Baterai – Penggunaan baterai saat ini sangat luas di segala bidang kehidupan. Berbagai peralatan elektronik seperti smartphone, jam dinding, remote TV, mainan anak-anak, kalkulator, dan lainnya menggunakannya sebagai pemasok energinya agar bisa bekerja.
Baterai yang tersedia di pasaran memiliki jenis, bentuk, dan ukuran yang berbeda-beda karena disesuaikan dengan kebutuhan. Secara umum, diartikan sebagai suatu alat penghasil energi listrik yang terdiri dari dua buah sel elektrokimia pengubah energi kimia menjadi listrik.
Baterai memiliki dua buah kutub yakni kutub positif dan kutub negatif, kutub negatif adalah sisi yang mempunyai energi potensial lebih rendah dibandingkan kutub positif. Posisi kutub positif dan kutub negatif harus diletakkan dengan tepat agar bisa bekerja.
Pengertian Baterai
Apa itu baterai? Pengertian baterai adalah sebuah komponen yang mampu mengubah energi kimia yang disimpannya menjadi sumber energi listrik melalui proses kimia untuk dapat digunakan peralatan elektronika. Energi listrik yang dihasilkan, digunakan sebagai sumber daya perangkat elektronik.
Kutub pada baterai adalah kutub positif (katoda) dengan kutub negatif (anoda). Di antara kedua kutub terdapat zat elektrolit yang berfungsi untuk mengalirkan listrik dari anoda ke katoda. Energi potensial pada katoda lebih besar dibandingkan energi potensial di anoda.
Penemu baterai adalah Alessandro Volta, nama lengkapnya cukup panjang yakni Conte Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta. Volta dilahirkan pada 18 Februari 1745, di sebuah kota kecil Como, Lombardy, yang berada di wilayah utara Italia, dikutip dari Britannica.
Pengertian Baterai Menurut Para Ahli
- Menurut rahmat (2013), diartikan sebagai perangkat yang mengandung sel listrik yang dapat menyimpan energi yang dapat dikonversi menjadi daya.
- Menurut lister (1993), Battery adalah kumpulan dari beberapa sel listrik yang digunakan untuk menyimpan energi kimia untuk selanjutnya diubah menjadi energi listrik.
3 Fungsi Baterai
Baterai memiliki berbagai fungsi yang sangat dibutuhkan oleh perangkat elektronik, bahkan mesin kendaraan. Bekerja mengkonversi energi kimia yang tersimpan di dalamnya menjadi energi listrik. Berikut adalah beberapa fungsi untuk perangkat elektronik dan kendaraan:
1. Sebagai Sumber Energi
Fungsi utama baterai adalah sebagai sumber energi listrik yang disimpan dalam bentuk energi kimia, energi kimia yang disimpan di dalam kemudian diubah menjadi energi listrik sebagai sumber energi untuk berbagai peralatan elektronik, seperti laptop, kamera, ponsel, walkie-talkie, radio, hingga mobil.
2. Menghidupkan Sistem Starter
Sistem starter adalah sebuah sistem untuk menghidupkan perangkat yang membutuhkan daya listrik. Saat sistem starter akan dinyalakan, maka baterai yang terhubung langsung dengan perangkat listrik akan menghasilkan daya listrik agar starter dapat hidup.
3. Berfungsi Sebagai Stabilizer
Pada sistem kerja kendaraan dibutuhkan sebuah sistem sebagai penyeimbang atau disebut sebagai stabilizer, baterai pada kendaraan berperan sebagai stabilizer yakni untuk menyuplai energi listrik ke kendaraan sehingga mesin bekerja seimbang.
Itulah beberapa fungsi baterai yang perlu diketahui, memiliki manfaat untuk kehidupan sehari-hari yang banyak digunakan dalam beberapa hal.
Cara Kerja Baterai
Baterai bekerja dengan cara mengalirkan energi dari kutub negatif (anoda) yang merupakan sumber elektron kemudian elektron mengalir menuju kutub positif (katoda), material pembentuk kutub positif dan kutub negatif dapat bereaksi dengan bahan elektrolit yang ada di antara kedua kutub.
Satu senyawa baru akan terbentuk di kutub negatif saat bereaksi dan menyisakan satu elektron. Agar terjadi reaksi antara kutub positif (katoda) dengan zat elektrolit, diperlukan satu elektron yang berasal dari reaksi pada anoda dan elektrolit.
Elektron kemudian berpindah ke kutub positif yang menghasilkan aliran arus listrik, cara kerja baterai ini berhubungan dengan kutub yang ada pada kutub negatif dan positif.
Prinsip Kerja Baterai
Baterai bekerja dengan dua cara yang berbeda namun berkesinambungan, yaitu prinsip pengisian dan pengosongan.
Prinsip pengisian adalah mekanisme konversi energi listrik untuk disimpan ke dalam bentuk energi kimia. Dalam pengisian, baterai yang telah digunakan energi kimianya diisi ulang agar dapat kembali menghasilkan listrik.
Prinsip pengosongan adalah mekanisme konversi energi kimia menjadi energi listrik. Pada pengosongan, energi kimia dipecah dengan cara elektrokimia menjadi energi listrik. Energi listrik dilepaskan ke perangkat elektronik, sedangkan energi kimia menjadi kosong atau habis.
Jenis-jenis Baterai
Berdasarkan kemampuannya, baterai dibedakan menjadi dua macam yakni primer dan sekunder. Kedua jenis ini kemudian dibagi lagi ke dalam beberapa macam berdasarkan material pembentuknya. Berikut pengertian dan manfaat masing-masing:
Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)
Baterai primer merupakan jenis sekali pakai atau single use battery yakni tidak bisa diisi ulang. Oleh karena itu, ini akan langsung dibuang ketika daya listriknya sudah habis.
Tegangan yang dihasilkan oleh baterai primer beraneka ragam yakni mulai dari 1,5 Volt, 6 Volt, dan 9 Volt. primer hadir dalam berbagai ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil), C (medium) dan D (besar).
Berikut ini penjelasan selengkapnya mengenai klasifikasi jenis baterai primer (sekali pakai) yang perlu kamu ketahui :
1. Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)
Baterai zinc-carbon juga dikenal sebagai heavy duty yang sangat mudah dibeli di supermarket ataupun toko-toko biasa, zinc-carbon dibuat dari material zinc sebagai pembungkus sekaligus terminal negatif.
Sementara material karbon berperan sebagai batang atau rod baterai yang merupakan terminal positif, harga zinc-carbon tergolong terjangkau dibandingkan harga jenis yang lain.
2. Baterai Alkaline (Alkali)
Baterai alkaline memiliki daya tahan yang jauh lebih lama dibandingkan seng karbon. Dilihat dari bentuknya, alkaline hampir serupa dengan seng-karbon.
Namun, dari segi harga, baterai alkaline jauh lebih mahal dibandingkan seng karbon karena bisa digunakan dalam waktu lama. Alkaline menggunakan zat elektrolit berupa Potassium hydroxide, ini disebut sebagai alkaline karena kandungan zat alkali di dalam.
3. Baterai Lithium
Lithium adalah sekali pakai (single use) yang dapat digunakan dalam waktu lama. Bahkan, daya tahan lithium bisa mencapai waktu 10 tahun atau lebih. Kelebihan lain lithium adalah dapat bekerja pada suhu rendah.
Sifat lithium yang tahan lama dan bisa bekerja di suhu rendah membuatnya digunakan sebagai memori backup komputer dan juga jam tangan. Lithium biasa dikenal sebagai uang logam atau kancing karena bentuk baterainya yang menyerupai uang koin.
4. Baterai Silver Oxide
Baterai silver oxide merupakan salah satu jenis primer yang dibanderol dengan harga paling mahal dibandingkan jenis primer yang lain, harga silver oxide yang mahal karena dibuat dari material silver atau perak.
Ini biasanya digunakan sebagai jam tangan dan kalkulator. Selain dikarenakan material pembuatannya menggunakan bahan perak, silver oxide dibanderol dengan harga mahal karena kualitasnya yang tidak main-main.
Energi yang dihasilkan oleh silver oxide cukup besar dibandingkan primer lain.
Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)
Baterai sekunder merupakan jenis yang bisa digunakan berkali-kali dengan cara mengisi ulang daya baterai.
Kelebihan sekunder yakni memiliki kapasitas yang relatif lebih besar dibandingkan primer sehingga digunakan pada peralatan elektronik berdaya besar seperti laptop dan lainnya, reaksi kimia pada sekunder bersifat reversible atau reaksi kimia dapat balik.
Ketika terminal dihubungkan dengan beban (discharge), maka elektron akan mengalir dari kutub negatif ke positif. Namun saat diisi ulang, elektron mengalir dari positif ke negatif. Berikut beberapa jenis sekunder:
1. Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium)
Ni-Cd merupakan jenis sekunder isi ulang yang menggunakan zat elektrolit dari Metallic Cadmium dan Nickel Oxide Hydroxide. Kelebihan Ni-Cd adalah mampu beroperasi pada rentang suhu yang besar dengan daya tahan lama. Ketika Ni-Cd sedang tidak digunakan, maka akan melakukan discharge secara otomatis (self discharge) sebesar 30% per bulannya.
Kelemahan Ni-Cd yakni mengandung zat beracun yaitu Carcinogenic Cadmium sebesar 15% yang bisa membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, penggunaan Ni-Cd untuk peralatan portable masyarakat umum dilarang oleh badan European Union berdasarkan peraturan “Battery Directive”.
2. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)
Kelebihan Ni-MH hampir sama dengan Ni-Cd namun pada Nickel-Metal Hydride tidak mengandung zat-zat beracun berbahaya dari Cadmium yang bisa mengganggu kesehatan manusia dan lingkungan.
Meski begitu, tetap mengandung sedikit bahan berbahaya lainnya. Keunggulan Ni-MH lainnya adalah memiliki kapasitas 30% lebih besar dibandingkan Ni-Cd.
Ni-MH dapat diisi ulang hingga ratusan kali sehingga kamu tidak perlu terlalu sering mengganti, tingkat self-discharge Ni-MH adalah 40% setiap bulannya saat tidak digunakan. Ni-MH umumnya dipakai sebagai radio komunikasi dan kamera.
3. Baterai Li-Ion (Lithium-Ion)
Li-Ion tentu sudah tidak asing lagi bagi para pengguna peralatan elektronik portable seperti laptop, smartphone, hingga kamera digital. Kelebihan Lithium-Ion adalah kapasitasnya yang lebih besar mencapai sekitar 30% dibandingkan sekunder jenis Ni-MH.
Selain itu, Lithium-Ion juga memiliki daya tahan siklus yang besar serta bobotnya yang lebih ringan sekitar 30%. Apabila Lithium-Ion dibiarkan tidak digunakan, maka akan self-discharge sendiri sebesar 20% per bulannya.
Lithium-Ion tergolong lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung cadmium. Meski tidak mengandung bahan berbahaya cadmium, namun sebagaimana kimia lainnya, Lithium-Ion tetap dapat merusak kesehatan manusia karena terdapat sedikit bahan berbahaya.
4. Baterai Li-Po (Lithium – Polymer)
Lithium-Polymer hampir serupa dengan Li-Ion yakni juga digunakan pada perangkat portable. Bedanya adalah pada Li-Po, lebih fleksibel karena bersifat cair sehingga bisa digunakan untuk perangkat berukuran kecil. Li-Po cocok digunakan untuk ponsel sangat tipis.
Selain itu, kepadatan energi Li-Po juga lebih besar dengan bobot ringan. Dibandingkan lainnya, Li-Po tidak mengalami efek memori dengan masa pakai 40% lebih lama. Li-Po bisa dikatakan sebagai paling canggih hari ini.
Materai pembuat Li-Po adalah plastik sehingga lebih ringan namun lebih mudah terbakar.
5. Baterai Rechargeable Alkaline
Alkaline juga ada versi sekundernya yakni rechargeable alkaline. Seperti alkaline primer, ini menggunakan zat alkali sebagai elektrolitnya. Bedanya adalah alkaline ini bisa diisi ulang ketika dayanya habis, sehingga pengguna tidak perlu sering mengganti.
Alkaline rechargeable ini bisa digunakan untuk berbagai perangkat elektronik seperti remote AC, remote TV, dan perangkat lainnya. Rechargeable alkaline yang tersedia di pasaran dalam berbagai tipe seperti tipe AA dengan kapasitas 1200 mAh.
Bisa dilihat jika jenis ada dua dan masing-masing jenis tersebut juga dapat dibagi lagi menjadi beberapa jenis yang berbeda.
Sumber Energi Listrik pada Baterai
Energi listrik pada baterai berasal dari proses konversi energi kimia yang tersimpan di dalam menjadi energi listrik, zat-zat kimia di dalam menyimpan energi kimia yang akan diubah menjadi energi listrik ketika kutub negatif dan kutub positif dihubungkan.
Misalnya pada Zinc-Carbon, batang arang atau karbon yang keras akan mengalami reaksi kimia sehingga berubah menjadi listrik.
Kapasitas Baterai
Kapasitas baterai adalah jumlah Ampere jam (Ah = kuat arus atau Ampere x waktu). Kapasitas merupakan total isian yang dapat diberikan secara rata-rata sebelum sel mencapai tegangan drop atau tegangan turun (drop voltage) sebesar 1,75 V.
Setiap sel pada baterai memiliki tegangan sebanyak 2 V, jika terus digunakan maka tegangan akan terus turun. Kapasitas efektif disebut sudah digunakan semuanya jika tegangan menyentuh 1,75 V.
Ukuran
| Jenis/Ukuran Baterai | Nama IEC (Bahan kimia yang digunakan) | Kapasitas umum (mAh) | Dimensi-mm (Diameter x Tinggi dalam mm) |
| AAA | R03 (Zinc-carbon) LR03 (Alkaline) HR03 (Ni-MH) KR03 (Ni-Cd) ZR03 (Ni-OOH) FR03 (Li-FeS2) | 540 1200 800 – 1000 – – | 10,5 x 44,5 |
| AA | R6 (Zinc-carbon) LR6 (Alkaline) FR6 (Li-FeS2) HR6 (Ni-MH) KR6 (Ni-Cd) ZR6 (Ni-OOH) | 1100 2700 3000 1700 – 2900 600 – 1000 – | 14,5 x 50,5 |
| C | R14 (Zinc-carbon) LR14 (Alkaline) HR14 (Ni-MH) KR14 (Ni-Cd) ZR14 (Ni-OOH) | 3800 8000 4500 – 6000 – – | 26,5 x 50 |
| D | R20 (Zinc-carbon) LR20 (Alkaline) HR14 (Ni-MH) KR14 (Ni-Cd) ZR14 (Ni-OOH) | 8000 12000 2200 – 12000 – – | 34,2 x 61,5 |
| 9V | 6F22 (Zinc-carbon) 6LR61 (Alkaline) 6KR61 (Ni-Cd) 6HR61 (Ni-MH) | 400 565 120 175 – 300 | Panjang = 26,5 Lebar = 17,5 Tinggi = 48,5 |
| Baca Materi Pembelajaran Lainnya : | |
| Pengertian dan Fungsi Relay | Pengertian dan Fungsi Kapasitor |
| Pengertian dan Fungsi Dioda | Pengertian dan Fungsi Trafo |
Memahami berbagai jenis termasuk ukuran yang tersedia di pasaran sangat penting agar tidak sampai salah pilih untuk peralatan elektronik, terutama untuk yang berkarir di bidang elektronika.
Pengertian baterai secara sederhana merupakan komponen yang terdiri dari dua sel elektrokimia yang bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Zat kimia berbentuk serbuk hitam yang membungkus batangan karbon akan mengalami reaksi kimia yang menghasilkan output arus listrik.
Dibedakan ke dalam dua jenis berdasarkan kemampuannya untuk diisi ulang yakni primer sekali pakai dan sekunder yang dapat diisi ulang. Setiap jenis tersebut kemudian terdiri dari berbagai macam yang dibedakan berdasarkan material pembentuknya.
Itu tadi pembahasan mengenai pengertian baterai menurut para ahli, jenis-jenis, ukuran, fungsi, kapasitas, sumber energi, prinsip kerja, dan cara kerja. Semoga bermanfaat.
Baca Juga Artikel Lainnya:
- Kriptografi Adalah: Pengertian, Sejarah, Tujuan, Algoritma & Contoh
- XHTML Adalah: Pengertian, Aturan, Contoh, Kelebihan dan Kekurangan
- Software Adalah: Pengertian, Fungsi, Jenis, dan Contohnya
- Routing Adalah: Fungsi, Cara Kerja, Jenis, Konfigurasi dan Contoh
Referensi:
- https://wikielektronika.com/pengertian-jenis-dan-sumber-energi-listrik-pada-baterai/
- https://teknikelektronika.com/pengertian-baterai-jenis-jenis-baterai/
- https://www.kelasplc.com/pengertian-baterai-dan-jenisnya/
- https://www.zanoor.com/pengertian-baterai/
- https://kamuharustahu.com/pengertian-baterai/