Tujuan baterai adalah untuk menyimpan energi dan melepaskannya pada waktu yang diinginkan. Bagian ini membahas pengosongan daya pada tingkat C yang berbeda dan mengevaluasi kedalaman pengosongan baterai yang dapat digunakan dengan aman. Dokumen ini juga mengamati tanda-tanda pengosongan yang berbeda dan mengeksplorasi masa pakai baterai dalam pola pemuatan yang beragam.
Baterai elektrokimia memiliki keunggulan dibandingkan perangkat penyimpan energi lainnya karena energinya tetap tinggi selama sebagian besar pengisian daya dan kemudian turun dengan cepat saat daya habis. Superkapasitor memiliki pelepasan linier, dan udara terkompresi serta perangkat penyimpanan roda gila adalah kebalikan dari baterai dengan menghasilkan daya tertinggi di awal.Gambar 1, 2 dan 3mengilustrasikan karakteristik pelepasan simulasi energi yang tersimpan.
Sebagian besar baterai yang dapat diisi ulang dapat diisi ulang dalam waktu singkat, namun hal ini harus dijaga agar tetap singkat. Umur panjang baterai berhubungan langsung dengan tingkat dan durasi tekanan yang ditimbulkan, termasuk pengisian daya, pengosongan, dan suhu.
Penghobi kendali jarak jauh (RC) adalah generasi pengguna baterai khusus yang meningkatkan toleransi terhadap baterai berperforma tinggi yang "lemah" hingga maksimum dengan mengosongkannya pada laju C 30C, 30 kali lipat dari kapasitas terukur. Sama mendebarkannya dengan helikopter RC, mobil balap, dan kapal cepat; harapan hidup paket akan pendek. Penggemar RC sangat menyadari kompromi ini dan bersedia membayar konsekuensinya serta menghadapi risiko keselamatan tambahan.
Untuk mendapatkan energi maksimum per berat, produsen drone memilih sel dengan kapasitas tinggi dan memilih Sel Energi. Hal ini berbeda dengan industri yang membutuhkan beban berat dan masa pakai yang lama. Aplikasi ini menggunakan Power Cell yang lebih kuat dengan kapasitas yang lebih rendah.
Kedalaman Debit
Pelepasan asam timbal hingga 1,75V/sel; sistem berbasis nikel menjadi 1.0V/sel; dan sebagian besar Li-ion hingga 3.0V/sel. Pada tingkat ini, sekitar 95 persen energi dihabiskan, dan tegangan akan turun dengan cepat jika pelepasan muatan listrik terus berlanjut. Untuk melindungi baterai dari pengosongan yang berlebihan, sebagian besar perangkat mencegah pengoperasian melebihi tegangan akhir pengosongan yang ditentukan.
Ketika beban dilepas setelah dikosongkan, tegangan baterai yang sehat secara bertahap pulih dan naik menuju tegangan nominal. Perbedaan afinitas logam dalam elektroda menghasilkan potensial tegangan bahkan ketika baterai kosong. Beban parasit atau self-discharge yang tinggi mencegah pemulihan tegangan.
Arus beban yang tinggi, seperti halnya ketika mengebor beton dengan perkakas listrik, menurunkan tegangan baterai dan ambang batas tegangan akhir pelepasan sering kali disetel lebih rendah untuk mencegah pemutusan dini. Tegangan pemutusan juga harus diturunkan ketika pemakaian pada suhu yang sangat dingin, karena tegangan baterai turun dan resistansi internal baterai meningkat.
Mengisi daya baterai asam timbal secara berlebihan dapat menghasilkan hidrogen sulfida, gas tidak berwarna, beracun, dan mudah terbakar serta berbau seperti telur busuk. Hidrogen sulfida juga terjadi selama penguraian bahan organik di rawa dan selokan dan terdapat dalam gas vulkanik dan gas alam. Gas ini lebih berat daripada udara dan terakumulasi di dasar ruangan yang berventilasi buruk. Awalnya kuat, indra penciumannya mati seiring berjalannya waktu, dan korban tidak menyadari keberadaan gas tersebut.
Apa yang dimaksud dengan Siklus Pelepasan?
Siklus pengosongan/pengisian umumnya dipahami sebagai pengosongan penuh baterai yang terisi daya dan kemudian diisi ulang, tetapi hal ini tidak selalu terjadi. Baterai jarang habis sepenuhnya, dan produsen sering kali menggunakan rumus depth-of-discharge (DoD) 80 persen untuk menilai baterai. Artinya, hanya 80 persen dari energi yang tersedia yang disalurkan dan 20 persennya tersisa sebagai cadangan. Perputaran baterai dengan debit kurang dari penuh akan meningkatkan masa pakai, dan produsen berpendapat bahwa hal ini lebih mendekati representasi lapangan daripada siklus penuh karena baterai biasanya diisi ulang dengan sisa kapasitas tersisa.
Tidak ada definisi standar mengenai apa yang dimaksud dengan siklus pelepasan. Beberapa penghitung siklus menambahkan hitungan penuh saat baterai diisi. Baterai pintar mungkin memerlukan pengosongan 15 persen setelah pengisian daya agar memenuhi syarat untuk siklus pengosongan; segala sesuatu yang kurang dari itu tidak dihitung sebagai satu siklus. Baterai di satelit memiliki rata-rata DoD sebesar 30–40 persen sebelum baterai diisi ulang pada hari satelit. Baterai EV baru mungkin hanya terisi hingga 80 persen dan habis hingga 30 persen. Bandwidth ini secara bertahap melebar seiring dengan melemahnya daya baterai untuk memberikan jarak berkendara yang identik. Menghindari pengisian dan pengosongan penuh akan mengurangi tekanan baterai.
Mobil hybrid hanya menggunakan sebagian kecil dari kapasitasnya selama akselerasi sebelum baterainya diisi ulang. Mengengkol motor kendaraan memerlukan kurang dari 5 persen energi dari baterai starter, dan hal ini disebut juga dengan siklus dalam industri otomotif. Referensi cycle count harus dilakukan sesuai dengan tugas masing-masing.
Referensi pada siklus pengosongan atau jumlah siklus tidak berhubungan dengan baik untuk semua aplikasi baterai. Salah satu contoh di mana penghitungan siklus pengosongan tidak mencerminkan keadaan masa pakai secara akurat adalah pada perangkat penyimpanan (ESS). Baterai ini melengkapi energi terbarukan dari tenaga angin dan fotovoltaik dengan menyalurkan energi jangka pendek bila diperlukan dan menyimpannya jika berlebihan. Durasi waktu antara pengisian daya dan pengosongan daya dapat dalam milidetik; kondisi pengisian daya baterai pada umumnya adalah 40–60%. Daripada menghitung siklus, penghitungan coulomb dapat digunakan sebagai alat untuk mengukur keausan.