Ada beberapa bentuk cell baterai yang sekarang sudah sangat umum digunakan yaitu bentuk cell silinder, cell prisma, cell button, dan cell pouch. 3 jenis cell ini sangat umum digunakan untuk banyak perangkat di dunia modern sekarang.
Ketika baterai mulai diproduksi secara massal, desain wadahnya berubah menjadi format silinder. Cell besar F untuk lampu lentera diperkenalkan pada tahun 1896, dan cell D menyusul pada tahun 1898.
Dengan kebutuhan akan sel yang lebih kecil, cell C muncul pada tahun 1900, dan sel AA yang populer diperkenalkan pada tahun 1907.
Tipe Cell Prisma
Sumber gambar batteryuniversity
Sel prisma terdiri dari lembaran besar anoda, katoda, dan pemisah (seprator) yang dilapisi, digulung, dan dipadatkan hingga muat ke dalam wadah logam atau plastik keras dalam bentuk kubus. Elektroda juga dapat dirakit dengan tumpukan lapisan.
Sel prisma dapat dihubungkan baik dengan perekat-pengelasan, dengan busbar dan pelat penyangga, atau dengan sambungan tarik / sesuai bentuk dengan sekrup atau pengunci sebagai teknologi penyambungan dan busbar lubang sebagai jembatan. Terakhir, sel prisma dapat difiksasi dengan lem. Ini memerlukan media penyambungan yang ringan dan elastis untuk menghindari kantong udara.
Baca juga Apakah Mengisi / Cas Baterai Harus Sampai Penuh ?
Tipe Cell Button (Gepeng)
Cell button, juga dikenal sebagai sel koin, memungkinkan desain yang kompak pada perangkat portabel pada tahun 1980-an.
Tegangan yang lebih tinggi dicapai dengan menumpuk sel-sel tersebut menjadi tabung.
Telepon nirkabel, perangkat medis, dan tongkat keamanan di bandara menggunakan baterai-baterai ini.
Sumber gambar batteryuniversity
Meskipun kecil dan murah untuk dibuat, cell button yang ditumpuk mulai ditinggalkan dan memberi jalan pada format baterai yang lebih konvensional.
Kekurangan dari cell button ini adalah pembengkakan jika diisi terlalu cepat. Cell button tidak memiliki lubang ventilasi keselamatan dan hanya dapat diisi selama 10 hingga 16 jam; namun, desain terbaru mengklaim kemampuan pengisian yang cepat.
Sebagian besar cell button yang digunakan saat ini adalah tidak dapat diisi ulang dan digunakan dalam implan medis, jam tangan, alat bantu dengar, kunci mobil, dan cadangan memori.
Baca juga Yang Membuat Kapasitas Baterai Berkurang
Cell Silinder / Cell Tabung
Sel silinder baterai, atau lebih dikenal sebagai sel silinder lithium-ion, adalah jenis sel baterai yang paling umum digunakan dalam perangkat elektronik modern. Sel silinder ini biasanya berbentuk silinder panjang dan memiliki dua elektroda: katoda dan anoda, serta elektrolit di antara keduanya.
Teknologi sel silinder baterai telah merevolusi dunia elektronik dengan kapasitas penyimpanan energi yang tinggi dan berat yang ringan.
Kelebihannya adalah kemudahan dalam pembuatan dan stabilitas mekanik yang baik. Silinder tabung dapat menahan tekanan internal tinggi tanpa mengalami deformasi.
Untuk memahami cara kerja sel silinder baterai, mari kita lihat tahapan-tahapan utamanya:
- Proses Pengisian: Ketika sel baterai diisi, ion lithium bergerak dari katoda ke anoda melalui elektrolit.
- Penyimpanan Energi: Energi disimpan dalam bentuk kimia saat ion lithium bergerak.
- Proses Pemakaian: Saat perangkat digunakan, energi dilepaskan saat ion lithium bergerak dari anoda ke katoda.
- Siklus Pengisian-Udara: Proses ini dapat diulang berulang kali dalam siklus pengisian dan penggunaan.
Baca juga Ketersediaan Bahan Lithium Untuk Baterai
Cell Pouch
Sumber gambar onecharge.biz
Cell Pouch Menawarkan Solusi Desain Baterai yang Sederhana, Fleksibel, dan Ringan. Disarankan memberikan sedikit tekanan tumpukan, tetapi perlu diberikan ruang untuk pembengkakan. Cell Pouch dapat memberikan arus muatan tinggi, namun performanya terbaik di bawah kondisi pembebanan ringan dan pengisian sedang.
Cell pouch memanfaatkan ruang dengan efisien dan mencapai efisiensi kemasan sebesar 90-95 persen, yang tertinggi di antara paket baterai. Menghilangkan penutup logam mengurangi berat, tetapi cell memerlukan dukungan dan ruang untuk mengembang di kompartemen baterai. Cell Pouch digunakan dalam berbagai aplikasi konsumen, militer, dan otomotif. Tidak ada sel bungkus standar; setiap produsen merancangnya sendiri.
Cell pouch umumnya berbahan Li-polimer. Sel kecil populer untuk aplikasi portabel yang membutuhkan arus muatan tinggi, seperti drone dan perangkat hobi. Sel yang lebih besar dalam kisaran 40Ah digunakan dalam sistem penyimpanan energi (ESS) karena lebih sedikit sel menyederhanakan desain baterai.
Meskipun mudah ditumpuk, perlu membuat penyediaan untuk pembengkakan (melembung). Sementara Cell Pouch kecil dapat tumbuh 8-10 persen selama 500 siklus, cell pouch besar dapat membesar sebesar itu dalam 5.000 siklus. Sebaiknya tidak menumpuk cell pouch satu di atas yang lain, tetapi meletakkannya datar, berdampingan, atau memberikan ruang ekstra di antara mereka. Hindari tepi tajam yang dapat menekan cell pouch saat mereka mengembang.
Pembengkakan yang ekstrem adalah masalah yang perlu diwaspadai. Pengguna Cell Pouch telah melaporkan insiden pembengkakan hingga 3 persen pada produksi yang buruk. Tekanan yang diciptakan dapat merusak penutup baterai, dan dalam beberapa kasus, merusak tampilan dan papan sirkuit elektronik. Berhentilah menggunakan baterai yang menggembung dan jangan menusuk cell pouch yang membengkak dekat dengan panas atau api. Gas yang keluar dapat menyala.
Kesimpulan
Dengan cell pouch, produsen mencoba untuk menyederhanakan pembuatan sel dengan meniru kemasan makanan.
Setiap format memiliki kelebihan dan kekurangan seperti yang disarikan di bawah ini.
- Cell silinder memiliki energi spesifik tinggi, stabilitas mekanis yang baik, dan mudah untuk diproduksi otomatis. Desain cell memungkinkan fitur keselamatan tambahan yang tidak mungkin dengan format lain. Cel ini berputar dengan baik, menawarkan umur kalender yang panjang, dan biayanya rendah, tetapi memiliki kepadatan kemasan kurang dari ideal. Sel silinder umumnya digunakan untuk aplikasi portabel.
- Sel prisma dilapisi dengan aluminium atau baja untuk stabilitas. Digulung seperti selai atau ditumpuk, sel ini efisien dalam penggunaan ruang tetapi dapat lebih mahal untuk diproduksi dibandingkan dengan sel silinder. Sel prisma modern digunakan dalam tenaga penggerak listrik dan sistem penyimpanan energi.
- Sel pouch menggunakan arsitektur laminasi dalam kantong. Sel ini ringan dan hemat biaya tetapi paparan kelembaban dan suhu tinggi dapat mempersingkat umur pakai. Menambahkan tekanan tumpukan ringan memperpanjang masa pakai dengan mencegah delaminasi. Pembengkakan sebesar 8–10 persen selama 500 siklus harus dipertimbangkan dengan beberapa desain sel. Sel besar bekerja lebih baik dengan beban ringan dan waktu pengisian yang moderat. Sel pouch semakin populer dan digunakan dalam aplikasi serupa dengan sel prisma.
Artikel ini telah direview oleh tim Teknis Matador Lectro.asia dengan pengalaman sudah mengerjakan baterai packing dengan BMS (Battery Management System) untuk berbagai merk motor listrik seperti Gelis, Viar, Tomara, Selis dan Motoriz.