Baterai adalah barang elektronik terpenting dalam perangkat keras Anda. Namun bagaimana memastikan bahwa Anda memilih baterai lithium ion khusus yang sesuai untuk perangkat keras Anda?
Artikel ini mencakup dua bagian untuk mendemonstrasikan pertanyaan tersebut. Bagian 1 membahas pertimbangan penting saat memilih baterai yang tepat untuk aplikasi konsumen. Hal ini mencakup kemampuan isi ulang, kepadatan energi, kepadatan daya, umur simpan, keamanan, faktor bentuk, biaya dan fleksibilitas. Bagian 2 akan membahas bagaimana kimia memengaruhi metrik baterai yang penting, dan juga pemilihan baterai untuk aplikasi Anda. Pada bagian 3 kita akan melihat kimia baterai sekunder yang umum.
BEBERAPA PERTIMBANGAN PENTING DALAM PEMILIHAN BATERAI ADALAH:
1. Primer vs. Sekunder – Salah satu pilihan pertama dalam pemilihan baterai adalah memutuskan apakah aplikasi memerlukan baterai primer (sekali pakai) atau sekunder (dapat diisi ulang). Secara umum, ini adalah keputusan mudah bagi desainer. Aplikasi dengan penggunaan sesekali (seperti alarm asap, mainan, atau senter), dan aplikasi sekali pakai yang pengisian dayanya menjadi tidak praktis memerlukan penggunaan baterai utama. Alat bantu dengar, jam tangan (kecuali jam tangan pintar), kartu ucapan, dan alat pacu jantung adalah contoh yang baik. Jika baterai akan digunakan terus-menerus dan dalam jangka waktu lama, seperti di laptop, ponsel, atau jam tangan pintar, baterai yang dapat diisi ulang lebih cocok.
Baterai primer memiliki tingkat pengosongan otomatis yang jauh lebih rendah - sebuah fitur menarik ketika pengisian daya tidak memungkinkan atau tidak praktis sebelum digunakan pertama kali. Baterai sekunder cenderung kehilangan energi pada tingkat yang lebih tinggi. Ini kurang penting di sebagian besar aplikasi karena kemampuan mengisi ulang.
2. Energi vs. Daya - Waktu pengoperasian baterai ditentukan oleh kapasitas baterai yang dinyatakan dalam mAh atau Ah dan merupakan arus pengosongan yang dapat disediakan baterai seiring waktu.
Saat membandingkan baterai dengan bahan kimia yang berbeda, ada baiknya untuk melihat kandungan energinya. Untuk memperoleh kandungan energi suatu baterai, kalikan kapasitas baterai dalam Ah dengan tegangan untuk memperoleh energi dalam Wh. Misalnya, baterai nikel-metal hidrida dengan 1,2 V, dan baterai lithium-ion dengan 3,2 V mungkin memiliki kapasitas yang sama, namun tegangan lithium-ion yang lebih tinggi akan meningkatkan energi.
Tegangan rangkaian terbuka biasanya digunakan dalam perhitungan energi (yaitu tegangan baterai ketika tidak terhubung ke beban). Namun, kapasitas dan energi keduanya sangat bergantung pada laju pengurasan. Kapasitas teoritis hanya ditentukan oleh bahan elektroda aktif (kimia) dan massa aktif. Namun, baterai praktis hanya mencapai sebagian kecil dari jumlah teoritis karena adanya bahan tidak aktif dan keterbatasan kinetik, yang mencegah penggunaan bahan aktif secara penuh dan penumpukan produk pelepasan pada elektroda.
Produsen baterai sering kali menentukan kapasitas pada laju pelepasan, suhu, dan tegangan pemutusan tertentu. Kapasitas yang ditentukan akan bergantung pada ketiga faktor tersebut. Saat membandingkan peringkat kapasitas pabrikan, pastikan Anda melihat tingkat pengurasan secara khusus. Baterai yang tampaknya memiliki kapasitas tinggi pada lembar spesifikasi mungkin sebenarnya memiliki kinerja yang buruk jika pengurasan arus untuk aplikasi tersebut lebih tinggi. Misalnya, baterai berkekuatan 2 Ah untuk pemakaian 20 jam tidak dapat menyalurkan 2 A selama 1 jam, namun hanya menyediakan sebagian kecil dari kapasitasnya.
Baterai dengan daya tinggi memberikan kemampuan pengosongan cepat pada tingkat pengurasan yang tinggi seperti pada perkakas listrik, atau aplikasi baterai starter mobil. Biasanya, baterai berdaya tinggi memiliki kepadatan energi yang rendah.
Analogi yang baik untuk daya versus energi adalah dengan membayangkan sebuah ember dengan cerat. Ember yang lebih besar dapat menampung lebih banyak air dan mirip dengan baterai berenergi tinggi. Ukuran bukaan atau semburan air keluar dari ember mirip dengan daya – semakin tinggi daya, semakin tinggi laju pengurasan. Untuk meningkatkan energi, Anda biasanya meningkatkan ukuran baterai (untuk bahan kimia tertentu), tetapi untuk meningkatkan daya, Anda menurunkan resistansi internal. Konstruksi sel berperan besar dalam memperoleh baterai dengan kepadatan daya tinggi.
Anda seharusnya dapat membandingkan kepadatan energi teoretis dan praktis untuk berbagai kimia dari buku teks baterai. Namun, karena kepadatan daya sangat bergantung pada konstruksi baterai, Anda jarang menemukan nilai-nilai ini tercantum.
3. Tegangan – Tegangan pengoperasian baterai merupakan pertimbangan penting lainnya dan ditentukan oleh bahan elektroda yang digunakan. Klasifikasi baterai yang berguna di sini adalah dengan mempertimbangkan baterai berbahan dasar air atau air versus bahan kimia berbasis litium. Asam timbal, Karbon seng, dan Hidrida logam nikel semuanya menggunakan elektrolit berbahan dasar air dan memiliki voltase nominal berkisar antara 1,2 hingga 2 V. Sebaliknya, baterai berbahan litium menggunakan elektrolit organik dan memiliki voltase nominal 3,2 hingga 4 V (baik primer maupun primer). sekunder).
Banyak komponen elektronik beroperasi pada tegangan minimum 3 V. Tegangan operasi yang lebih tinggi dari kimia berbasis litium memungkinkan penggunaan satu sel daripada dua atau tiga sel berbasis air secara seri untuk menghasilkan tegangan yang diinginkan.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah beberapa bahan kimia baterai seperti Zinc MnO2 memiliki kurva pelepasan yang miring, sementara yang lain memiliki profil datar. Ini mempengaruhi tegangan cutoff (Gambar 3).
Gambar 3: Plot Tegangan Berdasarkan Kimia Baterai
Tegangan listrik VTC memplot baterai pada kimia
4. Kisaran suhu – Kimia baterai menentukan kisaran suhu aplikasi. Misalnya, sel Seng-karbon berbasis elektrolit berair tidak dapat digunakan di bawah 0°C. Sel alkali juga menunjukkan penurunan kapasitas yang tajam pada suhu ini, meskipun lebih kecil dibandingkan seng-karbon. Baterai primer litium dengan elektrolit organik dapat dioperasikan hingga -40°C namun mengalami penurunan performa yang signifikan.
Dalam aplikasi isi ulang, baterai litium ion dapat diisi dengan kecepatan maksimum hanya dalam rentang waktu sempit sekitar 20° hingga 45°C. Di luar kisaran suhu ini, arus/tegangan yang lebih rendah perlu digunakan, sehingga waktu pengisian daya lebih lama. Pada suhu di bawah 5° atau 10°C, pengisian daya sedikit mungkin diperlukan untuk mencegah masalah pelapisan dendritik lithium yang ditakuti, yang meningkatkan risiko pelepasan panas (kita semua pernah mendengar tentang ledakan baterai berbasis Lithium yang dapat terjadi sebagai akibatnya. pengisian berlebih, pengisian suhu rendah atau tinggi, atau hubungan arus pendek akibat kontaminan).
PERTIMBANGAN LAINNYA TERMASUK:
5. Umur simpan – Ini mengacu pada berapa lama baterai akan disimpan di gudang atau di rak sebelum digunakan. Baterai primer memiliki umur simpan lebih lama dibandingkan baterai sekunder. Namun, umur simpan umumnya lebih penting untuk baterai primer karena baterai sekunder mempunyai kemampuan untuk diisi ulang. Pengecualiannya adalah ketika pengisian ulang tidak praktis.
6. Kimia – Banyak sifat yang tercantum di atas ditentukan oleh kimia sel. Kita akan membahas kimia baterai yang umum tersedia di bagian selanjutnya dari seri blog ini.
7. Ukuran dan bentuk fisik – Baterai biasanya tersedia dalam format ukuran berikut: sel kancing/koin, sel silinder, sel prismatik, dan sel kantong (kebanyakan dalam format standar).
8. Biaya – Ada kalanya Anda mungkin harus melewatkan baterai dengan karakteristik kinerja yang lebih baik karena aplikasi ini sangat sensitif terhadap biaya. Hal ini terutama berlaku untuk aplikasi sekali pakai bervolume tinggi.
9. Transportasi, peraturan pembuangan – Transportasi baterai berbasis litium diatur. Pembuangan bahan kimia baterai tertentu juga diatur. Ini mungkin menjadi pertimbangan untuk aplikasi volume tinggi.
10. Keamanan baterai lithium pabrikan. Beberapa pabrikan bahkan tidak melakukan uji keamanan dan keandalan apa pun di pihak mereka sendiri sebelum produksi massal. Ini menimbulkan bahaya besar pada aplikasi akhir.
Ada banyak pertimbangan saat memilih baterai. Beberapa di antaranya terkait dengan kimia, sementara yang lain terkait dengan desain baterai, konstruksi, dan kemampuan pabrikan. Pilih produsen baterai lithium ion yang paling berpengalaman adalah yang paling penting. VTC Power Co., Ltd yang mengkhususkan diri dalam pembuatan baterai lithium ion selama 20 tahun dan berikan proposal terbaik untuk Anda！
VTC Power Co., Ltd
Telp: 0086-0755-32937425
Faks: 0086-0755-05267647
Tambahkan: No 10, Jalan JinLing, Taman Industri Zhongkai, Kota Huizhou, Cina
Email：info@vtcpower.com
situs web：http://www.vtcpower.com
kata kunci: #baterai lithium ion yang disesuaikan #Baterai primer vs sekunder#Paket baterai lithium ion #Ukuran dan bentuk fisik #pembuatan baterai lithium ion # sel silinder# sel prismatik #umur simpan#Transportasi baterai berbasis lithium#keamanan baterai lithium#VTC Power Co .,Ltd
