BATERAI

Mata Kuliah : Kimia Terapan

Dosen : DR Mudjiyono

Lussana Rossita Dewi

S830208015/IPA/Psains

BAB I

PENDAHULUAN

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam ataupun yang terdapat pada laptop. Baterai sekali pakai disebut juga dengan baterai primer (Gambar 1), sedangkan baterai isi ulang disebut dengan baterai sekunder.

www.bateraipowerex.com

Gambar 1 Baterai primer

Baik baterai primer maupun baterai sekunder, kedua-duanya bersifat merubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai primer hanya bisa dipakai sekali, karena menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik (irreversible reaction). Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi kimianya bersifat bisa dibalik (reversible reaction).

BAB II

DASAR TEORI

Reaksi Reduksi dan Oksidasi

Definisi oksidasi :

1. Reaksi suatu zat dengan O₂

2. Menambah kadar oksigen atau mengurangi kadar hidrogen dari suatu zat

3. Menaikkan bilangan oksidasi suatu unsur dalam keadaan bebas atau dalam suatu senyawa

4. Menambah muatan positif suatu kation atau mengurangi muatan negatif suatu anion

Zat-zat yang dapat mengoksidasi zat lain dinamakan oksidator. Disamping O₂ masih dikenal banyak oksidator-oksidator lainnya seperti Cl₂, Br₂, I₂, KNO₃, dan KClO₃.

Peristiwa reduksi merupakan kebalikan dari peristiwa oksidasi. Reduksi selalu terjadi bersamaan dengan oksidasi. Bila suatu zat teroksidasi karena mengikat oksigen, maka zat yang melepaskan oksigen menjadi tereduksi.

Zat yang dapat mengoksidasi zat lain disebut oksidator. Oksidator melepaskan oksigennya kepada zat yang dioksidasinya. Zat yang mengambil oksigen dari zat lain disebut reduktor dan bersifat pereduksi. Zat yang teroksidasi adalah reduktor. Sebaliknya, zat yang mengoksidasi adalah oksidator. Jadi reaksi oksidasi-reduksi selalu berlangsung bersamaan dan serempak, dan disingkat redoks (reduksi-oksidasi).

Sel-Sel Elektrokimia

Sel elektrokimia dapat digolongkan atas sel elektrolisis dan sel galvanik. Dalam sel elektrolisis energi listrik menyebabkan terjadinya sustu reaksi kimia, sedangkan dalam sel galvanik suatu reaksi kimia meghasilkan energi listrik.

Reaksi yang berlangsung di dalam sel elektrokimia terdiri atas dua buah setengah reaksi, yaitu oksidasi yang terjadi pada anode, dan reduksi yang terjadi pada katode.

Elektrolisis

Elektrolisis adalah peruraian suatu elektrolit karena pengaruh arus listrik sehingga terbentuk senyawa-senyawa baru yang lebih sederhana.

Banyaknya arus listrik yang dialirkan melalui suatu sel elektrolisis dan banyaknya zat yang dihasilkan pada elektrode dapat dihitung dengan hukum Faraday yaitu :

1. Banyaknya zat yang dihasilkan pada elektrode berbanding lurus dengan jumlah arus listrik yang digunakan
2. Berat zat yang dihasilkan oleh sejumlah arus listrik berbanding lurus dengan berat ekivalen masing-masing zat

BAB III

PEMBAHASAN

Komponen di dalam baterei

Baterai terdiri dari tiga komponen penting (Gambar 2), yaitu:

1. Batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai)

2. Seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai)

3. Pasta sebagai elektrolit (penghantar)

Adapun selnya terdiri dari sebuah silinder dari Zn yang berfungsi sebagai anode dan tepat di tengah-tengah silinder terdapat sebatang grrafit berlapiskan MnO₂ sebagai katode. Ruang antara batang grafit dan silinder Zn diisi dengan pasta elektrolit yang terdiri dari campuran NH₄Cl + ZnCl₂ + MnO₂ + H₂O (Gambar 2).

Baterei Lithium yang super tipis

Para peneliti Lembaga Ilmu Pengetahuan Indone­sia (LIPI) berhasil menemukan cara pembu­atan baterai elektronik dari bahan lithium. Berbeda dengan perangkat baterai lithium yang beredar di pasaran saat ini, ba­han elektrolit yang digunakan adalah bahan cair. Senyawa yang digunakan biasanya jenis perklo­rat (LiF atau LiClO₄).

mitra82.files.wordpress.com

Gambar 2 Bagian-bagian dari baterei kering

Elekrolit berbahan cair ke­lemahannya lebih tidak stabil di­bandingkan materi padat. Materi yang digunakan peneliti LIPI sebagai elektrolit ter­sebut adalah LiTAIP (Lithium Titanium Aluminium Fosfat). Disebutkan bahan yang digu­nakan tersebut lebih stabil dan memiliki nilai hambatan hanya 400 ohm. Pada model bateral lithium, produksi luaran nilai hambatan baterai, biasanya berada di kisar­an 1.000 ohm. Keuntungan untuk jenis baterai buatan LIPI adalah dengan semakin kecilnya nilai hambatan yang diperoleh, maka aliran arus (konduktivitas) lebih besar dibandingkan baterai-baterai lain.

Baterai lithium yang dipro­duksi oleh tim LIPI di Puslit Fisi­ka, hingga berhasil dipatenkan pada Juni lalu, total energi yang mampu disuplai mencapai 3,6 volt untuk satu sel. Rencananya dalam waktu dekat, beberapa percobaan akan dibuat untuk membuat energi suplal ini mampu memenuhi kebutuhan sebuah perangkat elektronik dengan total daya hingga 50 watt.

Keunggulan lain bateral lithi­um buatan LIPI ini, jumlah lithium yang menghantarkan arus di dalam setiap sel angkanya lebih besar 0,3 kali dibandingkan jenis lithi­um pada umumnya. Hasil perhi­tungan yang diperoleh diketahui bahwa perpaduan materi tersebut mampu menambahkan jum­lah lithium pada angka 1,33-1,37.

Kelebihan lain baterai produksi LIPI ini adalah cukup ri­ngan dan elastis seperti kertas. Untuk membuat lithium dan un­sur lainnya bisa lengket menjadi satu dan bisa digunakan sebagai baterai tim menggunakan eva (etilen venil asetat). Eva ini ber­fungsi seperti lem perekat setiap unsur. Dalam bahasa komposit­nya disebut sebagai bahan ber­basis polimer. Dari segi ukuran, baterai yang berhasil dibuat cukup tipis. Ukurannya menyentuh bilangan mikron. Saat ini kisaran persatu lembarnya berada antara 6 sampai 100 mikron.

Baterai charger dan adaptor

Baterei yang biasa dijual mempunyai tegangan listrik 1,5 volt. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Sekarang ada yang dinamakan battery-charge, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, biasa terdapat pada telepon genggam dan laptop.

Baterei sekunder memerlukan pengisi, untuk mengisi penuh kembali daya yang mereka miliki. Pengisi akan memberikan listrik ke elektroda (berlawanan dengan arah dari listrik), yang akan membalikan proses kimia pada baterai dan mengubah energi listrik menjadi energi potensial kimia.

Baterai hanya boleh di isi oleh pengisi muatan yang direkomendasikan oleh pembuatnya, untuk batere tipe tertentu. Pada umumnya baterei jangan pernah menggunakan tipe pengisi yang berbeda ukuran dan jenisnya dengan baterei pengisi. Walaupun baterei tersebut memiliki bentuk dan ukuran yang sama kecuali dari jenis merk yang sama.

Mengisi baterei tanpa pengisi baterei yang direkomendasikan adalah pekerjaan yang sulit dan berbahaya, jika terlalu banyak arus yang diberikan , atau pengisi akan memberikan arus terlalu cepat akan menyebabkan baterei terlalu panas, bocor, atau bahkan menimbulkan ledakan. Sebaliknya apabila arus yang dialirkkan tidak sesuai dengan kapsitas, maka baterei tidak akan pernah terisi penuh. Apabila hal tersebut terjadi terus menerus maka akan menghilangkan kemampuan mengisi.

Arus yang dialirkan pada saat pengisian batere terlihat normal sama dengan pada bahasan teori arus ( untuk nilai baterei ) yang dibutuhkan untuk mengisi baterei secara penuh dalam waktu satu jam. Teori arus tersebut itu biasa disebut dengan nilai tingkat kapasitas baterei dan yang ditampilkan dengan simbol “C”.contohnya, arus dari 0.1 C adalah arus pada sembilan jam, secara teoritis, pengisian pada batere akan penuh.

Teknik pengisian baterei

Secara umum tingkat pengisian batere yang lambat akan memperpanjang keseluruhan hidup dari baterei itu sendiri. Baterei akan menjadi rongsokan atau rusak jika terlalu banyaknya arus yang digunakan secara cepat pada proses pengisian. Begitu juga ketika baterei setelah mencapai tingkat akhir dari pengisian, arus harus bisa diciutkan untuk mencegah kerusakan pada batere. Banyak pengisi yang menawarkan pembatasan dengan maksud akan menurunkan atau menciutkan pemakaian arus ketika baterei mencapai tingkat pengisian potensial.

Tingkat pengisian yang lambat seringkali lebih merupakan tingkat pengisian yang dianjurkan., ketika batere akan di isi kembal kurang satu hari , tanpa ada kemungkinan yang signifikan dari kerusakan baterei. Tingkat pengisian yang lambat akan bisa di gunakan untuk baterei yang tidak dikenal .

BAB IV

KESIMPULAN

Baterei merupakan salah satu alat penyimpan listrik yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari. Dengan menggunakan baterei, mempermudah kita untuk menggunakan peralatan elektronik dimanapun kita berada. Namun, dari segi lingkungan, limbah baterei khususnya baterei primer belum ada suatu cara yang dapat mendaur ulang menjadi bahan yang ramah lingkungan. Hal tersebut menjadi tantangan para peneliti untuk menemukannya.

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

id.wikipedia.org. Baterei. Diakses pada tanggal 11 November 2008. Pukul 09.00 WIB.

www.ristek.go.id. Lithium Tipis dari LIPI. Diakses pada tanggal 11 November 2008. Pukul 09.00 WIB.