EN
Quick Links
Baterai lithium isi ulang berbasis litium memiliki risiko kebakaran serius karena sesuatu yang disebut thermal runaway. Ini pada dasarnya terjadi ketika baterai mulai memanaskan dirinya sendiri secara tidak terkendali dan bahkan bisa meledak. Masalah ini umumnya terjadi setelah baterai mengalami kerusakan fisik, terisi terlalu penuh (overcharged), atau disimpan di suhu lebih tinggi dari 60 derajat Celsius. Kondisi-kondisi ini merusak bagian internal yang menjaga pemisahan komponen di dalam baterai, yang kemudian memicu reaksi kimia yang melepaskan bahan elektrolit yang mudah terbakar. Hanya satu sel yang tertusuk saja bisa memicu sel-sel di sekitarnya hampir secara instan. Untuk mengelola risiko ini, produsen membutuhkan sistem kontrol tegangan yang baik dan prosedur pengosongan yang tepat sebelum penyimpanan atau pengiriman. Banyak perusahaan kini menyertakan fitur keselamatan khusus langsung dalam desain baterai mereka untuk mencegah kejadian seperti ini terjadi.
Stabilitas baterai sangat dipengaruhi oleh tingkat suhu dan kelembaban. Penelitian menunjukkan bahwa ketika sel disimpan di atas 25 derajat Celsius, mereka cenderung terdegradasi sekitar tiga kali lebih cepat dibandingkan dengan yang disimpan antara 15 hingga 20 derajat. Pengujian elektrokimia juga mendukung hal ini. Ketika udara terlalu lembab, kelembaban di atas 60% mulai merusak terminal baterai dan mendorong pertumbuhan dendrit berbahaya di dalam sel. Hal ini membuat korsleting internal jauh lebih mungkin terjadi. Untuk penyimpanan yang tepat, sebaiknya menyimpan baterai di tempat-tempat di mana suhu tetap stabil. Hindari menyimpannya di loteng atau garasi di mana suhu dapat berfluktuasi lebih dari 10 derajat sepanjang hari. Juga penting untuk menjaga tingkat kelembaban di bawah 50%. Silica gel efektif dalam menyerap kelembaban berlebih dan melindungi dari kerusakan akibat kondisi lembab.
Ketika baterai terlalu panas dalam jangka waktu lama, secara dasar ini disebut penyalahgunaan termal dan salah satu alasan utama baterai gagal lebih awal. Orang yang meninggalkan baterai dekat ventilasi pemanas, di dekat motor yang sedang berjalan, atau terpapar sinar matahari langsung akan segera mengalami masalah. Katoda mulai rusak seiring waktu, yang berarti baterai menyimpan muatan lebih sedikit setiap tahunnya, antara 15% hingga mungkin bahkan 30%. Jika baterai ini terus-menerus terpapar suhu di atas 40 derajat Celsius, terjadi sesuatu yang buruk di dalamnya. Elektrolit mulai berubah menjadi gas, yang membuat casing baterai mengembang dan menciptakan risiko keselamatan ketika mencoba mengisi daya baterai nanti. Berdasarkan pengamatan kami dalam pengujian inframerah, menjaga suhu area penyimpanan di bawah 30 derajat Celsius sangatlah penting. Kebanyakan orang memperbaiki masalah ini dengan memastikan ada cukup ruang di sekitar baterai untuk sirkulasi udara dan terkadang menambahkan material pelindung panas antara baterai dan sumber panas di dekatnya.
Baterai lithium isi ulang mempertahankan kinerja puncaknya saat disimpan pada muatan 40–50%. Zona "Goldilocks" ini meminimalkan tekanan pada katoda dan anoda, mencegah pelapisan lithium—reaksi samping yang merusak elektroda. Analisis tahun 2023 terhadap 12 produsen baterai lithium-ion utama menemukan bahwa 92% merekomendasikan pengisian sebagian untuk penyimpanan, menegaskan konsensus luas di industri ini.
Menjaga baterai dalam keadaan terisi penuh sebenarnya mempercepat kerusakan bahan kimia di dalamnya, sedangkan membiarkannya terkuras sepenuhnya dapat menyebabkan penumpukan tembaga berbahaya di dalam sel baterai. Menurut edisi terbaru International Fire Code tahun 2024, menyimpan baterai pada muatan tidak lebih dari 30% dapat mengurangi risiko insiden panas berlebih sekitar 37% dibandingkan menyimpannya dalam keadaan terisi penuh. Kebanyakan orang biasanya menemukan bahwa menjaga baterai pada kisaran 40 hingga 50% muatan memberikan hasil terbaik dalam praktiknya. Hal ini memberikan ruang yang cukup untuk mengakomodasi kehilangan muatan alami sebesar 5% per bulan tanpa risiko baterai terkuras sepenuhnya, yang justru akan merusak baterai dalam jangka panjang.
Bahkan dalam kondisi ideal sekalipun, baterai lithium kehilangan kapasitas sebesar 2–4% setiap tahunnya akibat pertumbuhan lapisan interphase elektrolit padat (SEI). Untuk penyimpanan lebih dari enam bulan, isi ulang baterai hingga 50% setiap 3–6 bulan untuk mencegah terjadinya pelepasan muatan yang terlalu dalam. Meskipun sistem manajemen baterai industri menggunakan algoritma adaptif berdasarkan suhu, pemantauan manual sudah cukup memadai untuk aplikasi konsumen.
Pertimbangan Utama :
| Durasi Penyimpanan | Tindakan yang Direkomendasikan |
|---|---|
| <3 bulan | Simpan pada 40-50% |
| 3-12 bulan | Isi ulang setiap kuartal |
| >12 bulan | Gunakan alarm tegangan |
Baterai lithium-ion bekerja paling optimal ketika disimpan di antara 15°C hingga 25°C (59°F–77°F) . Paparan di bawah 0°C (32°F) mengurangi konduktivitas ionik, sedangkan suhu di atas 45°C (113°F) meningkatkan risiko thermal runaway akibat melelehnya separator. Penelitian menunjukkan sel yang disimpan pada suhu 35°C kehilangan 30% kapasitas lebih banyak per tahun dibandingkan yang disimpan pada suhu 20°C.
| Kondisi | Jangkauan Ideal | Ambang Batas Risiko |
|---|---|---|
| Suhu | 15°C–25°C (59°F–77°F) | <0°C atau >45°C (32°F–113°F) |
| Kelembapan Relatif | 45–55% | >90% |
Jangan pernah menyimpan baterai dekat radiator, di bawah paparan sinar matahari langsung, atau di dalam mobil tertutup saat cuaca panas. Pengendalian suhu sangat penting bagi kesehatan baterai. Ketika suhu berfluktuasi lebih dari 10 derajat Celsius (sekitar 18 Fahrenheit) setiap hari, elektroda di dalamnya sebenarnya memuai dan menyusut, menciptakan tekanan mekanis seiring berjalannya waktu. Untuk penyimpanan kecil di rumah atau kantor, kotak plastik berinsulasi bekerja paling baik bila ditempatkan di lokasi dengan suhu ruangan stabil. Operasional besar membutuhkan sistem HVAC yang memadai yang mampu menjaga suhu dalam kisaran ketat ±2 derajat. Hal ini membantu mencegah bagian tertentu lebih cepat tua dibandingkan bagian lainnya, yang akan memperpendek umur secara keseluruhan secara signifikan.
Ketika tingkat kelembapan naik di atas 70%, terminal mulai mengalami korosi dan ada risiko terbentuknya asam hidrofluorat di dalam wadah baterai, yang mengurangi usia pakai baterai sekitar 40% di iklim panas dan lembap. Di sisi lain, ketika kelembapan turun di bawah 30%, listrik statis menjadi masalah yang lebih besar dan dapat merusak komponen sensitif. Sirkulasi udara yang baik sangat penting di sini, dengan target antara enam hingga dua belas kali pergantian udara penuh setiap jam untuk membantu menghilangkan senyawa organik volatil yang berasal dari sel baterai yang lebih tua. Sebagian besar fasilitas menggunakan kantong silika gel atau dehumidifier industri untuk menjaga stabilitas kondisi penyimpanan, terutama penting untuk baterai lithium iron phosphate karena sensitivitasnya terhadap fluktuasi kelembapan. Para ahli industri umumnya menyarankan pemantauan dan perawatan rutin terhadap kontrol lingkungan ini.
Untuk penggunaan harian atau mingguan, simpan baterai pada kondisi 40–50% daya dalam lingkungan kering dan suhu ruangan (15–25°C/59–77°F). Hal ini mengurangi tekanan pada elektroda sekaligus mempertahankan kesiapan baterai. Gunakan wadah non-konduktif, hindari menumpuk, dan jauhi baterai dari benda logam. Jangan biarkan baterai dalam perangkat lebih dari 30 hari untuk mencegah pengurasan parasit.
Baterai yang disimpan selama enam bulan atau lebih memerlukan kontrol lingkungan yang ketat:
| Faktor | Kondisi Ideal | Frekuensi Pemantauan |
|---|---|---|
| Tingkat Pengisian | 40–50% | Setiap 3 bulan |
| Suhu lingkungan | 10–20°C (50–68°F) | Setiap bulan |
| Kelembaban | <50% Kelembapan Relatif | Dua Minggu Sekali |
Laporan Keamanan Baterai 2023 menemukan bahwa baterai yang disimpan dalam kondisi penuh selama enam bulan kehilangan kapasitas sebesar 18–22%, dibandingkan hanya 2–4% saat disimpan pada kondisi 50%. Sangat disarankan menggunakan penyimpanan dengan kontrol iklim.
Baterai lithium-ion kehilangan muatan secara alami sebesar 1,5–2% per bulan. Untuk mencegah terjadinya muatan kosong total, isi ulang hingga 50% setiap 6–9 bulan, tetapi jangan pernah melebihi 85% selama pengisian pemeliharaan. Membiarkan muatan turun di bawah 5% mempercepat terjadinya sulfasi, sebuah proses degradasi yang menyebabkan biaya penggantian dini sebesar 740 juta dolar AS per tahun bagi bisnis di Amerika Serikat (Ponemon 2023).
Sebagian besar produsen utama bersama dengan organisasi keselamatan seperti UL Solutions dan National Fire Protection Association pada dasarnya telah menetapkan beberapa pedoman penyimpanan dasar. Suhu perlu dipertahankan sekitar 10 hingga 25 derajat Celsius, yang setara dengan sekitar 50 hingga 77 derajat Fahrenheit, sementara menjaga tingkat kelembapan antara 50 hingga 60 persen tampaknya ideal. Menurut standar NFPA 855, baterai harus dijauhkan dari segala sesuatu yang dapat terbakar dan diperlukan adanya pemeriksaan terus-menerus terhadap kondisi suhu. Beberapa hal penting yang perlu diingat saat menangani barang-barang ini termasuk selalu menjaga posisi tegaknya dengan penutup pelindung tetap terpasang, dan pastikan baterai tidak ditumpuk secara longgar bersama-sama. Untuk operasional yang lebih besar, pemasangan peralatan pencitraan termal merupakan langkah yang masuk akal bersama dengan sistem penekan api pasif. Langkah-langkah ini membantu mencegah situasi berbahaya di mana baterai mulai kehilangan kendali suhu secara berlebihan.
Menurut studi dari Battery University pada tahun 2023 yang meneliti sekitar 2.000 baterai alat perkakas yang dikembalikan, baterai yang disimpan secara tidak tepat kehilangan sekitar dua pertiga kapasitasnya hanya dalam waktu 18 bulan. Baterai yang disimpan dalam kondisi baik hanya mengalami penurunan di bawah 20%. Ketika baterai mengalami degradasi parah, biasanya muncul masalah berupa penurunan tegangan dan fenomena yang disebut lithium plating pada elektroda. Para peneliti menemukan bahwa banyak perangkat pintar gagal lebih awal karena pengguna sering membiarkannya terus terisi penuh saat suhu mencapai di atas 30 derajat Celsius. Dalam penelitian lebih lanjut mengenai penyebab hal ini, para ilmuwan menunjuk pembentukan lapisan SEI yang lebih cepat serta kerusakan kimia pada larutan elektrolit di dalam sel baterai ketika baterai tetap terisi penuh dalam jangka waktu lama.
Sebagian besar ahli sepakat bahwa menjaga baterai dalam keadaan terisi sebagian dapat membantu mengurangi reaksi kimia yang tidak diinginkan di dalamnya. Menurut studi dari Electrochemical Society, baterai yang dibiarkan penuh (100% SOC) mengalami peningkatan hambatan internal sekitar 15% setiap bulan. Ini jauh lebih buruk dibandingkan saat baterai dipertahankan sekitar 60% penuh, di mana hambatan hanya naik sekitar 2,2%. Produsen besar seperti Dell dan Tesla merekomendasikan untuk menjaga tingkat baterai antara 40 hingga 60 persen demi menjaga keseimbangan kimia dalam jangka waktu lama. Saat menyimpan baterai dalam jangka panjang, masuk akal untuk melakukan rotasi stok setiap tiga bulan sekali. Mengisi ulang seluruh unit secara berkala hingga sekitar 50% kapasitas setiap 90 hari membantu mengatasi masalah pelepasan alami serta mencegah kerusakan serius seperti pelarutan tembaga secara permanen ketika tingkatnya turun di bawah 20% SOC.
Baterai lithium yang dapat diisi ulang terutama berisiko karena thermal runaway, bahaya kebakaran, dan degradasi akibat kondisi penyimpanan yang tidak tepat, termasuk suhu dan tingkat kelembapan ekstrem.
Untuk memperpanjang umur baterai, simpan baterai lithium dalam keadaan terisi sebagian (40-50%) di lingkungan terkendali dengan suhu stabil antara 15-25°C dan tingkat kelembapan antara 45-55%.
Untuk penyimpanan jangka panjang, pertahankan baterai pada muatan 40-50%, pantau secara berkala kondisi lingkungan, dan isi ulang baterai hingga sekitar 50% setiap 3-6 bulan untuk mencegah pelepasan muatan yang terlalu dalam.
Pengisian sebagian mengurangi tekanan pada komponen baterai, meminimalkan degradasi, dan membantu menjaga keseimbangan kimia di dalam sel baterai, yang mencegah reaksi kimia yang tidak diinginkan serta memperpanjang umur baterai.