Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan untuk membantu kita mengidentifikasi kebutuhan lampu tenaga surya. Terutama jika kita sedang mencari jenis baterai yang paling cocok untuk lampu surya di dalam atau di luar ruangan. Berikut ini jenis-jenis baterai yang sering digunakan pada lampu tenaga surya untuk menyimpan energi di siang hari dan menggunakannya di malam hari.
1. Baterai NiCad
Baterai NiCad merupakan baterai yang bisa diisi ulang dengan banyak keunggulan dibandingkan dengan asam timbal, tetapi baru-baru ini diganti dengan baterai NiMH. Baterai NiCad (Nickel Cadmium) menjadi pilihan paling populer sejak tahun 1990-an karena memiliki ukuran yang mirip dengan baterai alkaline. Selain bisa diisi ulang, baterai NiCad tidak mengalami penurunan voltase ketika dayanya rendah, sehingga menjadi keunggulannya dibandingkan dengan baterai alkaline.
Tidak seperti baterai alkaline dengan penurunan voltase hingga serendah 0,9V ketika baterai habis, baterai NiCad tetap sama hingga benar-benar habis. Meskipun baterai ini rendah energi, baterai ini tahan lama dan harganya ekonomis. Namun NiCad tidak ramah lingkungan karena mengandung logam beracun bahkan berat dan bisa mati mendadak dan cepat.
Kelebihan Baterai NiCad
• Bekerja dengan baik bahkan dalam suhu rendah
• Tersedia dalam berbagai ukuran dan pilihan kinerja
• Lebih ekonomis dengan biaya per siklusnya yang rendah
• Umur panjang karena bisa bertahan lama dalam keadaan kosong
• Satu-satunya baterai yang bisa kita isi dengan sangat cepat
Kekurangan Baterai NiCad
• Memerlukan pengisian ulang setelah penyimpanan karena punya daya lepas sendiri yang tinggi
• Memiliki tegangan sel rendah 1,20V
• Kadmium adalah logam beracun, sehingga sulit untuk dibuang
• Membutuhkan pelepasan penuh secara berkala
• Memiliki energi yang relatif rendah dibandingkan dengan sistem baru lainnya
2. Baterai Asam Timbal
Baterai asam timbal merupakan baterai paling ekonomis untuk aplikasi daya yang lebih besar seperti tenaga surya, sistem UPS, kursi roda dan mobil. Sebagian besar pengguna memilih baterai jenis ini karena kisaran harganya yang terjangkau. Baterai ini lebih hemat biaya jika dibandingkan dengan teknologi canggih lainnya.
Baterai rata-rata memiliki umur normal sekitar lima tahun, tetapi punya siklus hidup yang rendah. Baterai asam timbal merupakan salah satu baterai isi ulang tertua yang masih ada. Selama bertahun-tahun, baterai asam timbal mampu mempertahankan pangsa pasar karena bahan kimia baterai yang lebih baru lebih mahal.
Asam timbal bukanlah baterai yang bisa diisi dengan cepat, karena biasanya waktu pengisiannya berkisar antara 8 dan 16 jam. Tidak seperti kebanyakan baterai modern, muatan periodik asam timbal sepenuhnya jenuh, sehingga mencegah sulfasi dan kemungkinan pengisian ulang.
Meski demikian, baterai ini sarat dengan banyak tuntutan negatif seperti perlunya kepedulian lingkungan, perawatan rutin dan risiko ledakan yang tinggi. Hal ini bisa merepotkan untuk ditangani ketika dalam kondisi cuaca ekstrim. Deep-cycling tidak bagus dengan lead-acid karena pengosongan penuh hanya akan menyebabkan tekanan ekstra pada baterai dan mengurangi masa pakainya.
Kelebihan Baterai Asam Timbal
• Muatan periodik sepenuhnya jenuh karena tidak ada sulfat
• Harga lebih terjangkau jika dibandingkan dengan teknologi baterai lebih baru
• Rentan terhadap tingkat debit yang tinggi
• Tahan lama dan andal
Kelebihan Baterai Asam Timbal
• Risiko ledakan tinggi
• Siklus debit penuh terbatas
• Kandungan asam timbal tidak ramah lingkungan
• Tidak bisa menyimpan lead-acid dalam kondisi kosong
• Memiliki kepadatan energi yang rendah
• Jika mengisi daya secara tidak tepat bisa menyebabkan kebocoran panas
3. NiMH
Baterao NiMH merupakan jenis baterai yang menggantikan baterai NiCad dengan memberikan peningkatan bertahap dalam kapasitas sekaligus mengurangi siklus hidup. Saat membandingkan baterai NiMH (Nickel Metal Hydride) dengan NiCad standar, baterai ini memiliki kapasitas 30% lebih banyak dan tidak terlalu rentan terhadap memori.
Belum lagi, NiMH membutuhkan beberapa siklus latihan berkala. Tipe baterai NiMH juga merupakan merk yang paling populer digunakan pada lampu tenaga surya dan keperluan lainnya. Meskipun jenis baterai ini ditemukan pada akhir tahun 60-an, baterai ini tersedia secara komersial pada akhir tahun 80-an. Saat ini, NiMH diberi label ramah lingkungan karena tidak mengandung logam beracun, sehingga memudahkan pembuangan.
Selain itu, baterai NiMH menyimpan lebih banyak muatan listrik dan tersedia dalam ukuran yang sama dengan basa, itulah mengapa baterai ini menjadi pilihan favorit bagi sebagian besar pengguna lampu tenaga surya. Baterai ini adalah solusi baterai ringan yang lebih murah dan lebih aman dibandingkan dengan varian lithium lainnya. Meskipun NiMH adalah jenis baterai yang sangat baik, ia juga memiliki atribut negatif. Jika Anda menggunakan jenis ini pada perangkat penyempurnaan berenergi rendah, perangkat ini akan melepaskan sendiri 1% per hari. Menyimpan dalam suhu tinggi atau sangat rendah juga akan mengakibatkan penurunan kinerja NiMH.
Kelebihan Baterai NiMH
• Pengisian ulang cukup mudah
• Memiliki kerapatan daya yang lebih tinggi
• Kapasitas lebih baik dibandingkan baterai alkaline
• Tidak mengandung logam beracun
• Tersedia ukuran yang sama dengan baterai alkaline
Kekurangan Baterai NiMH
• Mengisi ulang dirinya dengan cukup cepat
• Menurunkan kinerja jika disimpan dalam suhu tinggi
4. Baterai Li-Ion
Baterai Li-ion merupakan jenis baterai kimia yang paling cepat populer. Baterai ini muncul di awal tahun 90-an dan sekarang telah mennjadi sangat populer di dunia.
Kepadatan energi Li-ion tinggi dan biasanya dua kali lipat dari NiCad biasa. Baterai ini juga memiliki potensi kepadatan energi yang lebih tinggi.
Baterai ini membutuhkan perawatan yang lebih sedikit daripada jenis baterai lainnya dan tidak memerlukan siklus terjadwal dan memori untuk memperpanjang masa pakainya.
Selain itu, baterai Li-Ion cocok untuk aplikasi seperti lampu tenaga surya karena lebih sedikit self-discharge yang kurang dari setengah baterai NiCad.
Meskipun baterai jenis ini memiliki beberapa manfaat positif, baterai ini memiliki kekurangan misalnya jika terkena suhu yang terlalu tinggi akan terdegradasi dengan sangat cepat.
Saat dibuang ke tempat pembuangan sampah, baterai Litium-ion hanya menyebabkan sedikit kerusakan lilngkungan. Untuk pengoperasian yang aman, Anda memerlukan sirkuit pelindung.
Baterai Li-ion punya umur yang sangat singkat yaitu dua hingga tiga tahun. Hal ini membuat baterai jadi mahal dibandingkan dengan bahan kimia baterai lainnya.
Kelebihan Baterai Li-Ion
• Kepadatan energi tinggi
• Memerlukan perawatan yang rendah
• Memiliki banyak jenis baterai untuk dipilih
• Keamanan yang lebih baik karena ketahanannya terhadap harga yang terlalu mahal
• Berat baterai yang ringan
• Jumlah siklus pengisian dan pengosongan jauh lebih tinggi
• Baterai bisa beroperasi dalam tegangan tinggi
• Memiliki tingkat self-discharge yang lebih rendah
Kekurangan Baterai Li-Ion
• Membutuhkan sirkuit perlindungan
• Umur baterai yang pendek
• Cukup mahal dibandingkan baterai modern lainnya
• Kemampuannya menurun cukup cepat jika terkena suhu terlalu tinggi
• Tidak tersedia dalam ukuran standar
5. Baterai LiFePO4
Baterai LiFePO4 (Litium-Ion Fosfat) merupakan versi perbaikan dari baterai Litium-Ion. Baterai LiFePO4 (Lithium-Ion Phosphate) lebih mahal daripada baterai Li-ion, namun dengan ukuran yang lebih compact.
Baterai ini memiliki penurunan tegangan yang lebih rendah daripada baterai Li-ion, dimana membuatnya kurang bergantung pada sirkuit pengatur tegangan.
Saat ini, baterai LiFePO4 menjadi merek baterai paling efektif dan canggih di pasaran. Terkenal karena kompatibel bahkan dengan panel surya terkecil sekalipun.
Baterai ini tidak memerlukan biaya perawatan tambahan dan dapat beroperasi setidaknya selama 9-12 tahun tanpa masalah. Tidak seperti kebanyakan baterai, LiFePO4 dapat beroperasi dalam kisaran suhu yang berbeda sehingga cocok.
LiFePO4 adalah baterai yang lebih aman untuk digunakan pada lampu tenaga surya diluar ruangan karena tahan terhadap kondisi iklim yang ekstrim.
Bukan itu saja, baterai Litium-Ion Fosfat menawarkan lebih banyak manfaat dibandingkan dengan baterai litium dan baterai timbal-asam lainnya. Baterainya ramah lingkungan, cepat diisi, dan memiliki daya keluaran konstan.
Selama pengosongan, voltase baterai ini tetap hingga 3,2 Volt hingga menghabiskan sel, memungkinkannya mengalirkan daya secara efektif. Namun, sel LiFePO4 memiliki tingkat kapasitas yang lebih lambat daripada baterai Lithium-ion.
Kelebihan Baterai LiFePO4
• Saat ini paling aman
• Panas yang stabil
• Sel tidak memiliki kandungan racun dan kontaminasi
• Hidup lama hingga 5000 siklus
• Tidak perlu perawatan aktif untuk memperpanjang umur layanannya
• Baterai yang ringan karena kepadatan dayanya yang tinggi
• Sangat efisien karena tingkat pengisian dan pengosongan yang cepat
• Bisa mentolerir rentang suhu yang ekstrem sehingga cocok untuk lampu surya luar ruangan
Kekurangan Baterai LiFePO4
• Kepadatan penyumbatan rendah, berkisar antara 0,8 dan 1,3
• Berkinerja buruk dibawah suhu rendah
• Membutuhkan perlindungan
• Memiliki kepadatan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan Li-ion
Tidak ada komentar:
Posting Komentar