Jurnal Baterai 33404y

BATERAI Muhammad Johan Setiawan Universitas Malikussaleh Lhokseumawe Email : [email protected] ABSTRAK Baterai saat ini masih menjadi sumber tenaga alternatif yang masih sering digunakan untuk berbagai aplikasi seperti untuk radio saku (pocket radio), MP3 dan aplikasi lain yang sering digunakan untuk traveling (portable). Perangkat bergerak (portable) ini tidak dapat berfungsi dengan baik, tanpa didukung oleh baterai yang baik pula. Baterai yang digunakan untuk suatu perangkat bergerak (portable) saat ini terdiri dari 4(empat) jenis baterai rechargeable yang telah digunakan secara tetap: Nickel-Cium (NiCd), NickelMetal-Hybrid (NiMH), Lithium-Ion (Li-Ion), dan Lithium-Polymer (Li-Polymer). Kata kunci: Baterai, Nickel-Cium (NiCd), NickelMetal-Hybrid (NiMH), Lithium-Ion (LiIon), dan Lithium-Polymer (Li-Polymer).

1. Pendahuluan Energi merupakan hal yang sangat utama keberadaannya dalam kehidupan manusia saat ini. Semua aspek dalam kehidupan pasti membutuhkan energi. Dari hal yang paling kecil hingga hal yang besar semuanya membutuhkan energi. Energi itu sendiri bisa berasal dari sumber yang terbarukan dan sumber yang tidak terbaru kan. Contoh dari sumber yang terbarukan diantaranya adalah angin dan ombak yang akan terus ada dan tak pernah habis. Sedangkan sumber energi yang tidak terbarukan contohnya adalah batu bara dan minyak bumi. Berbicara lebih dalam mengenai energi, kita pasti sudah sangat dekat dengan hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan. Tetapi energi bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Perubahan energi itulah yang biasanya banyak digunakan d alam aplikasi seharihari. Sebagai contoh adalah perubahan energi listrik menjadi kinetik pada kipas angin, energi listrik menjadi kalor pada

pemanas ruangan dan energi listrik menjadi energi cahaya seperti lampu. Berdasarkan atas prinsipnya, sel baterai menghasilkan energi listrik dari energi kimia. Dalam sel baterai terjadi reaksi redoks yang kemudian menghasilkan energi listrik yang bisa kita manfaatkan untuk menjalankan berbagai perangkat elektronik seperti kamera dan telepon genggam. Seiring dengan berkembangnya penemuan dan penelitian, saat ini telah didapati teknologi terbaru berupa alat transportasi yang bisa digerakkan dengan sumber energi berupa baterai.

2. Pembahasan 2.1. Definisi Baterai Baterai merupakan satu alat yang digunakan untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Perubahan ini dilakukan dengan memanfaatkan prinsip transfer elektron dari satu material ke material lainnya melalui sirkuit elektrik. Baterai saat ini banyak digunakan sebagai sumber suplai tenaga listrik bagi

perangkat-perangkat elektronik, sehingga kita bisa menggunakan perangkat elektronik tanpa harus menghubungkannya secara langsung dengan sumber listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai berasal dari konversi energi kimia karena di dalamnya terjadi reaksi reduksi - oksidasi (redoks). Baterai berbeda dengan kapasitor, namun sama-sama berfungsi sebagai penyimpan energi. Kapasitor menyimpan energi lebih banyak dibandingkan dengan baterai yang biasa kita gunakan.

Gambar 1. Sel baterai baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik karena terjadi reaksi redoks dalam sel nya. Maka dari itu komponen penyusun baterai itu sendiri tersusun atas elektroda positif (katoda), elektroda negatif (anoda) dan larutan elektrolit. Katoda merupakan bagian dimana terjadi proses oksidasi sedangkan anoda merupakan bagian dimana terjadinya proses reduksi. Sedangkan larutan elektrolit merupakan satu medium transfer elektron antara katoda dan anoda. Sehingga dengan adanya tiga komponen utama tersebut, reaksi redoks dapat berlangsung dan bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik.

Baterai mampu menyimpan cadangan energi listrik yang kemudian bisa digunakan untuk menyuplai energi pada peralatan elektronik yang kita gunakan. Baterai itu sendiri ada yang habis pakai atau bisa digunakan berulang- ulang. 2.2. Komponen dan Prinsip Kerja Baterai Sedikit mengulang mengenai definisi baterai, baterai merupakan satu alat yang digunakan untuk mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik. Konversi energi ini dilakukan dengan memanfaatkan prinsip transfer elektro dari satu material ke material lainnya melalui sirkuit elekttrik. Hasil yang didapat dari proses transfer elektron tersebut adalah oksidasi dari agen pereduksi yang tidak lain adalah anoda dan reduksi dari agen pengoksidasi atau katoda. Dimana dalam hal ini, pengertian reduksi itu sendiri merupakan keadaan dimana material mendapatkan tambahan elektron dan sebaliknya oksidasi merupakan keadaan dimana material kehilangan elektron. Sehingga proses yang mendasari kinerja baterai ini adalah proses redoks atau yang biasa kita kenal dengan reaksi reduksi – oksidasi. proses yang berlangsung dalam sebuah baterai menggunakan prinsip reaksi redoks. Sehingga, komponen –komponen yang menyusun sebuah sel baterai terdiri aras sebuah anoda, sebuah katoda, larutan elektrolit, dan separator atau pemisah antara katoda dan anoda. Di bawah ini adalah penjelasan yang lebih mendalam mengenai komponen –komponen tersebut. a.Anoda

Merupakan elektroda negatif yang berperan sebagai elektroda pereduksi. Anoda ini memberikan elektron yang dimilikinya sehingga mengalami oksidasi selama proses berlangsung. Anoda ini terbuat dari material yang memiliki elektron valensi yang sangat sedikit. Sebagai contoh logam yang berperan sebagai anoda atau elektroda negatif adalah seng (Zn). b.Katoda Merupakan elektroda positif yang lebih dikenal sebagai elektroda pengoksidasi. Elektroda ini dibuat sedemikian rupa untuk bisa menangkap elektron sehingga elektroda ini akan tereduksi selama proses berlangsung. Katoda pada umumnya terbuat dari material dengan elektron valensi yang hampir penuh. c.Elektrolit Elektrolit ini biasanya berupa larutan asam, basa atau garam karena larutan tersebut sangat bersifat konduktor ionik.Namun, elektrolit tidak harus selalu berupa larutan. Elektrolit bisa berupa bubuk kering atau pasta. Elektrolit ini berperan sebagai media transfer antara katoda dan anoda.Saat elektron melewati sirkuit eksternal, material elektroda dibagian dalam sel berubah menjadi ion – ion. Untuk bisa mempertahankan aliran proses, maka ion–ion tersebut harus melewati elektrolit yang berupa asam, basa atau garam tadi.

Gambar 2. Bagian dalam Baterai proses kerja yang terjadi dalam baterai ini menggunakan prinsip reaksi reduksi oksidasi. Elektroda Zn mengandung atom negatif dengan jumlah yang sangat banyak sedangkan di sisi lain elektroda Cu mengandung atom positif yang melimpah. Kemudian, saat kedua elektroda ini dimasukkan ke dalam larutan elektrolit, reaksi kimia kemudian berjalan. Reaksi kimia berjalan sesuai dengan sifat keelektronegatifan. Dimana elektroda dengan nilai yang lebih negatif akan memberikan elektronnya kepada elektroda yang lebih positif. Dari reaksi tersebut, baterai akan mampu mengubah energi kimia dari komponen yang terkandung di dalamnya menjadi energi listrik. Proses konversi ini akan terus menerus terjadi, hingga pada satu titik salah satu elektrodanya tidak mampu menyuplai elektron lagi. Sehingga baterai akan menjadi tidak berfungsi atau mati.

b.Sel Aki

Gambar 2.4 Sel Aki

Gambar 2.1 Aliran Elektron pada Sel Baterai 2.3. Jenis –Jenis Baterai a. Baterai Nikel –Kium

Sel akiini sangat banyak digunakan saat ini terutama dalam industri transportasi. Dimana dengan keberadaan sel aki ini, kendaraan seperti mobil dan motor yang kita gunakan bisa bergerak. Sel ini disusun oleh elektroda negatif berupa timbal, elektroda positif berupa timbal oksida dengan larutan elektrolit berupa asam sulfat. c. Baterai Kering (Alkaline dan Acidic)

Gambar 2.3. Baterai Ni-Cd Baterai Ni-Cd memiliki kemiripan dengan baterai timbal. Namun, pada baterai ini, masih sangat dimungkinkan untuk membuatnya dengan ukuran yang lebih kecil dan lebih ringan dari baterai timbal. Baterai ini juga bisa diisi ulang karena merupakan satu produk dari reaksi padat. Pada umumnya, baterai Ni-Cd diaplikasikan pada telepon genggam, lampu senter, radio, dan mainan anak – anak. Kelebihan dari baterai ini adalah harganya yang murah dan ukurannya yang kecil sehingga mudah disimpan dan dibawa kemana-mana.

Gambar 2.4. Baterai Alkaline

Baterai alkaline merupakan satu contoh baterai sel kering yang bisa dikatakan memiliki popularitas yang sangat tinggi di masyarakat. Hal ini dilihat dari jumlahnya yang sangat banyak dipasaran.Penggunaan baterai alkaline ini juga sangat akrab di masyarakat karena digunakan untuk keperluan harian seperti remote televisi dan senter. Dalam baterai alkaline ini, digunakan padatan KOH sebagai pengganti NH4Cl jika dibandingkan dengan baterai pada umumnya. Sehingga tidak ditemukan masalah korosi pada sel yang membuat sel ini menjadi tahan lama.

d. Baterai Ion Lithium

Gambar 2.5. Baterai Ion Lithium Baterai ion lithium merupakan satu baterai yang pada umumnya digunakan dalam alat elektronik seperi telepon genggam atau kamera. Hal ini disebabkan karena sifatnya yang bisa diisi ulang. Selain itu, baterai ini memiliki densitas yang baik dan penggunaannya juga tahan lama. Selain digunakan untuk peralat elektronik, baterai ini juga banyak digunakan pada kendaraan listrik dan militer.

3. Kesimpulan 1. baterai merupakan satu alat yang digunakan untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Perubahan ini dilakukan dengan memanfaatkan prinsip transfer elektron dari satu material ke material lainnya melalui sirkuit elektrik. 2. komponen penyusun baterai tersusun atas elektroda positif (katoda), elektroda negatif (anoda) dan larutan elektrolit. 3. proses kerja yang terjadi dalam baterai menggunakan prinsip reaksi reduksi oksidasi. DAFTAR PUSTAKA 1. https://www.idoub.com/doc/17200107 4/baterai 2. http://4muda.com/bagaimana-carakerja-baterai-dan-apa-yang-terjadisaat-baterai-di-charge/

3. http://acswebcontent.acs.org/landmar ks/drycell/history.html