Salah satu daya tarik utama untuk beralih ke
baterai litium adalah masa pakai baterai yang berlipat ganda dibandingkan
baterai timbal-asam . Namun, dengan terbatasnya data pengoperasian dalam
aplikasi UPS yang tersedia saat ini, wajar jika calon pengguna mempertanyakan berapa lama baterai litium dapat bertahan.
Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama kita perlu memahami bagaimana baterai litium terdegradasi dalam keadaan normal. Mereka memiliki dua mode degradasi yang independen: kehidupan kalender dan kehidupan siklus.
Kehidupan kalender menggambarkan bagaimana kapasitas akan menurun dan bagaimana resistensi akan meningkat seiring berjalannya waktu. Untuk masa pakai baterai, suhu pengoperasian baterai merupakan faktor terpenting dalam menentukan berapa lama baterai akan bertahan. Panas dapat mempercepat degradasi dan 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 buruk siklus tersebut terhadap baterai.
Uji dasar dalam industri litium adalah mengosongkan baterai hingga penuh dalam satu jam, lalu mengisi ulang hingga penuh dalam satu jam pada suhu ruangan (25°C / 77°F). Untuk desain sel berkualitas tinggi, ini adalah pengujian mudah yang akan menghasilkan ribuan siklus sebelum sel mencapai 80% dari kapasitas awalnya. Namun, siklus hidup biasanya cukup sensitif terhadap tingkat pengisian dan pengosongan serta faktor lainnya.
Ringkasan faktor-faktor kunci yang mempengaruhi siklus hidup ditunjukkan pada Gambar 1.
| Parameter Siklus |
Pengaruh terhadap Siklus Hidup |
Keterangan |
| Tingkat Pengisian / Pengosongan |
Penting |
Mengisi atau mengosongkan baterai pada tingkat yang lebih tinggi dari yang dirancang akan memperpendek umur baterai |
| Kedalaman Debit |
Sedang |
Mengosongkan sebagian baterai sebelum mengisi ulang tidak terlalu merusak dibandingkan mengosongkan baterai sepenuhnya |
| Suhu |
Sedang |
Meskipun baterai yang lebih hangat memiliki resistansi yang lebih kecil dan tingkat pemanasan sendiri yang lebih rendah, suhu pengoperasian yang lebih dingin umumnya lebih baik untuk masa pakai baterai. Banyak baterai litium-ion juga sensitif terhadap pengisian daya pada suhu dingin (biasanya di bawah titik beku) namun hal ini umumnya tidak menjadi masalah untuk aplikasi pusat data. |
| Jendela Status Biaya (SOC). |
Minor |
Saat menggunakan baterai pada kedalaman pengosongan sebagian, memutarnya hingga hampir penuh (100% SOC) atau benar-benar kosong (0% SOC) lebih merusak daripada menentukan jendela pengoperasian pada kondisi pengisian sebagian |
Gambar 1: Ringkasan faktor-faktor utama yang mempengaruhi siklus hidup baterai litium.
Dalam aplikasi pusat data, masa pakai kalender biasanya menjadi pendorong utama karena siklus baterai jarang terjadi. Pengecualian untuk hal ini adalah ketika baterai UPS digunakan untuk mendukung manajemen energi di lokasi atau menyediakan layanan jaringan listrik ke jaringan distribusi listrik lokal. Penerapan tersebut berada di luar cakupan makalah ini. Dalam kasus penggunaan konvensional, baterai tidak digunakan hampir sepanjang masa pakainya.
Untuk menilai masa pakai kalender, produsen sel biasanya menyimpan baterai pada suhu berbeda untuk jangka waktu lama dan secara berkala memeriksa sisa kapasitasnya. Memetakan data ini memberikan hubungan antara waktu, suhu dan kapasitas yang tersisa. Setelah data yang cukup dikumpulkan, data tersebut dapat disesuaikan dengan persamaan masa pakai kalender yang diterima secara umum yang telah dibuktikan selama puluhan tahun pengalaman lapangan baterai litium-ion. Contoh bagan umur kalender baterai lithium (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 tertentu yang diuji. Baterai lithium yang berbeda seperti Lithium iron phosphate akan memiliki tingkat degradasi yang berbeda.
Untuk memberi Anda baterai dengan siklus hidup yang panjang, kinerja pengosongan tanpa gangguan, kemampuan pengisian cepat, kepadatan energi tinggi, dan memberi Anda pengoperasian tanpa rasa khawatir, EverExceed menawarkan kepada Anda baterai berteknologi Lithium Iron Phosphate (LFP) yang menyediakan 3000-5000+ siklus hidup berbasis pada persyaratan aplikasi Anda.
