Perbincangan seputar kendaraan listrik, baik itu mobil maupun motor, hampir selalu terpusat pada aspek baterainya. Hal ini wajar mengingat baterai ibarat jantung bagi mobil dan motor listrik, menyimpan energi listrik yang menjadi sumber tenaga penggeraknya.
Namun baterai sejatinya lebih dari sekadar penyimpan daya, sebab ia juga merupakan hasil karya teknologi canggih yang terus berinovasi. Tanpa inovasi yang cukup, mustahil bagi mobil listrik untuk menempuh jarak ratusan kilometer sekaligus.
Artikel ini akan mencoba mengupas seluk beluk baterai mobil listrik, mulai dari bahan baku, proses pembuatan, hingga fungsi sekaligus prospek ke depannya.
Bahan baku dan proses pembuatan baterai mobil listrik
Dewasa ini, hampir semua baterai mobil listrik memanfaatkan teknologi lithium-ion (Li-ion). Mengutip Interplex, material utama penyusunnya meliputi:
- Katoda: Terdiri dari perpaduan litium dan bahan lain seperti nikel, kobalt, besi, fosfat, tergantung jenis baterai yang dikembangkan.
- Anoda: Dibuat dari grafit atau silikon.
- Elektrolit: Berperan sebagai penghantar ion litium, biasanya berupa campuran lithium hexafluorophosphate (LiPF6) dalam pelarut organik.
- Separator: Membran tipis yang memisahkan antara katoda dan anoda, mencegah kontak fisik namun tetap memungkinkan aliran ion litium.
Proses pembuatan baterai mobil listrik sendiri cukup kompleks, melibatkan ekstraksi dan pemurnian bahan baku, pembentukan elektroda, perakitan sel baterai, dan pengemasan akhir.
Setiap tahapan membutuhkan kehalian teknis dan kontrol kualitas yang ketat. Itulah mengapa sebagian besar pabrikan mobil listrik lebih memilih menerima pasokan baterai dari pihak lain ketimbang memproduksinya sendiri.
Secara fungsi, baterai berperan layaknya sumber tenaga listrik mini. Prinsip kerjanya adalah transfer ion litium antara katoda dan anoda:
- Saat pengisian daya: Listrik dari sumber eksternal mengalir ke baterai, mendorong ion litium dari katoda ke anoda. Proses ini menyebabkan baterai terisi energi.
- Saat mobil digunakan: Motor listrik menarik energi dari baterai. Ion litium bergerak kembali dari anoda ke katoda, melepaskan energi listrik yang menggerakkan motor.
Jenis-jenis baterai lithium-ion
Baterai lithium-ion memiliki banyak jenis dan umumnya diklasifikasikan berdasarkan bahan yang dipakai untuk komponen katodanya.
Menurut Battery University, saat ini setidaknya ada enam jenis baterai lithium-ion yang paling umum diproduksi, yaitu:
- Baterai lithium cobalt oxide (LCO)
- Baterai lithium manganese oxide (LMO)
- Baterai lithium nickel manganese cobalt oxide (NMC)
- Baterai lithium iron phosphate (LFP)
- Baterai lithium nickel cobalt aluminium oxide (NCA)
- Baterai lithium titanate (LTO)
Masing-masing jenis baterai memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri-sendiri. Baterai NMC misalnya, memiliki kapasitas yang tinggi dan sangat cocok untuk jarak tempuh yang jauh, namun dengan potensi degradasi yang lebih cepat dan biaya lebih mahal.
Baterai LFP di sisi lain memiliki umur panjang, daya tahan tinggi, dan harga yang lebih terjangkau. Kendati demikian, kapasitas dan kepadatan energi baterai LFP umumnya lebih rendah, dan baterai jenis ini juga sangat sulit untuk didaur ulang ketika sudah melewati masa pakainya.
Masa depan baterai mobil listrik
Seiring dengan bertambah tingginya adopsi kendaraan listrik, penelitian dan pengembangan baterainya pun akan terus berlanjut. Secara umum, upaya R&D yang dijalankan berfokus pada peningkatan kapasitas, umur panjang, biaya produksi yang lebih efisien, serta pengurangan dampak lingkungan.
Teknologi seperti baterai sodium-ion membuktikan bahwa baterai dapat diproduksi dengan cara yang lebih berkelanjutan sekaligus terjangkau, sementara teknologi baterai solid-state menjanjikan baterai yang lebih aman, ringan, dan berkapasitas besar.
Gambar header: Porsche.
