LEAD ACID VS LITHIUM BATTERIES
Dengan banyaknya jenis baterai yang tersedia, perdebatan tentang baterai asam timbal atau yang disebut Lead Acid vs baterai lithium ion terus berlanjut.
Pengguna menginginkan baterai andal yang memberikan nilai uang, dengan daya dan kinerja optimal. Dua jenis baterai yang paling banyak dicari adalah baterai timbal-asam dan baterai lithium-ion (Li-Ion).
Pada artikel kali ini kita akan membahas perbedaan kedua jenis tersebut. Anda akan mempelajari tentang kinerja baterai timbal-asam vs baterai lithium-ion berdasarkan parameter tertentu.
Apa Perbedaan Teknologi Baterai Lithium-Ion dan Baterai Asam Timbal?
Baterai lithium-ion dan baterai timbal-asam bekerja menggunakan teknologi yang sama sekali berbeda. Mari kita periksa sifat kimia setiap baterai dan jenis-jenis baterai yang berbeda.
Baterai Asam Timbal
Ini biasanya terdiri dari elektroda positif (Timbal Oksida) dan elektroda negatif (Timbal Berpori) yang dicelupkan ke dalam larutan asam asam sulfat encer.
Saat pemakaian, kabel pada masing-masing elektroda terurai untuk menghasilkan arus listrik yang mengalir melalui elektrolit. Selama pengisian, timbal terbentuk pada elektroda.
Baterai timbal-asam memiliki aplikasi yang luas, dan beberapa jenis telah dikembangkan. Berikut ini beberapa yang paling populer:
Baterai Asam Timbal Flood (FLA)
Model FLA mengandung elektrolit cair yang bergerak bebas di sekitar wadah baterai. Anda harus menjaganya tetap tegak, atau elektrolitnya akan bocor.
Ini adalah baterai termurah di pasaran dan memerlukan perawatan tinggi agar tahan lama.
Baterai Asam Timbal Tersegel (SLA)
Baterai timbal-asam yang tersegel juga dikenal sebagai baterai timbal-asam yang diatur katup (VRLA). Elektrolit berada dalam wadah tertutup yang berisi katup untuk melepaskan penumpukan gas di dalam sistem baterai.
Dua jenis baterai timbal-asam tersegel yang umum digunakan:
- Matras Kaca Penyerap (RUPS)
Alas serat kaca memisahkan elektroda dalam baterai AGM. Matras menyerap larutan elektrolit. Terdapat cukup elektrolit untuk membasahi alas kaca tetapi tidak cukup untuk bocor saat ditusuk.
- Gel
Dalam kasus baterai gel, elektrolit cair digantikan oleh gel elektrolit. Gel berbahan dasar silika ini memiliki konsistensi seperti pasta, sehingga menghilangkan kemungkinan kebocoran dan mengurangi penguapan secara signifikan.
Baterai Litium (Li-Ion).
Baterai Lithium
Pada baterai lithium, pergerakan ion lithium antara elektroda positif dan negatif menghasilkan listrik. Baterai lithium tidak memerlukan elektrolit cair, sehingga menghasilkan tenaga yang luar biasa dibandingkan baterai timbal-asam.
Ada banyak jenis baterai lithium. Mereka bervariasi dalam ukuran, aplikasi, dan konstruksi. Teknologi baru pada baterai lithium adalah Lithium Ferrous Phosphate (LiFePO4 atau LFP). Ini adalah teknologi baterai terbaik saat ini.
Bagaimana Perbandingan Baterai Lithium-Ion dan Baterai Asam Timbal?
Untuk mendapatkan gambaran yang jelas tentang perbedaan kinerja baterai lithium dan baterai timbal-asam, mari kita evaluasi berdasarkan beberapa faktor penting:
Deep of Discharge (DoD)
Ini adalah persentase dari kondisi terisi penuh sehingga baterai dapat dikosongkan dengan aman, tanpa merusaknya. Dengan kata lain, berapa banyak energi tersimpan yang dapat digunakan. Kedalaman pengosongan yang lebih tinggi berarti Anda dapat menggunakan lebih banyak energi yang tersimpan di baterai.
Baterai Asam Timbal
Dalam kasus baterai timbal-asam, kedalaman pengosongan hanya sekitar 50%. Setelah Anda menggunakan setengah kapasitas baterai, Anda harus mengisi ulang baterai, yang secara signifikan membatasi kinerja dan jangkauan baterai.
Baterai Lithium
Untuk baterai lithium, kedalaman pengosongannya adalah 95% atau lebih. Jika Anda berinvestasi pada baterai lithium berkualitas tinggi yang menggunakan teknologi LFP, kedalaman pengosongan daya meningkat hingga 98%.
Pemenang: Tanpa ragu, lithium, khususnya baterai LFP, menawarkan kedalaman pengosongan terbaik.
Siklus Hidup dan Umur
Siklus hidup adalah jumlah siklus pengisian daya yang dapat dilakukan baterai tanpa mengurangi kinerjanya. Satu siklus terjadi ketika baterai habis karena peralatan menyala dan kemudian diisi ulang.
Baterai dengan masa pakai lebih lama akan bertahan lebih lama dibandingkan baterai dengan masa pakai lebih pendek.
Baterai Asam Timbal
Untuk baterai timbal-asam, Anda dapat mengharapkan masa pakai sekitar 300 siklus. Biasanya, baterai timbal-asam dapat bertahan sekitar satu hingga dua tahun.
Baterai Lithium
Baterai lithium terkenal dengan umurnya yang panjang. Baterai LFP Eco Tree Lithium meningkatkan kinerja ini, memberikan masa pakai sekitar 5000 siklus. Dalam hitungan tahun, baterai LFP ini bisa bertahan hingga 10 tahun.
Pemenang: Baterai lithium memiliki masa pakai lebih baik dibandingkan baterai timbal-asam, biasanya bertahan sekitar enam hingga sepuluh kali lebih lama.
Tingkat Pelepasan Mandiri (SDR)
Tingkat Pelepasan Diri Ini adalah tingkat di mana baterai habis ketika tidak terhubung ke beban listrik apa pun. Fenomena ini terjadi karena sifat kimia internal baterai. SDR yang rendah menunjukkan baterai berperforma lebih baik.
Baterai Asam Timbal
Baterai timbal-asam biasanya memiliki SDR sekitar 4% per minggu. Anda harus memeriksa secara rutin untuk memastikan baterai tidak habis selama penyimpanan.
Baterai Lithium
SDR untuk baterai lithium-ion sangat rendah, sekitar 1-2% per bulan. Artinya, ia menyimpan hampir seluruh muatannya terlepas dari berapa lama Anda menyimpannya.
Pemenang: Opsi lithium-ion lebih baik dibandingkan baterai timbal-asam dalam hal tingkat pengosongan otomatis, karena baterai lithium-ion melakukan pengosongan otomatis sepuluh kali lebih lambat dibandingkan baterai timbal-asam.
Ukuran dan Berat
Ukuran dan berat baterai merupakan faktor penting untuk aplikasi seluler seperti kendaraan listrik, sepeda, dan rumah motor. Pengguna lebih memilih baterai yang lebih kecil dan ringan yang membutuhkan ruang minimal.
Baterai Asam Timbal
Baterai timbal-asam mengandung timbal dalam jumlah besar, bahan kelas berat dengan kepadatan tinggi. Selain itu, elektrolit cair semakin menambah berat baterai. Rata-rata, baterai timbal-asam 3 KWh memiliki berat sekitar 30 kg.
Baterai lithium-ion
Lithium 55% lebih ringan dari timbal. Anda dapat memperkirakan baterai litium 3 KWh memiliki berat sekitar 6 kg. Baterai lithium-ion juga memiliki kepadatan energi yang lebih besar. Jadi baterai ini tidak memerlukan ruang fisik yang sama seperti baterai timbal-asam konvensional.
Pemenang: Teknologi lithium-ion adalah pilihan yang lebih baik jika Anda menginginkan solusi baterai yang ringan dan ringkas. Baterai timbal-asam memiliki berat 5 kali lebih berat dari baterai litium.
Kepadatan Energi
Kepadatan energi adalah jumlah energi yang disimpan baterai dibandingkan dengan ukuran dan beratnya. Baterai dengan kepadatan energi lebih tinggi lebih baik karena menyuplai lebih banyak energi per satuan massa. Kepadatan energi berkaitan erat dengan energi yang terkandung, atau energi yang dikonsumsi untuk membuat baterai.
Baterai timbal-asam memiliki salah satu peringkat kepadatan energi terendah karena ukurannya yang besar namun memberikan daya yang paling kecil. Selain itu, dengan kedalaman pengosongan 50%, mereka hanya memasok setengah dari kapasitas baterai terukurnya.
Bahkan baterai lithium berukuran kecil dapat menyuplai lebih banyak energi secara signifikan dibandingkan baterai timbal-asam. Selain itu, dengan kedalaman pengosongan yang lebih tinggi, hampir seluruh kapasitas baterai tersedia untuk digunakan.
Pemenang: Baterai litium-ion memiliki kepadatan energi yang sangat tinggi, dan baterai timbal-asam adalah yang terburuk dalam hal ini.
Efisiensi Pengisian Daya
Efisiensi berkaitan dengan seberapa banyak arus pengisian masukan diubah menjadi energi yang disimpan dalam baterai. Dalam beberapa kasus, sebagian besar daya input terbuang dalam banyak proses internal, sehingga menurunkan efisiensi.
Efisiensi yang lebih rendah tidak cocok untuk banyak aplikasi, seperti panel surya, di mana orang menginginkan penyimpanan energi maksimum dalam sistem cadangan baterai mereka.
Baterai Asam Timbal
Baterai timbal-asam memiliki efisiensi sekitar 85%. Artinya 15% arus yang dialirkan ke baterai hilang.
Baterai Lithium-Ion
Baterai lithium-ion memiliki efisiensi 100%. Semua energi yang disuplai ke baterai disimpan dan siap digunakan. Oleh karena itu, baterai lithium-ion ideal untuk aplikasi seperti penyimpanan tata surya.
Pemenang: Sistem baterai lithium-ion 15% lebih efisien dibandingkan sistem baterai timbal-asam.
Biaya Awal
Biaya awal mengacu pada biaya dimuka yang diperlukan untuk membeli baterai. Berbicara mengenai biaya di sini, kita tidak berbicara tentang biaya seumur hidup atau biaya per kWh, hanya harga baterai baru.
Baterai Asam Timbal
Biaya awal adalah satu-satunya faktor yang membuat sistem baterai timbal-asam tetap populer di pasaran saat ini. Mereka adalah pilihan termurah dan biayanya sekitar $65-$100 per kWh.
Baterai Lithium-Ion
Untuk baterai Lithium-ion, biaya awalnya cenderung lebih tinggi. Harganya bisa mulai dari $150 hingga $300 per kWh.
Pemenang: Sistem baterai timbal-asam memiliki keunggulan dalam hal biaya pembelian baterai. Betapa hemat biayanya dalam jangka waktu yang lama adalah cerita lain.
Biaya Selama Umurnya
Jadi untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang nilai sebenarnya dari uang saat membeli baterai, mari kita pertimbangkan biaya sepanjang masa pakainya. Ini memberikan gambaran yang lebih jelas tentang sistem baterai yang lebih murah untuk dimiliki.
Baterai Asam Timbal
Meskipun Anda dapat membeli sistem baterai asam timbal 2 KWh berkualitas baik dengan harga sekitar $150, masa pakainya lebih pendek, sekitar 2 tahun. Tak ketinggalan, baterai ini memiliki kedalaman pengosongan 50%, sehingga Anda hanya dapat mengoptimalkan daya 1 KWh selama siklus pengisian daya apa pun.
Baterai Lithium
Untuk baterai lithium, baterai 1 kWh berharga sekitar $200. Baterai lithium 1KWh akan memberikan kinerja yang sama dengan baterai timbal-asam 2 KWh karena kedalaman pengosongan baterai lithium sekitar 98%. Selain itu, baterai litium akan bertahan selama sekitar 10 tahun.
Pemenang: Baterai Li-ion jauh lebih hemat biaya. Ya, biaya awalnya sedikit lebih tinggi, tetapi Anda mendapatkan baterai yang bertahan enam kali lebih lama.
Waktu Pengisian Daya
Waktu pengisian daya mengacu pada berapa lama waktu yang dibutuhkan baterai untuk mengisi ulang 100% saat daya habis. Pengguna lebih memilih waktu pengisian daya yang lebih singkat karena hal ini menghasilkan ketersediaan operasional sistem baterai yang lebih baik.
Baterai Timbal-Asam
Baterai timbal-asam biasanya memerlukan waktu sekitar 8 jam untuk terisi penuh. Karena alasan ini, pemilik biasanya membiarkan sistem baterainya mengisi daya semalaman.
Baterai Litium-Ion
Dengan arus pengisian yang cukup, baterai lithium-ion dapat berubah dari kosong menjadi terisi dalam waktu sekitar 150 menit. Kecepatan pengisian daya yang lebih cepat membuatnya tersedia untuk pengoperasian sepanjang hari.
Pemenang: Baterai lithium-ion lebih unggul dalam hal waktu pengisian daya karena baterai timbal-asam membutuhkan waktu tiga hingga empat kali lebih lama untuk diisi.
Keamanan
Banyak aplikasi yang menempatkan baterai dekat dengan orang, misalnya di rumah motor tempat orang tidur di dekatnya. Oleh karena itu, fitur keamanan baterai menjadi faktor penting untuk dievaluasi.
Baterai Asam Timbal
Untuk baterai timbal-asam (FLA) yang Flood, sangat penting untuk menjaganya tetap tegak, jika tidak, elektrolit asam beracun dapat bocor. Kebocoran dapat menyebabkan kerusakan pada properti. Dengan baterai asam timbal (SLA) yang disegel, Anda harus memastikan ventilasi yang memadai untuk mencegah penumpukan gas.
Baterai ini melepaskan gas hidrogen yang sangat beracun dan mudah terbakar. Ventilasi yang tidak tepat dapat menyebabkan keracunan pada manusia atau bahkan ledakan baterai.
Baterai Lithium-Ion
Dalam hal baterai lithium-ion, tidak ada tindakan pencegahan keselamatan yang perlu Anda ambil. Setelah dipasang, baterainya aman, dan Anda bisa melupakannya. Untuk baterai LFP Eco Tree Lithium, terdapat langkah keamanan ekstra seperti casing tahan api.
Pemeliharaan
Sebagian besar pemilik akan setuju bahwa pemeliharaan baterai adalah salah satu tugas yang paling melelahkan. Semakin banyak orang mencari opsi baterai bebas perawatan. Jadi kita harus mengkaji kedua teknologi baterai ini dalam hal perawatan yang diperlukan.
Baterai Asam Timbal
Baterai FLA memerlukan perawatan paling banyak, seperti pengisian cairan elektrolit secara teratur dan memastikan baterai selalu dalam keadaan tegak. Baterai SLA sering diiklankan sebagai baterai bebas perawatan, tetapi apakah itu benar?
Dalam kasus baterai asam timbal yang tersegel, Anda perlu memantau siklus pengisian daya untuk memastikan baterai tidak terisi daya secara berlebihan, atau baterai akan rusak secara permanen. Selain itu, pemeriksaan ventilasi rutin juga diperlukan.
Baterai Litium-Ion
Baterai lithium-ion bebas perawatan. Tidak ada kekhawatiran tentang ventilasi atau pengisian ulang elektrolit. Selain itu, model terbaru dari Eco Tree Lithium LFP sangat canggih sehingga memiliki sistem manajemen baterai (BMS) bawaan.
BMS melindungi baterai agar tidak terisi daya secara berlebihan. Setelah baterai terisi penuh, BMS secara otomatis menghentikan siklus pengisian daya. BMS juga memantau suhu pengoperasian baterai untuk memastikan keamanan.
Dampak Lingkungan
Baterai Anda tidak akan bertahan selamanya. Suatu saat dalam masa pakainya, itu perlu diganti. Faktor ini menimbulkan pertanyaan penting mengenai dampak baterai terhadap lingkungan.
Baterai Asam Timbal
Dua komponen utama baterai timbal-asam, pelat timbal dan asam, keduanya sangat beracun. Bahan-bahan tersebut dapat sangat merusak lingkungan, dan banyak biaya tambahan yang harus dikeluarkan untuk memastikan bahan-bahan tersebut dibuang dengan aman.
Selain itu, baterai timbal-asam melepaskan gas yang sangat beracun ke atmosfer selama masa pakainya.
Baterai Lithium
Baterai jenis ini ramah lingkungan. Masa pakai baterainya yang lama berarti Anda akan lebih jarang menggantinya. Selain itu, penggunaan Fosfat dalam varian LiFePO4 telah menghilangkan bahan beracun yang digunakan dalam pembuatannya.
Pemenang: Jika Anda mendukung inisiatif go-green, baterai lithium-ion harus menjadi pilihan Anda.
Jaminan
Garansi baterai menunjukkan keyakinan produsen terhadap masa pakai baterai. Dengan garansi yang lebih lama, Anda dapat mengharapkan masa pakai baterai yang lebih lama. Mari kita bandingkan jaminan umum yang tersedia untuk kedua jenis baterai:
Baterai Asam Timbal
Untuk baterai timbal-asam, masa garansi paling umum adalah 1 tahun. Produsen tertentu menyebutkan ‘garansi 1+1 tahun’ pada model baterai timbal-asam mereka, yang hanya merupakan gimmick pemasaran dan tidak berarti baterai tersebut memiliki garansi 2 tahun.
Baterai litium-ion
Kebanyakan baterai lithium-ion memiliki masa garansi 5 tahun. Baterai Eco Tree Lithium memberikan garansi tertulis selama 6 tahun karena produk berkualitas lebih tinggi dan masa pakainya lebih lama.
Pemenang: Karena baterai mahal, memiliki garansi tertulis untuk waktu tertentu akan membantu. Model lithium-ion kembali unggul karena menawarkan garansi lebih lama, misalnya lima hingga enam kali lebih lama dibandingkan baterai timbal-asam.
Baterai Asam Timbal vs Baterai Lithium-ion – Perbandingan Aplikasi
Berikut beberapa aplikasi yang memungkinkan orang memilih di antara kedua teknologi baterai ini. Kami akan menyebutkan baterai mana yang ideal untuk situasi tersebut, beserta alasannya.
Aplikasi Tenaga Surya
Semakin banyak orang memilih untuk memasang panel surya di tempat tinggal dan komersial. Untuk menyimpan daya yang dihasilkan panel surya dan menggunakannya nanti, Anda memerlukan baterai berkapasitas tinggi atau bank baterai yang berisi beberapa unit baterai.
Untuk tujuan ini, baterai lithium-ion adalah pilihan terbaik, seperti yang disebutkan sebelumnya. Baterai ini memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan mampu menangani pelepasan muatan dalam jumlah besar, yang berarti baterai ini dapat mengisi daya lebih cepat, menyimpan lebih banyak energi, dan menyediakan energi tersebut jauh lebih lama dibandingkan baterai timbal-asam yang setara.
Baterai Kenyamanan
Pada kendaraan rekreasi, seperti rumah motor atau karavan, pemilik menginginkan baterai yang dapat memberi daya pada peralatan mereka. Selain itu, keselamatan dan pemeliharaan merupakan faktor penting.
Sekali lagi, baterai lithium-ion untuk rekreasi adalah pilihan yang lebih baik karena memberikan kinerja yang jauh lebih unggul dengan pengoperasian yang jauh lebih aman.
Baterai UPS
Dalam kasus UPS (Uninterrupted Power Supply), Anda menginginkan sistem cadangan baterai yang andal tersedia saat diperlukan. Baterai lithium dan timbal-asam dapat berfungsi sebagai UPS. Namun, baterai lithium adalah pilihan yang lebih murah mengingat penghematan masa pakainya.
Kendaraan Listrik
Baterai pilihan untuk kendaraan listrik harus memiliki performa lebih baik dan bobot lebih ringan. Itu sebabnya baterai lithium-ion mendominasi pasar kendaraan listrik tanpa persaingan ketat dengan alternatif lain. Ini dapat memasok daya konstan selama seluruh siklus pelepasan.
Kesimpulannya
Terlepas dari bagaimana Anda melihatnya, baterai lithium-ion jauh lebih maju dibandingkan baterai timbal-asam. Saat ini, perdebatan tentang timbal-asam vs lithium-ion agak mubazir karena baterai lithium-ion adalah pilihan terbaik secara keseluruhan.
Pemikiran Terakhir – Baterai Lithium vs Asam Timbal
Saat memilih baterai lithium ion vs baterai asam timbal, sebagian besar pengguna mengganti baterai timbal-asam tradisional mereka dengan alternatif lithium yang lebih baik seperti baterai LiFePO4 Eco Tree Lithium. Khusus untuk aplikasi-aplikasi yang telah disebutkan sebelumnya.
Baik mempertimbangkan kapasitas baterai, efisiensi baterai, atau masa pakai baterai, baterai LFP lebih baik dibandingkan pilihan lainnya. Dan sebagai keunggulannya, BMS internal memastikan ketenangan pikiran jangka panjang.
