SUMATERA UTARA — Baterai mobil listrik tidak hanya diuji untuk daya tahan dan jarak tempuh. Para insinyur juga wajib menguji skenario terburuk: kerusakan fisik fatal. Salah satu metodenya adalah nail penetration test, di mana benda tajam ditusukkan ke sel baterai untuk meniru kondisi korsleting internal.
Uji ini mengungkap kemampuan baterai mengendalikan panas dan mencegah thermal runaway—reaksi kimia berantai tak terkendali di mana panas memicu arus listrik yang justru menghasilkan lebih banyak panas. Jika tidak terkendali, kondisi ini bisa berujung pada kebakaran atau bahkan ledakan. Mekanisme Uji dan Ambang Batas Standar
Standar pengujian mensyaratkan paku atau jarum berdiameter 0,1 hingga 0,3 inci ditusukkan tegak lurus ke sel baterai dengan kecepatan hingga 1,57 inci per detik. Tusukan ini menciptakan jembatan listrik langsung antara anoda dan katoda yang biasanya terpisah, menghasilkan panas di area kecil. Jika panas cukup besar, sel bisa masuk ke thermal runaway.
Selama pengujian, para teknisi memantau perubahan suhu, produksi gas, asap, dan tanda-tanda kebakaran. Rig pengujian modern dapat mengontrol posisi paku secara presisi, bahkan beberapa paku dilengkapi sensor untuk mengukur suhu langsung di titik tusukan. Laboratorium tertentu juga mampu mengukur perubahan listrik saat paku menembus lapisan internal sel. Kimia Baterai Menentukan Tingkat Keparahan
Kimia baterai sangat menentukan seberapa parah kegagalan saat uji paku. Dua jenis baterai yang paling umum adalah lithium iron phosphate (LFP) dan nickel manganese cobalt (NMC). Sel LFP memiliki ikatan kimia lebih stabil dan baru mengalami thermal runaway pada suhu 520–570 derajat Fahrenheit. Saat tertusuk, sel LFP cenderung tidak gagal, dan reaksinya lebih lambat dengan risiko penyebaran api rendah.
Sementara itu, baterai NMC memang menyimpan lebih banyak energi dalam ukuran yang sama, tetapi toleransi panasnya lebih rendah, hanya 300–410 derajat Fahrenheit. Artinya, sel NMC jauh lebih mungkin mengalami thermal runaway dibanding LFP. Perbedaan ini penting di pasar Indonesia yang mulai mengenal kedua jenis baterai tersebut. Konsekuensi Nyata di Jalan Raya
Baterai yang gagal dalam uji paku akan melepaskan energi listrik secara tiba-tiba melalui paku. Pelepasan energi ini menghasilkan panas ekstrem yang mengguncang lapisan sel dan memicu thermal runaway. Suhu internal naik melewati batas kritis, menghasilkan gas berbahaya seperti hidrogen fluorida. Tekanan dalam casing sel yang tertutup meningkat hingga melepaskan uap mudah terbakar dengan suhu melebihi 1.500 derajat Fahrenheit.
Dalam paket baterai multi-sel, panas yang hebat dapat merambat ke sel tetangga dan memicu reaksi berantai yang berujung pada mobil terbakar. Meski tusukan paku dengan diameter tertentu terdengar mustahil terjadi di dunia nyata, skenario seperti serpihan kecil yang beterbangan dari jalan dengan kecepatan tinggi atau deformasi parah saat kecelakaan bukanlah hal yang mustahil. Justru di sinilah uji paku menjadi bagian penting dalam riset dan pengembangan baterai EV, sekaligus bahan pertimbangan bagi konsumen yang mengutamakan keselamatan.
