Harapan Hidup Baterai Lithium dalam Aplikasi Stasioner

26 Aug 2021

Salah satu daya tarik utama untuk pindah ke baterai litium apakah masa pakai baterai menjadi kelipatan dari apa yang mungkin dengan baterai timbal-asam Namun, dengan data operasional yang terbatas di Aplikasi UPS tersedia saat ini, wajar jika calon pengguna mempertanyakan berapa lama baterai lithium akan bertahan.

Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama penting untuk memahami bagaimana baterai litium terdegradasi dalam kondisi normal. Baterai litium memiliki dua mode degradasi yang sebagian besar independen: masa pakai kalender dan masa pakai siklus.

Masa pakai kalender menggambarkan bagaimana kapasitas akan menurun dan bagaimana resistansi akan meningkat seiring waktu. Untuk masa pakai kalender, suhu pengoperasian baterai merupakan faktor terpenting dalam menentukan lamanya masa pakainya. Panas dapat mempercepat degradasi, sementara suhu yang lebih dingin meminimalkan degradasi.

Mengenai siklus hidup, istilahnya sendiri mudah dipahami, tetapi memproyeksikan siklus hidup baterai litium tidak sesederhana kelihatannya. Hal ini karena karakteristik siklus yang berbeda menentukan seberapa besar kerusakan siklus tersebut terhadap baterai.

Uji dasar dalam industri litium adalah mengosongkan baterai sepenuhnya dalam satu jam, lalu mengisinya kembali penuh dalam satu jam pada suhu ruangan (25°C/77°F). Untuk desain sel berkualitas tinggi, ini merupakan uji yang mudah dan akan menghasilkan ribuan siklus sebelum sel mencapai 80% dari kapasitas awalnya. Namun, masa pakai siklus biasanya cukup sensitif terhadap laju pengisian dan pengosongan daya serta faktor-faktor lainnya.

Ringkasan faktor utama yang memengaruhi siklus hidup ditunjukkan pada Gambar 1.

Parameter Siklus	Pengaruh pada Siklus Hidup	Keterangan
Tingkat Pengisian / Pengosongan	Penting	Mengisi daya atau mengosongkan baterai dengan kecepatan yang lebih tinggi dari yang dirancang akan memperpendek siklus hidupnya secara signifikan
Kedalaman Pelepasan	Sedang	Mengosongkan sebagian baterai sebelum mengisi ulang lebih aman daripada mengosongkannya sepenuhnya
Suhu	Sedang	Meskipun baterai yang lebih hangat akan memiliki resistansi yang lebih rendah dan tingkat pemanasan sendiri yang lebih rendah, suhu pengoperasian yang lebih dingin umumnya lebih baik untuk masa pakainya. Banyak baterai lithium-ion juga sensitif terhadap pengisian daya pada suhu dingin (biasanya di bawah titik beku), tetapi hal ini umumnya tidak menjadi masalah untuk aplikasi pusat data.
Jendela Status Pengisian Daya (SOC)	Kecil	Saat menggunakan baterai pada kedalaman pengosongan parsial, menjalankan siklus pengisian hingga mendekati penuh (100% SOC) atau hampir kosong (0% SOC) lebih merusak daripada menentukan jendela pengoperasian pada kondisi pengisian parsial.

Gambar 1: Ringkasan faktor utama yang memengaruhi siklus hidup baterai lithium.

Dalam aplikasi pusat data, masa pakai kalender biasanya menjadi faktor utama karena siklus baterai jarang terjadi. Pengecualiannya adalah ketika baterai UPS digunakan untuk mendukung manajemen energi lokasi atau menyediakan layanan jaringan ke jaringan distribusi listrik lokal. Aplikasi tersebut berada di luar cakupan makalah ini. Dalam kasus penggunaan konvensional, baterai tidak digunakan selama sebagian besar masa pakainya.

Untuk menilai masa pakai kalender, produsen sel biasanya menyimpan baterai pada suhu yang berbeda untuk jangka waktu yang lama dan secara berkala memeriksa sisa kapasitasnya. Pemetaan data ini menghasilkan hubungan antara waktu, suhu, dan sisa kapasitas. Setelah data yang cukup terkumpul, data tersebut dapat disesuaikan dengan persamaan masa pakai kalender yang berlaku umum, yang telah terbukti selama puluhan tahun dalam pengalaman di bidang baterai litium-ion. Contoh bagan masa pakai kalender baterai litium (NCM) ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2 menunjukkan bahwa 80% kapasitas awal baterai NCM tetap ada setelah sekitar sepuluh tahun pada suhu 23°C (73°F) untuk baterai litium yang diuji. Baterai litium yang berbeda, seperti litium besi fosfat, akan memiliki tingkat degradasi yang berbeda pula.

Untuk memberi Anda baterai dengan siklus hidup yang panjang, kinerja pengosongan yang tidak terputus, kemampuan pengisian cepat, kepadatan energi yang tinggi, dan memberi Anda pengoperasian yang bebas khawatir, EverExceed menawarkan Anda Litium Besi Fosfat Baterai teknologi (LFP) yang menyediakan 3000-5000+ siklus hidup berdasarkan kebutuhan aplikasi Anda.

Tag :