Halaman
Jenis baterai lithium
Sirkuit proteksi, teknik pengisian baterai, usia, baterai lithium palsu
Jenis bahan Baterai, baterai lithium asli dan internal resistance
Baterai Lithium ukuran 21700

Baterai lithium 18650 dengan bentuk bulat memiliki rancangan yang sama seperti baterai kotak / gepeng di smartphone. Itu gambaran paling sederhana yang kita temui dengan baterai lithium.

Kita akan bertanya apakah ada baterai lithium 18650 murah. Murah mahal adalah kualitas.

Mahal karena kapasitas baterai mampu menyimpan power lebih besar, kata indahnya Real Capacity. Sekaligus ada beberapa fitur seperti high drain.

Baterai lithium 18650 murah tentu kapasitas baterai lebih kecil, tapi baterai lithium 18650 yang terlalu murah jangan jangan jauh dari kualitas yang tertulis.
Atau disebut juga baterai KW bahkan baterai bekas yang dibungkus kemasan baru. Atau baterai abal abal, tertulis bateari 6000mAH, isinya cuma 500mAh.

Yang perlu kita ketahui, materi baterai lithium tidak mengunakan bahan bubuk pada baterai baterai
Baterai lithium mengunakan lembaran / lapisan yang digulung dan dimasukan ke dalam kemasan baterai.

Dari gulungan dikemas dalam bentuk kotak, bulat dan lainnya menjadi baterai smartphone.



Model lithium 18650 paling umum digunakan, karena ukuran seperti baterai biasa dan power besar.
Kendaraan listrik, sampai sepeda listrik mengunakan baterai ukuran tersebut.
Ukuran lain yang mulai digunakan tipe 21700 untuk baterai kendaraan listrik yang mampu menampung energi sampai 5000mAh.

Dibawah ini tegangan baterai lithium model 18650 dan perbedaan dengan baterai jenis lain
  • Baterai Lithium Ion, tegangan (voltas) baterai Lithium 18650 mencapai 3,6-3,7V DC. Pengisian baterai Lithium dengan charger dapat menerima voltase 4,2V DC
  • Baterai biasa memiliki output 1.5V DC (baterai disposal atau baterai habis dan dibuang)
  • Baterai rechargeble seperti baterai NiMH atau NiCD memiliki output 1.2V DC (baterai dapat di isi ulang)

Bagian dalam baterai Lithium berbentuk lembaran. Gambar kiri untuk produksi baterai lithium silinder, dan kanan baterai smartphone, camera yang umumnya dibuat seperti kotak.





Jenis baterai lithium memiliki output voltase maksimum sedikit berbeda, tergantung jenis bahan yang dipakai.

Ada beberapa jenis bahan lithium. Umumnya digunakan 2 campuran bahan atau lebih.
Baterai lithium atau Li-Ion standar memiliki output stabil di 3,7V DC seperti baterai perangkat gadget.
Baterai Lithium LifePo4 memiliki output lebih rendah 3V/DC. Baterai LifePo digunakan untuk kendaraan listrik, sampai baterai panel surya

Umur baterai lithium
Rata rata mencapai 500 pengisian dengan pemakaian normal, tapi prakteknya antara 400 kali pengisian dan baterai mulai drop mencapai 70%.
Cara pengisian dan pemakaain baterai lithium berdampak dengan usia baterai.
Baterai lithium memiliki usia ketika mulai di charger. Dipakai atau tidak, baterai lithium yang menyimpan energi perlahan kapasitas akan susut.
Baterai lithium yang sering di charger sampai penuh, relatif akan lebih cepat rusak dibanding baterai yang di charger lebih rendah.
Baterai lithium juga lebih cepat drop dari usia pakai bila di charger dengan Fast Charger atau output high ampere dibanding baterai yang di charger atau dipakai seperti biasa

Baterai lithium rusak bila kembung (membengkak) untuk tipe baterai pipih dan kapasitas. Baterai panas terjadi ketika di charger baik baterai bulat atau pipih
Salah satu ciri, baterai mulai lemah atau mulai rusak, ketika pengisian lebih cepat dari biasanya.
Bila baterai lithium yang sedang di charger dengan arus standar (misal 500mAh) dan terjadi panas tidak normal. Sebaiknya baterai tidak digunakan lagi.

Bedakan jenis baterai untuk penguna biasa dan pemakaian industri

Baterai lithium yang baik, memiliki disain dengan pelindung sirkuit dan tanpa sirkuit pelindung.
Sirkuit baterai lithium berfungsi untuk melindungi  terjadinya :
  • Short (hubungan pendek)
  • Overcharger (kelebihan kapasitas)
  • Overvoltage.
  • Drop voltage dan lainnya.

Umum terpasang di baterai smatphone, baterai camera untuk sistem pengaman

Tapi dipasaran banyak ukuran baterai
Ukuran baterai paling umum adalah tipe baterai 18650, kedua 12700 (mulai tahun 2020)

Ukuran baterai lithium
  • 42120
  • 32900
  • 26650
  • 32600
  • 22650
  • 18650
  • 26430
  • 22430
  • 18400
  • 14500
  • 16340
  • 14240
  • 15266
  • 21700





Ukuran baterai lithium dengan proteksi
Lithium-ion cells are made in various sizes, often assembled into packs for portable equipment. Many types are also available with an internal protection circuit to prevent over-discharge and short-circuit damage. This can increase their physical length; for example, an 18650 is around 65 mm (2.6 in) long, but may be around 68 mm (2.7 in) long with an internal protection circuit. Safe and economic recharging requires use of chargers specified for these cells.




Proteksi baterai lithium

Disebut model Protected 18650 Batteries atau ada kata Protected
Memiliki beberapa pengaman. PCT - Mencegah overheating dan otomatis baterai mereset, terdapat pressure valve lubang di atas baterai, mencegah beban, kelebihan pengisian.
Rata rata disain baterai 18650 Protected disebut Button Top, ada lingkaran kecil diatas seperti disain baterai biasa.
Pengaman akan membatasi pengisian baterai tidak melewati batas dari sirkuit proteksi.
Baterai 18650 Protected, hanya di dukung untuk pengisian baterai dengan adaptor khusus.
Jadi tidak semua charger lithium mendukung baterai tipe Protected

Sirkuit pelindung baterai lithium dari kalangan industri, dapat dikemas di bagian luar. Baterai lithium standar lebih banyak dijual tanpa proteksi.
Tapi produsen atau kita dapat menambah sistem proteksi baterai sendiri.

Contoh baterai cell notebook mengunakan sirkuit diluar baterai, memiliki output diatas voltase rata rata 3,7V DC karena dipasang dengan beberapa baterai lithium secara seri dan paralel.



Baterai perangkat gadget dengan disain kotak (kiri) menempatkan sirkuit proteksi di bagian atas baterai.
Atau baterai modul dapat ditempatkan sirkuit proteksi di bagian bawah / atas baterai untuk baterai senter dan lainnya.



Anda dapat membuat baterai lithium proteksi. Dari 1 baterai, 2 baterai, 3 baterai, dan baterai yang terlindung di dalamnya dapat aman bila terjadi short, kelebihan pengisian baterai.
Intinya untuk melindungi baterai lithium agar tidak berbahaya dan tidak cepat rusak.



Anda dapat membuat baterai lithium dengan output 12,6V (maksimum).
Membutuhkan charger khusus 12V untuk baterai lithium
Baterai dipasang dengan sistem sirkuit untuk mengisi 3 sel baterai terpisah
Sedangkan output total maksimum 4.2V x 3 = 12,8V/DC
Outpu stabil pada 3,7 - 3,8V/DC atau setara 11.4V.

Bentuk 3 baterai lithium untuk 12V seperti dibawah ini.



Manfaat baterai 12V, dapat digunakan untuk lampe senter dengan LED 12V seperti power lampu motor dijadikan senter yang terang. Power baterai untuk perangkat 12V/DC.

Tabel baterai lithium dengan proteksi (dari salah satu produsen baterai)

Item
Content
Criteria
Over Charge Protection Over Charge Detection Voltage 4.325±0.05V
Over Charge Release Voltage 4.125±0.10V
Over Discharge Protection Over Discharge Detection Voltage 2.5±0.10V
Over Discharge Release Voltage 2.9±0.10V
Rated Operational Current 3.5A
Over Current Protection Over Current Detection Current 6-8A
Release Condition Cut load
Detection Delay Time 8.0?16.0ms
Short Circuit Protection Detection Condition Exterior Short Circuit
Release Condition Cut Short Circuit
Interior Resistance Main Loop Electrify Resistance VC=4.2V

Baterai lithium akan di isi dengan voltase 4,2V/DC, walau output baterai nantinya akan kontan berada di 3,6 - 3,8V/DC.
Untuk kapasitas dapat mengunakan voltase sampai minimum 2,55V/DC, tergantung disain baterai dari produsen untuk pemakaian power baterai dengan voltase paling rendah.
Ketika voltase baterai sudah berada di 3.4V/DC dan turun ke 2,55V/DC, kapasitas baterai tidak banyak tersisa dibanding kapasitas 3,7V/DC keatas.

Sistem BMS pada pengaman baterai rata rata akan memutus arus output bila voltase mencapai 3.2V/DC
Baterai lithium 18650 akan aman dengan memutus power di 3.4V/DC.
Beberapa perangkat memutus power atau dianggap baterai sudah kosong pada voltase 3,6V/DC (baterai umumnya menjaga pada voltase tersebut)
Sistem baterai dengan proteksi ada yang di rancang sampai 3.3-3.4V/DC sudah memutus output seperti power bank.
Jadi tergantung perangkat yang dipakai

Cara kerja baterai lithium paralel

Dengan memasang baterai lithium paralel. Baterai dapat memiliki output yang sama, sekaligus mendapatkan output mAh lebih besar.

Sedikit rahasia dari baterai lithium seperti tipe 18650. Dapat mentranfer energi dari baterai yang lemah dari baterai yang lebih kuat.

Proses mentranfer berjalan sendiri karena sifat energi dari semua baterai.

Tegangan baterai voltasenya lebih rendah akan menerima energi dari baterai dengan tegangan lebih tinggi.
Sifat baterai dapat memberi manfaat agar setiap baterai memiliki voltase yang sama.
Tetapi yang menjadi masalah, bila baterai di charger. Disain baterai paralel sebaiknya mengunakan merek, tipe dan kapasitas baterai yang sama. Kondisi terbaik mengunakan baterai paralel dengan tipe , usia dan merek yang sama.

Karena salah satu baterai yang lemah atau kapasitas baterai lebih kecil, ketika baterai di charger maka voltase akan lebih cepat naik (full charge).



Video dibawah ini menjadi gambaran apa yang terjadi ketika baterai dipasang paralel. Mohon tidak mencontoh, karena kesalahan dalam percobaan dapat terjadi short akan berbahaya.



Baterai Flat Top dan Button Top

Baterai lithium 18650 lebih banyak ditawarkan dengan Flat Top. Tapi ada beberapa model dibuat untuk Button Top. Perbedaan pada bagian topi kutub plus, memiliki tonjolan di Button Top.

Fungsinya berbeda. Seperti dudukan senter ada yang dibuat dengan per atau plat datar. Tapi disain baterai seperti ini dapat dimodifikasi sendiri. Misal, memberikan Cap di baterai Flat Top menjadi Button Top.



Bahan baterai
Membaca singkastan IMR, INR, NCR dan ICR. Adalah singkatn dari bahan yang dipakai oleh produsen.

Ketahui cara pengisian charger baterai

Baterai IMR memiliki internal resistan yang sangat rendah. Bila di charger dengan charger biasa, baterai akan di isi sampai voltase lebih tinggi.
Sebaiknya pengisian baterai tipe IMR mengunakan charger khusus yang mendukung baterai tipe IMR
Selama proses pengisian baterai, baterai perlu di kontrol dan voltase hanya sampai batas aman agar memperpanjang usia pakai baterai. Beberapa charger memiliki fitur Smart selama pengisian daya.

Contoh bahan yang dipakai masing masing produsen membedakan kemampuan di setiap model baterai.

IMR (lithium-manganese-rechargeable) - contoh Efest 18650 Batteries
Salah satu tipe bahan high drain, penyimpanan baterai lebih rendah, dan usia baterai lebih pendek
Pemakaian alat tool portabel, perangkat medis, kendaraan listrik, atau UPS.

INR (lithium-nickel-rechargeable) - contoh merek Samsung 25R - Sony VTC5 - LG HG2
Untuk high power, aman, panas lebih stabil, kapasitas umumnya lebih besar, dan usia pemakaian lebih lama.
Memilik pemakaian yang sama dengan IMR.

NCR (nickel-cobalt-rechargeable) - sementara merek Panasonic 18650 PF - Panasonic NCR18650B
Disebut baterai hyrid dari paten Panasonic. Memiliki kemampuan baterai high drain, dan usia baterai lebih lama. Salah satu baterai terbaik, tapi harga termahal.

ICR (lithium-cobalt-rechargeable) - contoh merek LG HE2 - LG HB2 - Samsung 26F
ICR memiliki ciri dengan output power lebih lambat, atau low drain (tergantung spesifikasi).
Sisi baik bahan baterai yang dipakai memiliki daya lebih kosntan. Kadang tidak stabil, usia konon lebih rendah, harga lebih mahal

Mengukur kapasitas baterai lithium

Cara mengukur kapasitas baterai, dari voltase berapa ?
Angkanya berbeda beda, industri mengatakan mulai dari 2,5V sampai 4,2V, yang lain diawali dari 2,7V, 2,8V atau 3V bahkan 3.2V.

Boleh saja, 3,2V, baterai di charge maka arus pengisian yang masuk dapat dihitung. Kira kira mendekati angka pada label baterai. Misal baterai kapasitas 2800mAh, dari 3,2V di charger tertera 2400-2300mAh, sudah dapat diterima bahwa kapasitas baterai memang sesuai kapasitas produk.

Dengan catatan pengisian dengan cara standar atau low charge. Apakah angka pengisian dapat lebih besar dari label baterai, bisa saja. Disarankan untuk menguji kapasitas baterai hanya mengunakan 500mAh - 1000mAh. Semakin besar arus pengisian baterai sebenarnya akan memperpendek usia pakai baterai.
Mengapa tidak di charger ketika baterai 0mAh, itu sama saja merusak baterai.

Setiap baterai memiliki spesifikasi tersendiri

Samsung INR18650-35E . Dengan label 3500mAh, di charger akan mendapatkan kapasitas 3.350mAh sesuai manual produk
Terhitung cut off di voltase 2.65V, batas aman voltase terendah untuk di charge kembali..
Kapasitas baterai besar tetapi bukan berarti memberikan energi output power lebih besar.
Density atau kerapatan baterai dapat menampung energi lebih banyak, disisi lain pabrikan membuat catatan untuk output arus maksimum yang aman 8A
Pengisian baterai yang aman sampai 1Ah, walau dapat di charge sampai 2A tapi usia baterai akan susut lebih cepat.

Specifation Samsung INR18650-35E

Dibawah ini hasil test baterai Samsung 35E
Video dibawah ini, anda dapat menghitung berapa kapasitas baterai yang dibutuhkan, termasuk kebutuhan voltase dengan perangkat board BMS.
Pengisian arus baterai untuk menilai kapasitas sebuah baterai, juga terkait dengan kebutuhan output ketika baterai di pakai pada sebuah perangkat.

Dari pengisian baterai, test drain baterai, atau pemakaian dengan board BMS.
Termasuk informasi voltase cut off  atau OverDischarge baterai dirakit menjadi baterai pack.





Samsung INR18650-30Q Korea. Dengan label 3000mAh, di charger akan mendapatkan kapasitas 2.950mAh sesuai manual produk
Terhitung voltase 2.5V cut off.
Walau kapasitas INR18650-30Q relatif lebih rendah, disebutkan hanya 2.950mAh, rekomendasi pengisian baterai lebih tinggi 1,5Ah.
Baterai lebih tahan panas ketika di pakai, juga selama pengisian baterai.
Bila baterai INR18650-30Q memiliki kemampuan output sampai 15A, ada catatan usia akan lebih pendek sekitar 250 cycle.
Artinya bila baterai digunakan untuk high drain, usia baterai hanya 1/2 dari spesifikasi pabrikan.

Specifation 
Samsung INR18650-30Q

LG HE4 kapasitas 2500mAh, tertera sesuai spesifikasi.
Dengan maksimum drain baterai kontinue 20Ah. Voltase Cut off sangat rendah sampai 2,5V
Tapi LG HE4 kapasitas baterai lebih rendah tapi kelebihan baterai density rendah memiliki output lebih besar.
Kemampuan baterai LG HE4 dapat di charge sampai 4A, tapi pengisian dengan voltase tetap disarankan untuk pengisian 500mAh (0,5Ah)

Specifation LG HE4 2500mAh

Mengetahui kapasitas real baterai, test drain atau load baterai.
Dalam kondisi tertentu angka kapasitas baterai terbaik adalah drain baterai langsung dari perangkat.

Mengukur kapasitas baterai terbagi 2.
Pengisian atau charger dihitung berapa besar arus yang masuk.
Discharger untuk mengetahui kapasitas baterai dengan pemakaian, khususnya untuk satu perangkat yang akan memakai baterai.

Alat pengukur test baterai, dibutuhkan pengetahuan dengan cara kerja baterai lithium, dan menguji dengan aman, dan tidak boleh terjadi short atau memasang jalur kabel terbalik yang dapat merusak modul.
Alat tersebut dinamakan Battery Capacity Tester - Zhiyu Zb2L3

Dibawah ini disain tester kapasitas baterai. Memiliki multi fungsi, untuk test drain baterai dan voltase yang fleksibel. Misal mengukur output 1 baterai, atau 2 atau 3 baterai serial.



Untuk mengetahui kapasitas baterai, dapat mengunakan adaptor charger yang dapat menghitung kapasitas baterai.
Sebelum pengisian baterai, posisi baterai digunakan sampai habis sesuai kebutuhan perangkat.
Lalu baterai di charger dengan adaptor seperti charger jenis dibawah ini.
Setelah baterai full charger, akan tampil berapa arus yang mengisi baterai dalam mAh.



Berikut, tentang isi baterai tabung lithium 18650, kapasitas real dan bahaya dalam pemakaian.