Artikel ini membahas tentang pelepasan (discharge) baterai, termasuk karakteristik debit, tingkat kedalaman debit (DoD), dan siklus debit.
Karakteristik Pelepasan
Baterai elektrokimia memiliki karakteristik debit berbeda dengan alat penyimpanan energi lain.
- Baterai elektrokimia memiliki debit tinggi di awal dan kemudian turun secara cepat saat energi habis.
- Supercapacitor memiliki debit linear.
- Compressed air dan flywheel storage device memiliki debit kebalikan dari baterai, yaitu daya tertinggi dilepaskan di awal.
Beban dan Umur Baterai
Umur pakai baterai dipengaruhi oleh tingkat dan durasi penggunaan, termasuk saat pengisian, pengosongan, dan suhu. Semakin tinggi beban yang diberikan pada baterai, semakin pendek umur pakainya.
Kapasitas dan Umur Baterai
- Drone:
- Menggunakan sel berkapasitas tinggi (Energy Cell) untuk mendapatkan energi maksimum per berat.
- Industri:
- Menggunakan sel yang lebih kuat (Power Cell) dengan kapasitas lebih rendah untuk aplikasi beban berat dan umur pakai yang panjang.
Tingkat Kedalaman Pelepasan (DoD)
Baterai memiliki batas aman untuk dikosongkan.
- Lead-acid: 1.75 V/sel
- Nickel-based: 1.0 V/sel
- Lithium-ion: 3.0 V/sel
Sebagian besar perangkat memiliki proteksi yang mencegah baterai dari over-discharge dengan memutuskan penggunaan saat mencapai batas tegangan tersebut.
Pemulihan Tegangan Baterai
Setelah pengosongan, tegangan baterai yang sehat akan sedikit meningkat. Peningkatan ini terjadi karena perbedaan afinitas antar logam pada elektroda. Beban parasit atau self-discharge yang tinggi dapat mencegah pemulihan tegangan.
Penyesuaian Batas Tegangan Pelepasan
Batas tegangan pelepasan dapat disesuaikan tergantung pada kondisi seperti:
- Beban tinggi:
- Tegangan diturunkan untuk mengimbangi penurunan tegangan akibat beban tinggi.
- Suhu dingin:
- Tegangan diturunkan karena tegangan baterai turun dan resistansi internal meningkat pada suhu dingin.
Siklus Pelepasan
Siklus debit umumnya dipahami sebagai pengosongan penuh baterai yang kemudian diisi ulang. Namun, pada kenyataannya baterai jarang dikosongkan penuh. Produsen biasanya menggunakan 80% DoD untuk menentukan rating kapasitas baterai. Dengan pengosongan yang tidak penuh, umur pakai baterai akan lebih panjang.
Penghitungan Siklus Pelepasan
Tidak ada standar baku untuk menghitung siklus pelepasan. Beberapa penghitung siklus akan menganggap pengisian penuh sebagai satu siklus penuh. Beberapa baterai pintar menghitung pengosongan 15% setelah pengisian sebagai satu siklus.
- Mobil hibrida:
- Hanya menggunakan sebagian kecil kapasitas baterai saat akselerasi.
- Mobil starter:
- Pengengkolan mesin menggunakan energi kurang dari 5% dari baterai starter, dan ini juga dianggap sebagai satu siklus.
Penggunaan yang berbeda memerlukan penghitungan siklus pelepasan yang berbeda pula. Untuk penyimpanan energi (ESS), coulomb counting lebih tepat digunakan untuk mengukur keausan baterai dibanding menghitung siklus debit.