Harianjogja.com, JOGJA—Ponsel terbakar atau bahkan mengalami ledakan bukan kejadian yang umum, tetapi risiko tersebut tetap ada. Salah satu komponen yang menjadi perhatian adalah baterai lithium-ion yang digunakan secara luas pada ponsel, laptop, tablet, kendaraan listrik, dan berbagai perangkat elektronik lainnya.
Baterai lithium-ion pada dasarnya dirancang untuk digunakan dengan aman. Namun, dalam kondisi tertentu, sel baterai dapat mengalami thermal runaway, yakni kondisi ketika baterai mengalami pemanasan sendiri secara tidak terkendali dan memicu rangkaian reaksi yang menghasilkan panas semakin besar.
National Renewable Energy Laboratory (NREL) menjelaskan bahwa sebagian besar kasus thermal runaway dapat ditelusuri ke korsleting internal. Dalam penelitian NREL, suhu di dalam sel baterai yang mengalami kegagalan bahkan dapat melampaui 800 derajat Celsius.
Lantas, bagaimana kondisi tersebut bisa terjadi?
Apa Itu Thermal Runaway?
Thermal runaway merupakan kondisi kegagalan pada sel baterai ketika panas yang dihasilkan reaksi internal lebih cepat daripada kemampuan baterai untuk membuang panas tersebut.
Ketika proses ini berlangsung, temperatur meningkat dengan cepat dan dapat memicu reaksi kimia lain di dalam sel. Panas tersebut kemudian berpotensi merambat ke sel baterai di sekitarnya sehingga memperluas kerusakan.
UL Solutions menyebut thermal runaway sebagai kondisi self-heating yang tidak terkendali. Peristiwa tersebut dapat menghasilkan panas ekstrem, gas, asap, api, bahkan lontaran material dari sel baterai.
Di dalam baterai lithium-ion terdapat elektroda dan lapisan pemisah atau separator. Komponen ini membantu mencegah kontak langsung antara bagian yang berbeda di dalam sel.
Jika separator rusak, kontak yang tidak semestinya dapat menyebabkan korsleting internal. Kerusakan separator dapat berkaitan dengan benturan, tekanan, kerusakan mekanis, cacat produksi, kondisi lingkungan yang ekstrem, maupun kerusakan yang berkembang akibat penggunaan atau pengisian daya yang tidak sesuai.
Bagaimana Baterai Bisa Berujung Kebakaran?
Korsleting internal dapat menghasilkan panas. Jika panas tersebut terus bertambah dan memicu reaksi kimia berantai, sel baterai dapat masuk ke kondisi thermal runaway.
Pada tahap ini, baterai dapat menghasilkan gas yang mudah terbakar. UL Solutions mencatat bahwa gas hasil thermal runaway dapat mengandung hidrogen, karbon monoksida, karbon dioksida, hidrokarbon, dan uap elektrolit. Jika gas tersebut bertemu oksigen dan sumber penyalaan, dapat terjadi kebakaran atau deflagrasi.
Panas yang dihasilkan juga dapat memicu sel di sekitarnya mengalami thermal runaway. Inilah salah satu alasan kebakaran baterai lithium-ion dapat berkembang dengan cepat.
Dalam penelitian yang dilakukan NREL bersama sejumlah lembaga penelitian lain, suhu internal sel lithium-ion yang mengalami thermal runaway tercatat dapat mencapai lebih dari 800 derajat Celsius. Namun, angka tersebut merupakan hasil pengujian pada sel tertentu dan tidak berarti semua baterai akan mencapai suhu yang sama ketika mengalami kerusakan.
Apa Saja yang Bisa Memicu Thermal Runaway?
Risiko thermal runaway tidak hanya berkaitan dengan cara pengguna mengisi baterai. Ada sejumlah kondisi yang dapat berkontribusi terhadap kegagalan sel.
1. Kerusakan fisik
Baterai yang mengalami benturan keras, tertekan, tertusuk, atau mengalami deformasi dapat mengalami kerusakan internal. UL Solutions memasukkan benturan, jatuh, tekanan, getaran, dan penetrasi sebagai bentuk kerusakan mekanis yang dapat memicu korsleting.
Karena itu, perangkat dengan baterai yang rusak secara fisik sebaiknya tidak terus digunakan tanpa pemeriksaan.
2. Suhu terlalu tinggi
Panas berlebih dapat meningkatkan tekanan dan mempercepat reaksi kimia di dalam baterai. Kondisi lingkungan yang ekstrem juga termasuk faktor yang perlu diperhatikan dalam penggunaan dan penyimpanan baterai lithium-ion.
3. Pengisian atau pengosongan di luar batas aman
Pengisian maupun pengosongan baterai di luar batas yang ditentukan dapat menyebabkan kerusakan internal dan meningkatkan risiko panas berlebih.
UL Solutions menyarankan penggunaan pengisi daya yang sesuai dengan jenis baterai serta mengikuti petunjuk produsen. Pengisian berdaya tinggi juga perlu memperhatikan kondisi temperatur karena panas yang berlebihan dapat meningkatkan risiko overheating.
4. Cacat produksi
Tidak semua kegagalan baterai disebabkan oleh perilaku pengguna. Cacat pada komponen atau proses manufaktur juga dapat menjadi awal terjadinya korsleting internal.
Masalah seperti kontaminasi, komponen yang tidak sejajar, sambungan yang buruk, atau persoalan pada separator termasuk faktor yang diidentifikasi UL Solutions dalam kegagalan sel lithium-ion.
Apakah Thermal Runaway Selalu Berarti Ledakan?
Tidak.
Thermal runaway dapat menyebabkan baterai mengeluarkan gas, asap, panas ekstrem, atau api. Ledakan atau deflagrasi dapat terjadi ketika gas mudah terbakar yang dilepaskan baterai bertemu sumber penyalaan dalam kondisi yang memungkinkan.
Karena itu, istilah “baterai meledak” tidak selalu menggambarkan proses yang terjadi. Pada beberapa kasus, bahaya utamanya justru berupa kebakaran yang sangat cepat dan penyebaran thermal runaway ke sel lain.
Kenali Tanda Baterai Mulai Bermasalah
Pengguna dapat memperhatikan sejumlah tanda yang menunjukkan baterai atau perangkat mungkin mengalami kerusakan.
Beberapa di antaranya adalah:
baterai atau perangkat terlihat menggembung;
perangkat menjadi sangat panas tanpa sebab yang jelas;
muncul bau yang tidak biasa;
terdengar suara mendesis, berderak, atau letupan kecil;
terdapat asap;
bagian perangkat mengalami perubahan bentuk atau kerusakan fisik.
UL Solutions memasukkan panas, sel yang menggembung, asap, bau elektrolit, serta suara mendesis atau berderak sebagai sejumlah indikasi kerusakan internal yang perlu diperhatikan.
Jika ponsel menunjukkan tanda-tanda tersebut, jangan terus digunakan dan jangan memaksakan pengisian daya. Pengguna juga sebaiknya tidak membongkar atau menusuk baterai sendiri.
Untuk baterai yang sudah rusak, penanganan sebaiknya mengikuti petunjuk produsen atau dilakukan oleh teknisi yang memiliki kompetensi. Langkah tersebut penting karena kerusakan internal baterai tidak selalu dapat diketahui hanya dari kondisi bagian luarnya.
Cek Berita dan Artikel yang lain di Harian Jogja, dan edisi cetak versi elektronik kami hadir di Epaper Harian Jogja.
