Perhitungan Degradasi Baterai & Kehilangan Kapasitas
| Kondisi | Kapasitas Total | Kehilangan (%) | Kehilangan Kapasitas (kWh) | Energi pada 100% | Perhitungan Kehilangan | Jarak Tempuh | Perkiraan Waktu Pengisian pada Pengisian Cepat DC 150 kW |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Baterai Baru | 60 kWh | 0 | 0 kWh | 60 kWh | — | 450 km | ~24 mnt |
| Kehilangan Kapasitas 10% | 54 kWh | 0.1 | 6 kWh | 54 kWh | 60 kWh x 0,10 = 6 kWh | 450 − (450×0,10) = 405 km | 54 / 150 × 60 = ~22 mnt |
| Kehilangan Kapasitas 20% | 48 kWh | 0.2 | 12 kWh | 48 kWh | 60 kWh x 0,20 = 12 kWh | 450 − (450×0,20) = 360 km | 48 / 150 × 60 = ~19 mnt |
📌Tabel ini didasarkan pada kendaraan dengan baterai 60 kWh dan jarak tempuh nominal 450 km.Perhitungan mengasumsikan kecepatan dan konsumsi konstan, dengan jarak tempuh dihitung secara linier. Dalam penggunaan nyata, faktor-faktor seperti cuaca, kecepatan berkendara, kemiringan jalan, kondisi ban, dan efisiensi sistem dapat menyebabkan penyimpangan dalam jarak tempuh dan konsumsi.
⚡Perhitungan waktu pengisian daya menunjukkan waktu minimum teoritis.Dalam skenario pengisian DC nyata, Sistem Manajemen Baterai (BMS) dapat secara bertahap mengurangi daya pengisian berdasarkan status pengisian daya (SOC), suhu, dan kesehatan sel. Selain itu, daya maksimum yang didukung oleh stasiun pengisian dan kendaraan memengaruhi waktu pengisian. Oleh karena itu, waktu pengisian sebenarnya mungkin lebih lama dari yang dihitung.
🔍🔍 Penjelasan: Kimia Baterai, BMS, dan Degradasi Seiring Waktu
Siklus pengisian/pengosongan, suhu, daya pengisian tinggi, dan penyimpanan menyebabkan penuaan baterai. Struktur kimia internal terdegradasi → sel kehilangan kapasitas penyimpanan energi.
Layar selalu menampilkan kapasitas maksimum saat ini. Jadi jika terjadi kehilangan 10%, 100% = 54 kWh; jika kehilangan 20%, 100% = 48 kWh. Oleh karena itu, meskipun layar menunjukkan 100%, energi yang tersimpan tidak sebanyak sebelumnya.
Waktu pengisian sedikit berkurang karena lebih sedikit energi yang perlu diisi.
Baterai bukanlah sirkuit elektronik murni; oleh karena itu, kondisi internalnya tidak dapat diketahui secara persis seketika. Perhitungan didasarkan pada arus, voltase, energi, dan aliran elektron yang masuk dan keluar dari baterai. Data seperti berapa jam baterai telah diisi dan usianya juga dievaluasi untuk memperkirakan sisa energi, dan layar kendaraan menunjukkan status energi sebagai % atau jarak tempuh. Sistem Manajemen Baterai (BMS) terus memantau aliran elektron, panas, tegangan, dan arus ini; BMS melindungi baterai dari pengisian berlebih, pengosongan berlebih, dan panas berlebih. BMS juga memperkirakan kesehatan baterai (SOH) dari siklus pengisian-pengosongan.
Cairan elektrolit terdegradasi, gas terbentuk, panas meningkat, sel membengkak, risiko kebakaran muncul, dan masa pakai baterai berkurang drastis.
Reaksi balik terjadi dalam struktur kimia, elektroda rusak, sel mati total dan tidak dapat dipulihkan.
Daya yang ditampilkan di stasiun pengisian daya dan layar kendaraan hampir identik (misalnya 11 kW AC, 150 kW DC). Namun, daya aktual yang masuk ke baterai adalah 5–12% lebih rendah untuk AC dan 3–7% lebih rendah untuk DC karena kerugian kabel dan konektor. BMS selalu mempertimbangkan perbedaan kecil ini dan melindungi baterai.
Kalibrasi mengoreksi ketidakpastian yang timbul dari perubahan kimiawi dalam baterai dan ketidakseimbangan antar sel, memastikan bahwa tampilan kendaraan menunjukkan status energi dan kesehatan baterai yang akurat. Kalibrasi memungkinkan BMS melihat kapasitas sebenarnya dan SOH.
Kerugian tahun pertama berlangsung cepat karena 'penyesuaian kimiawi dan penyeimbangan sel'; setelah itu, baterai stabil dan penurunan melambat (sekitar 95%→92%). Pada beberapa siklus pertama, lapisan SEI (Solid Electrolyte Interphase) terbentuk; lapisan ini mengonsumsi energi secara kimiawi, lalu stabil.
Lapisan SEI telah stabil, struktur kimia mapan, sel seimbang. Dalam penggunaan normal yang sama, siklus pengisian-pengosongan menyebabkan kehilangan yang lebih lambat dan non-linier.