SUMATERA UTARA — Setiap paket baterai kendaraan listrik dirancang untuk bertahan dari ribuan siklus pengisian daya. Namun para insinyur juga wajib menguji skenario terburuk: kerusakan fisik parah yang bisa memicu korsleting internal. Metode paling umum untuk simulasi ini adalah uji penetrasi paku, di mana benda tajam sengaja ditusukkan ke dalam sel baterai.
Proses ini bukan sekadar prosedur laboratorium. Hasil uji menentukan apakah sebuah sel baterai mampu mengendalikan panas dan mencegah thermal runaway—reaksi kimia berantai tak terkendali yang memicu kebakaran atau bahkan ledakan.
Bagaimana Proses Penusukan Paku pada Sel Baterai?
Standar pengujian mensyaratkan paku atau jarum berdiameter 0,1 hingga 0,3 inci ditusukkan tegak lurus ke dalam sel baterai dengan kecepatan hingga 1,57 inci per detik. Tusukan ini menciptakan jembatan listrik langsung antara anoda dan katoda yang biasanya terpisah, menghasilkan korsleting internal di area kecil.
Selama pengujian berlangsung, para teknisi memantau perubahan suhu, produksi gas, asap, hingga potensi munculnya api. Peralatan modern bahkan mampu mengukur perubahan kelistrikan saat paku menembus lapisan internal sel.
Risiko Kebakaran dan Gas Beracun Saat Baterai Gagal Uji
Jika baterai gagal dalam uji ini, energi listrik yang tersimpan langsung mengalir deras melalui paku. Pelepasan energi mendadak ini memicu panas ekstrem yang tidak stabil, mendorong suhu internal melewati ambang kritis hingga terjadi thermal runaway.
Proses tersebut menghasilkan gas berbahaya seperti hidrogen fluorida, menciptakan tekanan dalam casing sel yang tertutup. Ketika ventilasi terbuka, gas mudah terbakar dengan suhu melebihi 815 derajat Celsius bisa menyembur keluar. Pada paket baterai multi-sel, panas yang berpindah ke sel tetangga memicu reaksi berantai yang dapat menghanguskan seluruh kendaraan.
Baterai LFP Lebih Tangguh Dibanding NMC dalam Uji Tusuk
Kimia sel baterai sangat menentukan tingkat keparahan kegagalan dalam uji ini. Dua jenis baterai yang paling umum digunakan adalah lithium iron phosphate (LFP) dan nickel manganese cobalt (NMC).
Sel LFP memiliki ikatan kimia yang lebih stabil dan baru memasuki thermal runaway pada suhu 271–299 derajat Celsius. Saat tertusuk, sel LFP cenderung tidak langsung gagal. Jika pun terjadi reaksi, prosesnya berlangsung lebih lambat dengan risiko perambatan api yang rendah.
Sebaliknya, baterai NMC memang menyimpan lebih banyak energi dalam ukuran yang sama, namun toleransi panasnya lebih rendah, yaitu sekitar 149–210 derajat Celsius. Artinya, sel NMC jauh lebih mungkin mengalami thermal runaway dibandingkan LFP saat tertusuk benda tajam.
Meski skenario paku menembus baterai terdengar mustahil di jalan raya, risiko seperti pecahan material kecil yang terlontar dari jalan dan menghantam pelindung bawah kendaraan, atau deformasi parah saat kecelakaan, bukanlah hal yang mustahil. Nail test tetap menjadi bagian vital dalam riset dan pengembangan baterai untuk memastikan kendaraan listrik aman digunakan dalam kondisi paling ekstrem sekalipun.
