penggunaan: pengisian cepat yang sering menyebabkan lebih banyak kerusakan kumulatif dibandingkan dengan pengisian lambat, tetapi klaim "pengisian cepat selalu merusak baterai" adalah penyederhanaan yang berlebihan. Untuk melindungi kesehatan baterai, hindari pengisian cepat ketika baterai hampir kosong atau penuh.

Praktik Terbaik untuk Pengisian Cepat yang Aman

Regulasi Cerdas yang Didorong oleh BMS:

BMS secara otomatis menyesuaikan parameter pengisian cepat: pengisian daya tinggi pada SoC rendah dan pengisian perlahan di atas 80% SoC, menyeimbangkan efisiensi dan keamanan.

Kebiasaan Pengisian Daya yang Harus Diadopsi:

Prioritaskan Pengisian Daya Lambat di Rumah: Pasang pengisi daya pribadi untuk mengisi daya dengan kecepatan yang stabil, meminimalkan stres pada baterai.

Optimalkan SoC untuk Pengisian Cepat: Mulai pengisian cepat saat daya tersisa 20–30%, dan berhenti pada 80%. Ini menghindari fase pengisian lambat yang tidak efisien dan mengurangi risiko pengisian berlebih.

Silakan berikan konten yang ingin Anda terjemahkan.

Tips Pengisian Daya yang Penting

Hindari Pengisian Daya Segera Setelah Terpapar Sinar Matahari:

Suhu tinggi akibat sinar matahari yang berkepanjangan meningkatkan suhu kompartemen baterai, mempercepat penuaan sirkuit jika diisi daya segera.

Suka Kondisi Pengisian yang Lebih Dingin:

Cuaca panas membebani sistem manajemen termal; isi daya di malam hari selama musim panas untuk kinerja optimal.

Jauhi Badai Petir:

Jangan pernah mengisi daya selama badai petir untuk mencegah bahaya listrik.

Tidak Ada Penghuni Selama Pengisian Daya:

Meskipun kecelakaan jarang terjadi, pengisian daya tegangan tinggi memiliki risiko—selalu keluar dari kendaraan selama pengisian daya.

Kesimpulan

Dengan penggunaan dan pemeliharaan yang tepat, dampak pengisian cepat terhadap umur baterai dapat dikelola. Mengurangi frekuensi pengisian cepat dan menghindari pengosongan mendalam (di bawah 20% SoC) adalah kunci. Seiring perkembangan teknologi, pengisian cepat akan menjadi lebih aman dan efisien, terus meningkatkan kenyamanan mobilitas listrik.

Dengan memahami mekanisme pengisian cepat dan mengadopsi kebiasaan pengisian yang cerdas, pengguna dapat menikmati manfaat pengisian energi yang cepat sambil memaksimalkan umur baterai.