Sebagian besar baterai mobil listrik terbuat dari berbagai jumlah lithium-ion, kobalt, nikel, mangan, silikon dan elektrolit.pemisah, elektrolit, dan kolektor arus positif dan negatif (pikirkan sisi datar dan sisi dengan benjolan di baterai AA). tapi apa artinya? mengapa lithium? ion apa?Jangan takut ¢ kami di sini untuk menjelaskan apa baterai mobil listrik terbuat dari.
Untuk memulai, mari kita tentukan bahwa meskipun baterai Tesla dan baterai Chevrolet Bolt keduanya adalah baterai lithium-ion, itu tidak berarti bahwa mereka dibuat sama.Kimia baterai memiliki dampak besar pada cara baterai mengisi dan melepaskan, bagaimana ia mengelola panas, berapa banyak energi setiap sel dalam paket baterai dapat menyimpan, dan berapa biaya masing-masing sel.Samsung SDI dan LG selalu mencoba untuk tweak kimia mereka untuk mendapatkan kinerja terbaik dan biaya terendah.
Resep yang tepat untuk sel baterai kebanyakan produsen tidak informasi publik, karena setiap perusahaan memiliki formula eksklusif mereka.jadi mari kita memecah apa yang mereka dan apa yang mereka lakukan, dimulai dengan lithium.
Litium dalam baterai lithium-ion ("Li-ion" secara singkat) membentuk katode dan anoda, atau sisi positif dan negatif sel baterai.Ion lithium bergerak di dalam sisi positif sel (katode) dan menghasilkan elektron yang, dengan muatan negatif, ingin sampai ke sisi negatif (anode) dari baterai tetapi tidak bisa karena pemisah antara katode dan anode.Ini berarti bahwa elektron akan mengalir keluar dari sisi positif dari baterai, melalui perangkat Anda, menyalakannya, dan kemudian kembali ke anode.
Litium dalam sel bukanlah lithium murni karena terlalu reaktif dengan unsur lain untuk aman.,yang menstabilkan campuran. dalam kebanyakan kasus, produsen menggunakan lithium kobalt oksida di sisi katode baterai dan senyawa lithium-karbon pada anoda.
Kobalt digunakan dalam baterai karena dua alasan utama. Pertama, kobalt memiliki kepadatan energi yang sangat baik, yang berarti semakin banyak kobalt yang digunakan (sehingga batas tertentu), semakin banyak listrik yang dapat disimpan.Keuntungan lainnya adalah kobalt meningkatkan stabilitas termal sel baterai. Mengapa stabilitas termal penting? Dalam artikel terkait kami tentang api mobil listrik, kami mencatat bahwa kurang baterai bereaksi terhadap perubahan suhu, kurang rentan terhadap termal runaway,dan oleh karena itu kurang rentan untuk meledak ke api lithium yang sulit dipadamkan.
ketergantungan yang berlebihan pada kobalt memang memiliki kekurangannya. kobalt dianggap sebagai unsur langka bumi, dan seperti namanya, itu tidak terlalu umum. yang membuatnya mahal untuk sumber.Hal ini juga cenderung ditemukan di wilayah yang menderita banyak ketidakstabilan politik dan sosial, yang dapat menyebabkan fluktuasi harga liar serta pelanggaran hak asasi manusia yang signifikan oleh perusahaan pertambangan dan negara-negara di mana mereka beroperasi.
Masalah ini telah menyebabkan produsen baterai untuk mencoba untuk mengurangi jumlah kobalt dalam bahan kimia mereka. mereka mengimbangi kobalt dengan nikel, yang jauh lebih murah dan kurang langka,tapi itu juga memiliki sisi negatifnya.
Nikel digunakan dalam baterai untuk meningkatkan kepadatan energi sel, mirip dengan kobalt.Ini dapat menyebabkan degradasi kinerja dalam waktu yang lebih singkat daripada baterai dengan nikel lebih sedikit dan kobalt lebih.
Ada banyak keuntungan untuk menggunakan nikel. pertama, dijual sekitar $ 18.000 sampai $ 21.000 per ton, dibandingkan dengan kobalt, yang biasanya dijual di atas $ 30.000 per ton dan memiliki fluktuasi harga yang lebih besarSelanjutnya, retakan mikro yang menyebabkan kehilangan kinerja dapat dikurangi dengan menggunakan "gradien" dalam konstruksi katode.dan kemudian logam lain dengan karakteristik kinerja yang berbeda dilapisi di atasnya.
Bahan utama ketiga dalam banyak bahan kimia baterai adalah mangan. Sementara nikel dan kobalt bekerja dengan lithium untuk meningkatkan penyimpanan energi, mangan membuat semuanya tetap bersama dan stabil.Ini adalah aditif struktural, dan dengan demikian, digunakan dalam persentase yang lebih kecil daripada nikel atau kobalt.
Silikon digunakan di anoda bersama lithium dan karbon untuk meningkatkan kepadatan energi.elektron-elektron itu akan membutuhkan tempat untuk pergi setelah perjalanan mereka melalui motor EV AndaSilikon sangat bagus karena stabil, murah, dan dapat menahan sekitar 10 kali lebih banyak elektron daripada grafit.
Tanpa elektrolit dalam sel baterai, tidak akan ada cara bagi elektron untuk bergerak dari anoda ke katoda selama pengisian.Ada beberapa jenis elektrolit dan kimia bisa menjadi rumit, tapi mereka terpecah menjadi beberapa keluarga yang berbeda.
Larutan cair adalah cair, sedangkan larutan non-cair tidak.yang lebih stabil pada suhu dan memiliki karakteristik transfer yang lebih baik daripada larutan organik berair dan non-berairSelanjutnya, ada elektrolit polimer, yang menggunakan plastik sebagai agen pengikat mereka. Akhirnya, kita memiliki elektrolit hibrida, yang merupakan hibrida dari jenis lain.
Pekerjaan utama pemisah di dalam sel adalah untuk mencegah sirkuit pendek terjadi dengan memisahkan katode dan anoda.Pemisah biasanya terbuat dari plastik mikroporos dan memungkinkan aliran elektron dari katode langsung ke anodaIni normal, tapi ketika sel menjadi terlalu panas, separator bertindak sebagai semacam sekering untuk sel.sepenuhnya memisahkan satu sisi sel dari yang lain dan mudah-mudahan mencegah kebakaran buruk.
Ada banyak kimia canggih yang terjadi di dalam baterai mobil listrik.mereka membentuk bagian yang paling mahal dari kendaraan dan merupakan bagian dari alasan mengapa MSRPs tetap tinggi.
