Bagaimana mengestimasikan berapa lama baterai dapat dipakai?

Baterai saat ini menjadi salah satu teknologi yang sangat dibutuhkan, terutama pada kendaran  listrik dan sistem pembangkit listrik tenaga surya sebagai media penyimpan energi. Pada kendaraan listrik baterai berfungsi sebagai penyuplai energi untuk menggerakkan motor. Baterai ini dapat diisi (charge) pada saat kendaraan listrik sedang tidak digunakan. Sedangkan pada PLTS, baterai sangat dibutuhkan, terutama sistem off-grid yang tidak tersambungkan dengan sumber listrik lain yang lebih handal. Pada saat listrik yang dihasilkan oleh solar panel berlebih di siang hari yang terik, maka kelebihan listrik ini akan disimpan pada baterai, yang kemudian akan digunakan saat solar PV tidak menghasilkan cukup listrik untuk kebutuhan pengguna.

Secara pemakaiannya, ada dua macam baterai: baterai primer dan baterai sekunder. Kedua baterai ini memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Baterai primer memiliki kerapatan energi yang lebih besar namun tidak dapat dicharge kembali. Sedangkan baterai sekunder memiliki kerapatan energi yang lebih rendah, namun dapat dicharge kembali.

Baik dalam bidang kendaraan listrik dan sistem PLTS, baterai dapat dikatakan sebagai salah satu komponen termahal dan berumur relatif pendek. Akibatnya baterai ini mengalami kerusakan maka biasanya menjadi mahal. Peratanyaannya adalah: Berapa sih umur baterai?

Penentuan berapa lama umur baterai sering kali tidak dibahas dalam satuan waktu seperti jam dan tahun. Namun, umur baterai sering kali ditunjukkan dalam satuan cycle (siklus). Cycle dalam baterai didefinisikan sebagai satu kali digunakan (discharge) dan diisi (charge).  Untuk lebih jelasnya bisa dilihat gambar grafik untuk baterai jenis LifePo4 berikut ini.

Gambar 1. Pengaruh DoD terhadap siklus baterai

Sumber gambar: https://batteryfinds.com/does-lifepo4-battery-cycle-life-matter/

Dalam gambar di atas terdapat beberapa variable antara lain capacity, cycle life, Dan DoD. Capacity menunjukkan kapasitas baterai, 100 % capacity menunjukkan bahwa kapasitas yang dapat digunakan. Cycle life menunjukkan jumlah siklus baterai, yaitu charge (diisi) dan discharge (digunakan). Sedangkan DoD merupakan singkatan dari depth of discharge, yaitu banyak energi yang digunakan baterai dalam setiap siklusnya. Misal, 80% DoD berarti pemakaian baterai tersebut hingga 80% kapasitas baterai.

Gambar diatas adalah contoh grafik pengaruh DoD sebuah baterai terhadap jumlah siklus. Sebagai contoh jika seseorang menggunakkan baterai ini hingga DoD 80% maka setelah sekitar 4500 siklus, baterai tersebut sudah mengalami perunuran performansi sehingga hanya dapat digunakan 80% Dari kapasitas semula. Dengan cara ini, maka umur pemakaian baterai dapat diestimasikan dengan lebih mudah. 

Setiap produk baterai seharusnya memiliki grafik yang diterbitkan oleh produsen baterai atau lembaga pengujian yang memiliki kompetensi yang terkait. Atau setidaknya jenis baterai, contoh Li-Ion, LifePo4, atau VRLA, memiliki karakteristik yang berbeda.

(Tri Ayodha Ajiwiguna)