Pengertian Baterai: Prinsip, Fungsi, dan Jenis-Jenisnya

Pengertian Baterai – Baterai (Battery) merupakan sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang kemudian akan digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti diantaranya Handphone, Laptop, Senter, juga Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tak perlu lagi menyambungkan kabel listrik serta mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga kemudian dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai diantaranya adalah Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) serta Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

Pengertian Baterai

pixabay.com

Baterai merupakan alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi serta mengeluarkan tenaganya dalam bentuk listrik. Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) ini mempunyai tegangan listrik 1,5 volt. Baterai yang berbentuk tabung ataupun kotak. Ada juga yang kemudian dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang kemudian dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam. Baterai sekali pakai juga disebut dengan baterai primer, sementara baterai isi ulang disebut juga sebagai baterai sekunder. Mungkin kamu sering berpikir bagaimana benda sekecil ini mampu memberikan energi pada benda-benda lain yang lebih besar, serta bertanya bagaimana sih cara kerja baterai hingga kemudian mampu menghasilkan energi untuk benda-benda lain?

Prinsip Kerja Baterai

Baterai ialah perangkat yang mampu menghasilkan tegangan DC, yaitu dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung di dalamnya menjadi energi listrik melalui suatu reaksi elektrokimia, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Terdapat 2 jenis proses yang terjadi pada baterai :

Proses Pengisian: Proses pengubahan energi listrik menjadi energi kimia

Jika baterai dihubungkan dengan beban maka, elektronnya akan mengalir ke elektroda positif (PbO2) dengan melalui beban dari elektroda negatif (Pb), kemudian ion-ion negatifnya akan mengalir ke elektroda positif serta ion-ion positifnya akan mengalir ke elektroda negatif. Arus listrik juga dapat mengalir disebabkan adanya elektron yang kemudian bergerak ke serta atau dari elektroda sel dengan melalui reaksi ion antara molekul elektroda dengan molekul elektrolit sehingga memberikan jalan bagi elektron untuk mengalir.

Proses Pengosongan : Proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik

Proses ini merupakan proses kebalikan dari proses pengosongan dimana arus listrik dialirkan yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi pada saat pengosongan. Pada proses ini, kemudian setiap molekul air akan terurai. Ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada plat positif ini kemudian akan membentuk timah peroxida (PbO2).

Sementara setiap pasang ion hidrogen (2H+) yang dekat plat negatif bersatu dengan ion negatif Sulfat (SO4–) pada plat negatif untuk kemudian membentuk asam sulfat.

Fungsi Baterai

Jika bicara fungsi dari baterai ini bisa dibilang sebagai penghantar listrik ke suatu benda, sehingga benda yang dialiri dengan arus listrik, maka bisa bekerja dengan optimal. Dari proses inilah, maka bisa dibilang kalau fungsi baterai sangatlah penting dalam benda yang perlu dialiri listrik.

Meskipun seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi, bisa membuat suatu benda dapat bekerja dengan baik tanpa adanya baterai, tetapi penggunaan baterai ini masih tetap terus digunakan. Misalnya, pada handphone, laptop, dan sebagainya.

Sederhananya, dengan adanya baterai tentu saja memungkinkan pengguna menghidupkan atau mengoperasikan perangkat tertentu tanpa harus mencolok langsung pada sumber arus listrik.

Selain itu, dapat dikatakan juga kalau fungsi dari baterai adalah untuk menyediakan atau menyuplai energi listrik bagi alat elektronik tanpa harus tersambung ke listrik.

Jenis Baterai

Setiap baterai terdiri dari Terminal Positif( Katoda) serta Terminal Negatif (Anoda) serta Elektrolit yang kemudian berfungsi sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari baterai adalah Arus Searah atau disebut juga sebagai Arus DC (Direct Current). Pada umumnya, baterai kemudian terdiri dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya bisa digunakan satu kali (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Berikut ini penjelasan lengkap tentang kedua jenis baterai.

1. Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

Baterai Primer atau baterai sekali pakai adalah baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko serta supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang sangat terjangkau.

Baterai jenis ini juga pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt serta terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) serta C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat Baterai Primer (sekali pakai) yang kemudian berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt. Jenis-jenis Baterai yang tergolong ke dalam Kategori Baterai Primer (sekali Pakai atau Single use) antara lain.

a. Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)

Baterai Zinc-Carbon juga sering disebut sebagai baterai “Heavy Duty” yang sering kita jumpai di toko-toko ataupun supermarket. Baterai jenis ini kemudian terdiri dari bahan Zinc yang berfungsi sebagai Terminal Negatif serta sebagai pembungkus baterainya. Sementara itu, Terminal Positifnya berasal dari Karbon yang berbentuk Batang (rod). Baterai jenis Zinc-Carbon juga merupakan jenis baterai yang relatif murah jika dibandingkan dengan jenis lainnya.

b. Baterai Alkaline (Alkali)

Baterai Alkaline ini kemudian memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal jika dibandingkan dengan Baterai Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya ialah Potassium Hydroxide yang kemudian merupakan Zat Alkali (Alkaline), sehingga namanya juga disebut dengan baterai Alkaline.

c. Baterai Lithium

Baterai Lithium bisa jenis baterai yang memiliki kinerja yang lebih baik jika dibandingkan dengan jenis-jenis Baterai Primer (sekali pakai) lainnya. Baterai Lithium juga dapat disimpan lebih dari 10 tahun serta dapat bekerja pada suhu yang sangat rendah.

Karena keunggulannya ini, baterai jenis Lithium kemudian sering digunakan untuk aplikasi memory backup pada Mikrokomputer juga Jam Tangan. Baterai Lithium kemudian bisa dibuat seperti bentuk Uang Logam ataupun disebut juga dengan Baterai Koin (Coin Battery). Selain itu, ada juga yang kemudian memanggilnya Button Cell ataupun Baterai Kancing.

d. Baterai Silver Oxide

Baterai Silver Oxide adalah jenis baterai yang tergolong mahal dalam hal harganya. Hal ini sendiri dikarenakan tingginya harga Perak (Silver). Baterai Silver Oxide kemudian dapat dibuat untuk menghasilkan Energi yang tinggi namun dengan bentuk yang relatif kecil dan ringan.

Baterai jenis Silver Oxide ini juga sering dibuat dalam dalam bentuk Baterai Koin (Coin Battery) atau Baterai Kancing (Button Cell). Baterai jenis Silver Oxide ini juga sering dipergunakan pada jam tangan, kalkulator, dan aplikasi militer.

2. Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

Baterai Sekunder merupakan jenis baterai yang dapat di isi ulang ataupun Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara baterai sekunder dalam menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini juga dapat berbalik (Reversible).

Pada saat baterai ini digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal baterai (discharge), elektron ini kemudian akan mengalir dari negatif ke positif. Sementara pada saat sumber energi luar (charger) ini kemudian dihubungkan ke baterai sekunder, elektron ini akan mengalir dari positif ke negatif, sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai.

Jenis-jenis baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable battery) ini sering kita temukan antara lain seperti pada baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) serta Li-Ion (Lithium-Ion). Adapun jenis-jenis baterai yang tergolong ke dalam kategori baterai sekunder (baterai isi ulang), antara lain:

a. Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium)

Baterai Ni-Cd (NIckel-Cadmium) merupakan jenis baterai sekunder (isi ulang) yang menggunakan Nickel Oxide Hydroxide serta Metallic Kadmium adalah bahan elektrolitnya. Baterai Ni-Cd ini memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu yang luas serta siklus daya tahan yang lama. Di satu sisi, baterai Ni-Cd kemudian akan melakukan discharge sendiri (self discharge) sekitar 30% per bulan saat tak lagi digunakan.

Baterai Ni-Cd juga mengandung 15% Toksik/racun yaitu bahan Carcinogenic Kadmium yang kemudian dapat membahayakan kesehatan manusia serta lingkungan hidup. Saat ini, penggunaan serta penjualan baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium) dalam perangkat portabel konsumen ini telah dilarang oleh EU (European Union) berdasarkan pada peraturan “Directive 2006/66/EC” atau dikenal dengan “Battery Directive”.

b. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)

Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) ini memiliki keunggulan yang hampir sama dengan Ni-Cd, tetapi baterai Ni-MH memiliki kapasitas 30% lebih tinggi jika dibandingkan dengan baterai Ni-Cd serta tak memiliki zat berbahaya Cadmium yang akan merusak lingkungan serta kesehatan manusia. Baterai Ni-MH juga dapat diisi ulang hingga ratusan kali sehingga dapat menghemat biaya dalam pembelian baterai.

Baterai Ni-MH juga memiliki Self-discharge sekitar 40% setiap bulannya jika tidak digunakan. Saat ini, baterai Ni-MH juga banyak digunakan dalam Kamera dan radio komunikasi. Meski tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, tetapi baterai Ni-MH juga tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia serta lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan daur ulang (recycle) dan tak boleh dibuang di sembarang tempat.

Dari pembahasan di atas dapat dikatakan bahwa baterai memang sulit untuk dilepaskan dari kehidupan kita, seperti handphone. Demikian pembahasan tentang pengertian baterai hingga jenis-jenis baterai. Semoga semua pembahasan di atas bisa bermanfaat untuk Grameds.

Rekomendasi Buku-Buku Terkait Baterai

1. Pengetahuan Baterai Mobil

Baterai mobil merupakan alat yang menyimpan energi untuk menyuplai sistem kelistrikan mobil, seperti untuk menghidupkan mobil saat awal atau melakukan starter, sistem pengapian, sistem listrik bodi dan penerangan, sistem instrumen mobil, sistem kelistrikan AC, sistem wiper, sistem listrik, dan sistem lainnya.

2. Pengenalan Elektronika Daya, Penyearah AC-DC

Buku Pengenalan Elektronika Daya ini ditulis sebagai upaya untuk memperkaya perbendaharaan kepustakaan di bidang teknik elektro, khususnya bidang teknik tenaga listrik. Buku ini memberikan penekanan utama pada konsep dasar pengenalan elektronika daya; pengenalan komponen saklar daya; terminologi dan konsep sirkuit daya; tegangan, arus dan daya dalam sirkuit tiga phasa; rangkaian pendukung elektronika daya; rangkaian penyearah tidak dikontrol; rangkaian penyearah dikontrol; DC-DC converter; dan pengendali tegangan bolak-balik (AC-AC controller).

Buku ini mengambil contoh-contoh sederhana dalam penerapan pada sistem elektronikaa daya itu sendiri sehingga penerapan konsep, teori dan metodenya dapat dengan mudah diaplikasikan. Setelah selesai membaca buku ini diharapkan mahasiswa dapat memahami pentingnya konsep dan metode sistem elektronika daya bekerja, kemudian mengaplikasikannya dengan benar.

3. Transisi Energi: Suatu Kebijakan, Implementasi, dan Pendanaan

Pada saat ini, kebutuhan energi masih didominasi oleh energi fosil yang bersumber dari bahan bakar minyak dan batu bara. Namun, pemerintah terus berupaya agar penggunaan bahan bakar fosil tersebut berkurang dan bertransisi menuju penggunaan energi terbarukan seperti biomassa, panas bumi, angin, dan surya. Selain untuk mengatasi energi fosil yang semakin terbatas, kebijakan transisi energi juga dilakukan untuk mengatasi dampak perubahan iklim. Kebijakan transisi energi tersebut disusun secara komprehensif dengan tujuan yang terukur, yaitu mengurangi emisi Gas Rumah Kaca [GRK), menghasilkan energi yang lebih bersih, dan meningkatkan ketahanan energi dengan menggunakan potensi sumber daya yang terbarukan dan efisien. Transisi energi ini menjadi bagian yang tak terpisahkan dari rencana kemandirian energi yang diharapkan dapat berdampak positif terhadap perekonomian nasional.

“Buku ini diharapkan dapat menjadi sumbangsih Badan Kebijakan Fiskal untuk memberikan informasi kepada publik terkait berbagai upaya yang sudah dan akan dilakukan pemerintah dalam mencapai ketahanan energi nasional yang berkelanjutan, ramah Lingkungan, dan ramah terhadap perubahan iklim. Kami berharap agar buku ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi pembaca untuk bersama-sama meningkatkan ekonomi, membangun bangsa, dan meningkatkan kesejahteraan seluruh masyarakat Indonesia sehingga tercapai tujuan pembangunan berkelanjutan yang telah kita cita-citakan.” —Febrio Nathan Kacaribu Kepala Badan Kebijakan Fiskal Kementerian Keuangan Republik Indonesia

4. Distribusi Daya Listrik, Teori dan Praktik

Buku berjudul Distribusi Daya Listrik -Teori dan Praktik yang berisi tentang teori dan contoh soal dengan penyelesaiannya, yang dikhususkan bagi mahasiswa Jui.usan Teknik Elektro. Namun, tidak menutup kemungkinan bagi disiplin ilmu yang lain untuk mengembangkan sesuai dengan bidangnya. Bab-bab dalam buku ini terdiri dari:

Karakteristik Beban: membahas tentang faktor penilaian beban dan definisinya.
Sistem Jaringan Distribusi: membahas tentang jaringan distribusi primer, sistem jaringan primer bentuk radial, sistem jaringan primer bentuk loop/ring, sistem jaringan primer bentuk grid/network, serta sistem jaringan primer bentuk spindle dan cluster.
Aplikasi Matriks Topologi pada Sistem Distribusi Listrik Bentuk Radial: membahas tentang arus listrik pada setiap segmen dengan matriks topologi sistem distribusi listrik bentuk radial, dan rugi daya maksimum di jaringan.
Perbaikan Faktor Kerja: membahas tentang definisi lagging dan leading, sudut fasa, segi tiga daya, dan perbaikan faktor kerja.
Perkiraan Pertumbuhan Beban: membahas tentang teori korelasi, membuat grafik persamaan, metode kuadrat terkecil, kurva garis lurus kuadrat terkecil, trend eksponensial, menentukan koefisien a dan b dari persamaan garis regresi Y = a + bX, dan perkiraan beban puncak.
Studi Aliran Daya pada Sistem Distribusi Primer dengan Tipe Jaringan Radial: membahas tentang teknik topologi, persamaan karakteristik jaringan, persamaan arus injeksi, jatuh tegangan pada jaringan radial, persamaan daya, algoritma perhitungan aliran daya jaringan radial secara iterasi, dan perhitungan aliran daya jaringan radial tanpa iterasi.
Pelepasan Beban: membahas tentang operasi sistem tenaga listrik setelah lepasnya pembangkit, desain sistem pelepasan beban industri, dan kriteria dalam pengaturan rele frekuensi.

Jika ingin mencari buku mengenai baterai, maka kamu bisa mendapatkannya di gramedia.com. Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.

Buku Terkait

Materi Terkait Fisika

Penulis: Sofyan

Sumber: Dari berbagai sumber

Pengertian Baterai: Prinsip, Fungsi, dan Jenis-Jenisnya