6 Jenis Baterai Lithium Beserta Penjelasannya

Baterai Lithium atau sering disebut Li-ion adalah jenis baterai yang dinamai berdasarkan nama kimia dari bahan aktifnya. Kata-kata itu (nama kimia) ditulis secara penuh atau disingkat dengan simbol kimianya.

Nama lengkap berupa rangkaian huruf dan angka yang dirangkai tersebut cukup sulit untuk diingat dan bahkan lebih sulit untuk diucapkan. Maka dari itu baterai ini disingkat ke dalam bentuk singkatannya. Dan berikut ini adalah 6 jenis baterai Lithium yang harus kamu ketahui.

1. Lithium Cobalt Oxide(LiCoO₂) — LCO

Baterai ini tersusun oleh katoda kobalt oksida dan anoda karbon grafit. Katoda memiliki struktur berlapis dan selama pelepasan, ion lithium bergerak dari anoda ke katoda. Aliran dibalik pada waktu pengisian.

Kelemahan dari baterai Li-cobalt ini yaitu rentang hidup yang relatif singkat, stabilitas termal yang rendah dan kemampuan beban yang terbatas (daya spesifik). Namun kelebihannya adalah, kerapatan energi yang tinggi.

Kerapatan energi disini maksudnya ialah jumlah energi (dalam Wh atau joule) per massa (dalam kilogram). Baterai LCO ini sering digunakan pada ponsel, laptop, dan kamera digital, karena mendapatkan energi yang banyak (artinya waktu pakai lama) untuk berat yang sama.

2. Baterai Lithium Manganese Oxide (LiMn₂O₄) — LMO

Menggunakan bahan kimia oksida mangan (Manangese Oxide) sebagai bahan katoda. Salah satu jenis LMO yang populer adalah dengan material LiMn₂O₄

Material dengan susunan AB₂X₄ ini dikenal juga dengan nama spinel. Bahan LiMn₂O₄ dikenal juga sebagai spinel Mangan atau spinel LiMn₂O_4.

Li-mangan memiliki kapasitas energi yang lebih rendah dari Li-kobalt. Fleksibilitas desain pada baterai ini memungkinkan para insinyur untuk memaksimalkan baterai baik untuk umur panjang yang optimal (rentang hidup), arus beban maksimum (daya spesifik) atau kapasitas tinggi (energi spesifik).

Contohnya saja, pada versi umur panjang di sel 18650 memiliki kapasitas menengah hanya 1.100 mAh; versi kapasitas tinggi adalah 1.500mAh.

3. Baterai Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (LiNiMnCoO₂) — NMC

Baterai ini menggunakan kombinasi katoda dari nikel-mangan-kobalt (NMC). Mirip dengan Li-mangan, sistem ini dapat dirancang untuk berfungsi sebagai Sel Energi atau Sel Daya.

Sebagai contoh, NMC dalam sel 18650 untuk kondisi beban sedang dan memiliki kapasitas sekitar 2.800 mAh juga dapat mengirimkan 4A ke 5A; NMC dalam sel yang sama dioptimalkan untuk daya spesifik memiliki kapasitas hanya sekitar 2.000 mAh, tetapi memberikan arus pelepasan berkelanjutan 20A.

Anoda berbasis silikon akan mencapai 4.000 mAh dan lebih tinggi tetapi dengan kemampuan memuat yang lebih rendah dan masa pakai siklus yang lebih pendek. Silikon yang ditambahkan ke grafit memiliki kelemahan bahwa anoda tumbuh dan menyusut dengan pengisian dan pengosongan, membuat sel secara mekanis tidak stabil.

Rahasia NMC adalah gabungan antara Nikel dan Mangan. Pemikiran gampangnya adalah garam dapur.

Yang mana bahan utama dari garam tersebut adalah natrium dan klorida masing-masing adalah bahan beracun. Penggabungan natrium dan klorida menjadi garam (NaCl) menjadikannya sebagai garam masakan yang tidak beracun.

4. Baterai Lithium Iron Phosphate(LiFePO₄) — LFP

Li-fosfat memberikan energi elektrokimia yang baik dengan resistansi rendah. Hal ini dimungkinkan dengan material katoda fosfat skala nano. Manfaat utama adalah energi dengan tingkat yang lebih tinggi saat ini dan umur siklus yang panjang, selain itu juga mempunyai stabilitas termal yang baik, keamanan yang ditingkatkan dan toleransi jika disalahgunakan.

5. Baterai Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (LiNiCoAlO₂) — NCA

Sejak tahun 1999. NCA ditemukan untuk aplikasi khusus. Baterai ini hampir sama dengan NMC, namun memiliki kelebihan lain, yaitu rentang hidup yang panjang serta keamanan dan biaya yang tinggi.

NCA adalah pengembangan lebih lanjut dari oksida nikel litium; menambahkan aluminium memberikan stabilitas kimia yang lebih besar.

6. Baterai Lithium Titanate (Li₂TiO₃) — LTO

Baterai ini telah dikenal sejak tahun 1980-an. Li-titanate menggantikan grafit dalam anoda baterai lithium-ion yang khas dan bahan-bahannya membentuk struktur spinel.

Katoda dapat berupa lithium mangan oksida atau NMC. Li-titanate memiliki tegangan sel nominal 2,40V, dapat dengan cepat diisi dan memberikan arus debit tinggi 10C, atau 10 kali kapasitas pengenal.

Hitungan siklus dikatakan lebih tinggi dari pada ion Li-reguler. Li-titanate aman, memiliki karakteristik pelepasan suhu rendah yang sangat baik dan memperoleh kapasitas 80 persen pada –30 ° C (–22 ° F).

LTO (umumnya Li4Ti5O12) memiliki keunggulan dibandingkan Li-ion konvensional kobalt-blended dengan anoda grafit dengan mendapatkan sifat nol-regangan, tidak ada pembentukan film SEI dan tidak ada pelapisan lithium saat pengisian dan pengisian cepat pada suhu rendah. Stabilitas termal di bawah suhu tinggi juga lebih baik daripada sistem Li-ion lainnya; Namun, baterainya mahal.