Dampak Negatif Suhu Tinggi pada Baterai Litium

Suhu tinggi memiliki dampak yang komprehensif dan tidak dapat diubah pada baterai litium. Masalah utamanya adalah sebagai berikut:

1. Penurunan Kapasitas dan Pemendekan Umur (Dampak Paling Umum)

Mekanisme: Suhu tinggi mempercepat reaksi samping dalam sistem elektrokimia baterai, seperti dekomposisi elektrolit dan reaksi ion litium aktif dengan elektrolit untuk membentuk lapisan Antarmuka Elektrolit Padat (SEI). Pertumbuhan lapisan SEI yang berkelanjutan akan menghabiskan litium aktif dan elektrolit secara ireversibel, yang menyebabkan hilangnya kapasitas secara permanen.

Manifestasi: Penurunan daya tahan baterai yang signifikan. Setelah terisi penuh, masa pakai baterai menjadi lebih pendek. Aturan umum: setiap kenaikan suhu operasi rata-rata sebesar 10°C, masa pakai baterai dapat berkurang setengahnya.

2. Penurunan Kinerja

Mekanisme: Peningkatan resistansi internal. Meskipun suhu tinggi dapat menurunkan resistansi internal untuk sementara dan sedikit meningkatkan kinerja pelepasan muatan, paparan yang berkepanjangan mempercepat pertumbuhan SEI, yang mengakibatkan peningkatan resistansi internal secara permanen.

Manifestasi: Fluktuasi tegangan yang lebih besar selama pengisian/pengosongan daya, keluaran daya yang lebih lemah — misalnya, EV dengan akselerasi yang berkurang atau telepon pintar yang mengalami kelambatan selama bermain game.

3. Risiko Keselamatan (Dampak Paling Parah)

Mekanisme: Suhu tinggi dapat memicu thermal runaway — sebuah siklus umpan balik yang mempercepat dirinya sendiri:

• Meningkatnya suhu akan menguraikan lapisan SEI dan melepaskan panas.
• Panas selanjutnya meningkatkan suhu sel, menyebabkan penyusutan/pencairan pemisah, yang mengakibatkan hubungan arus pendek internal.
• Bahan elektrolit dan katoda terurai karena panas, melepaskan lebih banyak panas dan gas yang mudah terbakar.
• Pada akhirnya, ini dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan.

Manifestasi: Pembengkakan, keluarnya asap, api.

Solusi dan Strategi Mitigasi

Mengatasi tantangan suhu tinggi memerlukan upaya gabungan dalam desain sel, manajemen sistem, dan praktik pengguna akhir.

1. Desain Sel & Tingkat Material (Dipimpin oleh Produsen)

Material tahan suhu tinggi: Gunakan bahan kimia yang lebih aman dan stabil seperti LiFePO₄ (LFP), yang secara inheren menawarkan stabilitas termal yang lebih tinggi dibandingkan NMC. Gunakan separator berlapis keramik dengan toleransi termal yang lebih tinggi dan aditif elektrolit tahan api.

Desain struktur yang dioptimalkan: Teknik seperti proses penumpukan, area permukaan elektroda yang lebih besar, dan desain tab yang dioptimalkan mengurangi resistansi internal dan pembangkitan panas.

2. Desain Sistem & Tingkat BMS (Dipimpin oleh Produsen Produk)

Inilah inti dari jaminan keamanan baterai, dan EverExceed menyediakan Sistem Manajemen Baterai (BMS) canggih untuk memenuhi tuntutan ini.

Pemantauan suhu: Beberapa sensor ditempatkan secara strategis di dalam ransel untuk pemantauan termal secara langsung.

Solusi manajemen termal:

Pendinginan udara pasif: Konveksi alami atau pendinginan dengan bantuan kipas, hemat biaya untuk aplikasi skala kecil.

Pendinginan cairan aktif: Mengalirkan cairan pendingin melalui pipa internal untuk pembuangan panas yang efisien — solusi utama untuk kendaraan listrik dan aplikasi berdaya tinggi.

Pendinginan refrigeran langsung: Menggunakan refrigeran dari sistem pendingin udara untuk efisiensi pendinginan maksimum.

Kontrol pengisian/pengosongan cerdas: EverExceed BMS secara cerdas menyesuaikan daya pengisian dan pengosongan berdasarkan suhu sel. Misalnya, pengisian daya melambat atau terhenti pada suhu tinggi hingga kondisi aman kembali.

✅ Kesimpulan

Suhu tinggi mempercepat degradasi baterai litium, mengurangi kapasitas, dan secara signifikan meningkatkan risiko keselamatan. Solusinya memerlukan pendekatan tingkat sistem:

Untuk produsen baterai: Inovasi dalam bahan dan desain untuk meningkatkan ketahanan termal.

Untuk integrator sistem: Implementasi BMS canggih dan solusi manajemen termal yang efisien seperti pendinginan cairan.

Untuk pengguna akhir: Kesadaran bahwa baterai litium “sensitif terhadap panas”, hindari paparan suhu tinggi dalam jangka waktu lama, dan kembangkan kebiasaan penggunaan yang baik.

EverExceed, dengan pengalaman puluhan tahun di solusi baterai lithium dan penyimpanan energi , menghadirkan teknologi LiFePO₄ dengan keamanan tinggi, BMS cerdas, dan sistem pendingin mutakhir. Solusi kami memastikan bahwa sistem telekomunikasi, pusat data, kendaraan listrik, dan penyimpanan energi industri tetap andal, aman, dan tahan lama bahkan di lingkungan bersuhu tinggi.