Apa Itu Baterai Lithium? Keunggulan, Perbedaan, dan Alasan Dilarang

Pengertian Baterai Lithium

Baterai lithium adalah jenis baterai yang dapat diisi ulang dan menggunakan sifat unik dari logam lithium, yaitu logam paling ringan di antara semua logam. Selain itu, lithium mampu menyimpan energi dalam jumlah besar dengan bobot yang relatif ringan. Baterai ini bekerja berdasarkan prinsip pergerakan ion lithium antara elektroda positif dan negatif. Jenis yang paling umum digunakan saat ini adalah baterai lithium-ion, yang populer karena kemampuannya memberikan daya besar dalam ukuran yang kecil.

Sejarah Perkembangan Baterai Lithium-Ion

Perjalanan baterai lithium-ion dimulai pada era 1970-an. Pada masa itu, ahli kimia Inggris, Stanley Whittingham, mencoba mengembangkan baterai berbasis lithium metal. Namun, pendekatan awal ini menimbulkan masalah serius seperti korsleting dan ledakan. Pada dekade 1980-an, John Goodenough dan Akira Yoshino menemukan solusi dengan menghilangkan lithium metal murni, sehingga baterai menjadi lebih stabil dan aman. Teknologi ini mulai diproduksi secara komersial pada tahun 1990-an oleh Sony Corporation, dan sejak saat itu, baterai lithium-ion terus berkembang hingga menjadi standar global.

Komponen Utama Baterai Lithium

Untuk memahami baterai lithium sebagai teknologi yang kompleks, kita perlu melihat komponen utamanya. Secara umum, satu sel lithium-ion terdiri dari empat bagian penting:

• Anoda, yang menyimpan ion lithium saat pengisian daya.
• Katoda, yang menentukan tegangan dan kapasitas energi.
• Elektrolit, berfungsi menghantarkan ion lithium antara anoda dan katoda.
• Separator, yaitu penghalang fisik agar kedua elektroda tidak bersentuhan langsung.

Selain itu, baterai modern juga dilengkapi sensor suhu, sensor tegangan, serta rangkaian pengatur arus demi menjaga keamanan.

Cara Kerja Baterai Lithium-Ion

Pada saat baterai digunakan, ion lithium bergerak dari anoda ke katoda melalui elektrolit. Di sisi lain, pergerakan ion ini memicu aliran elektron melalui rangkaian eksternal sehingga perangkat dapat menyala. Sebaliknya, ketika baterai diisi ulang, arah pergerakan ion lithium akan berbalik. Misalnya, pada telepon seluler, proses ini berlangsung ratusan hingga ribuan kali selama masa pakai baterai.

Perbedaan Baterai Lithium dan Baterai Biasa

Banyak orang bertanya, apa bedanya baterai lithium dengan baterai biasa? Perbedaan utamanya terletak pada kemampuan isi ulang dan kepadatan energi. Baterai lithium-ion mampu menyimpan energi jauh lebih besar dalam ukuran yang sama. Selain itu, tingkat pengosongan dayanya juga rendah. Di sisi lain, baterai biasa seperti alkaline tidak dapat diisi ulang dan memiliki kapasitas lebih kecil.

Misalnya, baterai lithium cocok untuk perangkat elektronik portabel karena memiliki tegangan kerja tinggi dan bobot ringan. Sebaliknya, baterai biasa lebih cocok untuk penggunaan sekali pakai.

Jenis-Jenis Baterai Lithium

Tidak semua baterai lithium memiliki komposisi yang sama. Berikut beberapa jenis yang paling umum digunakan:

• Lithium Titanat, dikenal cepat diisi dan berumur panjang.
• Lithium Nikel Kobalt Aluminium Oksida, memiliki energi spesifik tinggi.
• Lithium Nikel Mangan Kobalt Oksida, stabil dan efisien.
• Lithium Mangan Oksida, unggul dalam stabilitas termal.
• Lithium Kobalt Oksida, umum digunakan pada perangkat elektronik.
• Lithium Besi Fosfat (LiFePO4), dikenal paling aman dan tahan lama.

Di sisi lain, pemilihan jenis baterai sangat bergantung pada kebutuhan daya, tingkat keamanan, dan biaya.

Keunggulan Baterai Lithium

Tidak mengherankan jika baterai lithium adalah pilihan utama industri modern. Beberapa keunggulannya antara lain:

• Mampu menangani ribuan siklus pengisian dan pengosongan.
• Kehilangan daya bulanan relatif kecil, sekitar lima persen.
• Bobot ringan dengan kepadatan energi tinggi.
• Efisiensi tinggi dibandingkan baterai timbal-asam dan nikel-metal hidrida.

Selain itu, satu kilogram baterai lithium mampu menyimpan energi hingga 150 watt-jam, jauh lebih tinggi dibandingkan teknologi lama.

Kekurangan dan Risiko Baterai Lithium

Meski unggul, baterai lithium tetap memiliki keterbatasan. Di sisi lain, risiko inilah yang membuatnya diatur secara ketat. Baterai dapat rusak jika dikosongkan sepenuhnya. Suhu tinggi mempercepat degradasi. Elektrolit di dalamnya bersifat mudah terbakar. Ada kemungkinan kecil terjadinya kebakaran atau ledakan. Kasus terkenal seperti Samsung Galaxy Note 7 menjadi contoh nyata risiko tersebut. Oleh karena itu, standar keamanan terus diperketat.

Mengapa Baterai Lithium Dilarang di Pesawat?

Salah satu pertanyaan populer adalah mengapa baterai lithium adalah barang yang dibatasi di pesawat. Alasannya berkaitan dengan risiko panas berlebih. Baterai lithium dapat mengalami pelarian termal ketika suhunya meningkat drastis. Dalam kondisi ekstrem, baterai bisa meledak pada suhu sekitar 538 derajat Celsius. Selain itu, kebakaran baterai lithium sangat sulit dipadamkan, sehingga otoritas penerbangan menerapkan larangan dan pembatasan ketat.

Apakah Baterai Lithium Ramah Lingkungan?

Di sisi lain, baterai lithium relatif lebih ramah lingkungan dibandingkan baterai lama. Baterai ini tidak mengandung logam beracun seperti timbal atau kadmium. Selain itu, tingkat daur ulangnya terus meningkat seiring perkembangan teknologi. Namun demikian, pengelolaan limbah tetap menjadi tantangan. Oleh karena itu, produsen dan pemerintah terus mendorong sistem daur ulang yang lebih efektif.

Berapa Lama Baterai Lithium Bertahan?

Umumnya, masa simpan baterai lithium-ion berkisar dua hingga tiga tahun sejak diproduksi. Selain itu, masa pakai dapat diperpanjang dengan perawatan yang tepat. Misalnya, hindari pengosongan total, jauhkan dari panas, dan simpan dalam kondisi daya sedang. Dengan cara ini, kinerja baterai dapat dipertahankan lebih lama.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa baterai lithium adalah teknologi kunci di balik perangkat modern. Selain itu, keunggulan seperti kepadatan energi tinggi dan bobot ringan membuatnya sulit tergantikan.