Tantangan Pengisian Daya yang Lebih Cepat

Saat mengisi bahan bakar tangki bensin hanya membutuhkan waktu beberapa menit saja. Sedangkan waktu pengisian mobil listrik hingga puluhan menit. Inilah yang menjadi kekurangan bagi mobil listrik disamping kapasitas baterainya yang masih kurang untuk bisa menjangkau jarak yang jauh.

Saat ini, pengisi daya tercepat yang tersedia untuk konsumen, terkadang disebut pengisi daya Level 3 yang dimiliki Tesla dengan nama Supercharger, dapat mengisi baterai kendaraan hingga 80 persen dalam waktu 20 menit. Tetapi pengisi daya yang paling tersedia dan terjangkau, masih jauh lebih lambat.

Pada pengisi daya Level 2 membutuhkan waktu beberapa jam untuk mengisi daya kendaraan. Pada pengisi daya Level 1 yang dicolokkan ke stopkontak rumah, biasa bahkan dapat memakan waktu lebih dari dua hari.

Kecepatan pengisian yang lambat ini hanya memperburuk kecemasan akang jangkauan atau kekhawatiran bahwa baterai dapat kehabisan daya di jalan. Lebih dari 50 persen dari 500 pemilik mobil listrik yang berpartisipasi dalam survei OnePoll 2022 yang ditugaskan oleh Forbes Wheels mengatakan bahwa mereka sering atau selalu memiliki masalah ini.

Tantangan mendasar pengisian daya terletak pada elektrokimia baterai. Baterai dirancang dengan dua elektroda anoda dan katoda. Ion litium mengalir di antara kedua komponen ini. Saat baterai mengeluarkan dan menyalakan mobil, ion litium bergerak dari anoda ke katoda, yang menghasilkan elektron bebas dan muatan listrik. Saat kendaraan sedang mengisi daya, terjadi kebalikannya, dan ion litium didorong kembali ke anoda.

Masalahnya adalah di dalam baterai, ion litium menghadapi benturan kecepatan yang kritis. Jika ion bergerak terlalu cepat, mereka akan macet dan tidak bisa masuk ke anoda. Saat ion litium tersangkut, maka akan menyediakan daya lebih sedikit, yang membuat baterai kurang efektif. Lebih buruk lagi, jika terlalu banyak ion litium menumpuk, baterai dapat mengalami korsleting dan, berpotensi, memicu kebakaran baterai.

Gagasan lain adalah untuk menyelidiki apakah menggunakan elektrolit yang berbeda komponen cair yang digunakan untuk mengangkut ion litium dalam baterai serta pelarut dan aditif baru dapat mempercepat proses pengisian daya. Tentu saja, mengubah bahan kimia baterai merupakan proses yang sangat sulit dan membutuhkan pengujian dan validasi ekstensif.

Pendekatan yang lebih mudah untuk diterapkan melibatkan pembaruan perangkat lunak yang digunakan untuk mengelola baterai saat diisi. Saat ini, baterai mengisi daya dengan arus konstan, yang menyebabkan kecepatan pengisian menurun saat baterai diisi ulang.

Para peneliti di Laboratorium Nasional Idaho percaya algoritma baterai yang lebih baik dapat mempercepat pengisian daya, dengan menyesuaikan arus yang mengalir ke baterai saat sedang diisi. hay/I-1