A Comparative Analysis of Fast Charging Performance and Battery Life Against Charging Current Variations

Abstract

Meningkatnya permintaan untuk baterai pengisian cepat menghadirkan tantangan terkait kecepatan pengisian dan masa pakai baterai. Studi ini membandingkan kinerja baterai lithium-ion dan solid-state di bawah berbagai arus pengisian. Pada arus pengisian 50 A, baterai lithium-ion membutuhkan sekitar 140 detik untuk mengisi penuh, sedangkan baterai solid-state mencapai hal yang sama dalam waktu sekitar 130 detik. Namun, pada arus yang lebih tinggi (300 A), baterai lithium-ion secara signifikan mengurangi waktu pengisian menjadi 20 detik, sedangkan baterai solid-state mengisi daya dalam 18 detik. Meskipun demikian, pengisian arus tinggi mempercepat degradasi baterai. Baterai lithium-ion, misalnya, memiliki masa pakai sekitar 1.200 siklus pada 50 A, yang menurun secara drastis menjadi mendekati 0 siklus pada 300 A. Sebaliknya, baterai solid-state mempertahankan masa pakai yang lebih tinggi, berkurang dari 1.000 siklus pada 50 A menjadi sekitar 100 siklus pada 300 A. Baterai solid-state menunjukkan kinerja yang unggul, terutama dalam kondisi arus tinggi, dengan 600 siklus pada 150 A, dibandingkan dengan hanya 200 siklus untuk lithium-ion. Hasilnya menyoroti trade-off antara kecepatan pengisian dan masa pakai baterai, dengan pengisian daya yang lebih cepat dicapai dengan mengorbankan umur panjang baterai, terutama untuk lithium-ion. Teknologi solid-state memberikan solusi yang lebih seimbang, menawarkan waktu pengisian yang lebih cepat dan umur panjang yang lebih baik, sehingga cocok untuk aplikasi berdaya tinggi.