Pengertian Baterai: Fungsi, Klasifikasi & Jenisnya

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian Baterai: Fungsi, Klasifikasi & Jenisnya. Baterai adalah salah satu komponen yang sering ditemui dalam rangkaian perangkat elektronik.

Oleh karena itu, kita akan menjelaskan dengan lengkap mulai dari definisi baterai, fungsinya, komponennya, jenis-jenisnya, hingga klasifikasi baterai isi ulang.

Pastikan kalian membaca penjelasan ini secara menyeluruh.

Pengertian Baterai

Baterai merupakan suatu sumber energi listrik yang mampu mengkonversi energi kimia menjadi energi listrik untuk menggerakkan perangkat.

Banyak perangkat elektronik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari mengkalianlkan baterai sebagai salah satu komponen penting. Contohnya adalah ponsel, laptop, senter, dan sejenisnya.

Fungsi Utama Baterai

Baterai memiliki fungsi sebagai sumber tenaga listrik untuk mengaktifkan berbagai alat elektronik.

Arus listrik mengalir melalui kabel sebagai penghantar listrik, sehingga arus tersebut mencapai alat yang membutuhkan daya listrik. Dengan demikian, perangkat tersebut dapat beroperasi dengan baik.

Meskipun saat ini ada juga teknologi yang memungkinkan perangkat berfungsi tanpa baterai, penggunaan baterai masih terus berkembang dalam hal efisiensi hingga saat ini.

Keberadaan baterai memungkinkan pengguna untuk menghidupkan atau mengoperasikan perangkat tertentu tanpa perlu menghubungkannya langsung ke sumber daya listrik.

Prinsip Kerja Baterai

Baterai adalah perangkat yang menghasilkan tegangan DC dengan cara mengubah energi kimia di dalamnya menjadi energi listrik melalui reaksi elektrokimia yang disebut Redoks (Reduksi – Oksidasi). Terdapat dua jenis proses yang terjadi dalam baterai:

Proses Pengisian: Proses konversi energi listrik menjadi energi kimia.

Ketika baterai terhubung dengan beban, elektron akan mengalir dari elektroda negatif (Pb) ke elektroda positif (PbO2) melalui beban. Selama proses ini, ion negatif akan mengalir ke elektroda positif, sementara ion positif akan mengalir ke elektroda negatif. Arus listrik terjadi karena elektron bergerak antara elektroda dan elektrolit melalui reaksi ion antara molekul elektroda dan molekul elektrolit, sehingga memberikan jalur bagi aliran elektron.

Proses Pengosongan: Proses konversi energi kimia menjadi energi listrik.

Proses ini adalah kebalikan dari proses pengisian di mana arus listrik dialirkan dengan arah yang berlawanan dengan saat pengosongan. Selama proses ini, setiap molekul air akan terurai. Ion oksigen yang bebas akan berikatan dengan atom Pb pada elektroda positif dan membentuk timah peroksida (PbO2).

Sementara itu, setiap pasangan ion hidrogen (2H+) yang berdekatan dengan elektroda negatif akan berikatan dengan ion sulfat negatif (SO4-) pada elektroda negatif dan membentuk asam sulfat.

Komponen-Komponen Baterai

Baterai terdiri dari beberapa komponen penting yang berperan dalam menghasilkan energi listrik. Berikut ini adalah 7 bagian utama komponen baterai:

Elektrolit: Elektrolit merupakan zat kimia yang terdapat di dalam baterai dan berperan dalam menghantarkan ion antara elektroda positif (katoda) dan elektroda negatif (anoda). Elektrolit umumnya berupa larutan atau bahan jel yang mengandung ion-ion yang dapat bergerak.
Katoda: Katoda adalah elektroda positif dalam baterai. Ia merupakan tempat terjadinya reaksi reduksi ketika baterai menghasilkan energi listrik. Katoda sering kali terbuat dari material seperti logam oksida atau senyawa kimia lain yang mampu menampung ion-ion positif dari elektrolit.
Anoda: Anoda adalah elektroda negatif dalam baterai. Ia merupakan tempat terjadinya reaksi oksidasi ketika baterai menghasilkan energi listrik. Anoda umumnya terbuat dari material seperti logam atau senyawa kimia yang mampu melepaskan elektron ke elektrolit.
Separator: Separator merupakan lapisan pemisah antara katoda dan anoda dalam baterai. Fungsinya adalah untuk mencegah kontak langsung antara kedua elektroda tersebut sehingga mencegah terjadinya korsleting. Separator biasanya terbuat dari bahan berpori seperti kertas, plastik, atau bahan keramik.
Kotak Baterai: Kotak baterai berfungsi sebagai wadah yang melindungi dan menahan semua komponen baterai. Kotak baterai biasanya terbuat dari material seperti plastik atau logam, dan memiliki desain yang sesuai dengan jenis dan ukuran baterai yang digunakan.
Tutup Baterai: Tutup baterai adalah penutup yang melekat pada kotak baterai dan berfungsi untuk melindungi dan menjaga komponen baterai tetap terlindungi serta mencegah kebocoran elektrolit.
Terminal Baterai: Terminal baterai adalah bagian yang berfungsi sebagai titik kontak atau penghubung antara baterai dan perangkat yang membutuhkan daya listrik. Terminal biasanya terdiri dari kontak positif (konektor positif) dan kontak negatif (konektor negatif) yang memungkinkan aliran arus listrik dari baterai ke perangkat yang dihubungkan.

Jenis-Jenis Baterai

Baterai memainkan peran penting dalam aktivitas sehari-hari manusia. Hampir semua perangkat elektronik yang kita gunakan secara rutin mengkalianlkan baterai sebagai sumber daya, bukan?

Meskipun ada banyak jenis baterai yang tersedia, mereka umumnya disesuaikan dengan kebutuhan perangkat tertentu. Sekarang, mari kita bahas beberapa jenis baterai yang umum digunakan saat ini.

Berikut penjelasan lebih lanjut tentang baterai primer (sekali pakai) dan baterai sekunder (dapat diisi ulang).

1. Baterai Primer (Single Use)

Baterai primer (sekali pakai) merujuk pada jenis baterai yang hanya dapat digunakan sekali dan tidak dapat diisi ulang.

Setelah baterai ini habis, perlu diganti dengan baterai baru. Meskipun bersifat sekali pakai, jenis baterai ini masih banyak digunakan karena harganya terjangkau.

Umumnya, baterai primer mampu menghasilkan tegangan sekitar 1,5 Volt. Namun, ada berbagai ukuran fisik yang tersedia. Mulai dari ukuran yang paling kecil seperti AAA, AA, C, hingga ukuran D.

Selain itu, terdapat juga baterai primer dengan bentuk kotak. Baterai kotak ini umumnya mampu menghasilkan tegangan yang lebih tinggi, sekitar 6 Volt hingga 9 Volt.

Klasifikasi Baterai Sekali Pakai

Dalam kehidupan sehari-hari, terdapat empat jenis klasifikasi baterai primer (sekali pakai) yang umum digunakan. Berikut penjelasan mengenai masing-masing jenis baterai tersebut:

Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon): Baterai ini menggunakan seng sebagai anoda dan karbon sebagai katoda. Elektrolitnya biasanya berupa larutan asam yang terdiri dari campuran air dan elektrolit asam seperti asam sulfat. Baterai Zinc-Carbon umumnya digunakan dalam perangkat elektronik sederhana seperti remote TV, jam tangan, mainan, dan sebagainya.
Baterai Alkaline (Alkalin): Baterai Alkaline menggunakan bahan kimia alkalin seperti hidroksida logam alkali sebagai elektrolitnya. Anoda pada baterai ini terbuat dari seng, sedangkan katoda menggunakan bahan seperti oksida mangan atau nikel oksida. Baterai Alkaline memiliki daya tahan yang lebih lama dan lebih stabil dibandingkan dengan baterai Zinc-Carbon. Mereka sering digunakan dalam perangkat elektronik yang membutuhkan daya listrik yang lebih besar, seperti kamera digital, radio portabel, peralatan rumah tangga, dan lain-lain.
Baterai Lithium: Baterai Lithium menggunakan logam lithium sebagai bahan anoda dan bahan kimia seperti oksida logam atau polimer sebagai bahan katoda. Baterai ini memiliki kepadatan energi yang tinggi, masa pakai yang panjang, dan ukuran yang kecil. Mereka banyak digunakan dalam perangkat elektronik yang membutuhkan daya tahan tinggi dan ukuran yang ringkas, seperti ponsel, laptop, kamera, dan peralatan medis.
Baterai Silver Oxide (Perak Oksida): Baterai Silver Oxide menggunakan elektrolit yang mengandung larutan garam perak oksida (Ag2O). Baterai ini memiliki tegangan yang stabil, tahan lama, dan umumnya digunakan dalam perangkat elektronik yang membutuhkan daya listrik yang konstan dan presisi tinggi, seperti jam tangan, kalkulator, alat pendengar, dan perangkat medis.

2. Baterai Sekunder (Rechargeable)

Baterai sekunder (baterai isi ulang / rechargeable) merujuk pada jenis baterai yang dapat diisi ulang dengan energi listrik. Sesuai dengan namanya, baterai ini memiliki keunggulan dapat digunakan berulang kali dan lebih ramah lingkungan.

Umumnya, baterai sekunder ini mengalami reaksi kimia yang dapat terjadi secara bolak-balik. Ketika baterai digunakan dengan beban pada terminalnya, arus elektron akan mengalir dari terminal negatif ke terminal positif.

Namun, ketika baterai sekunder dihubungkan ke pengisi daya (charger), arus listrik yang dihasilkan akan mengalir dari terminal positif ke terminal negatif, sehingga baterai dapat terisi ulang dengan energi listrik.

Klasifikasi Baterai Isi Ulang

Dalam baterai sekunder (baterai isi ulang), terdapat tiga jenis klasifikasi yang sering digunakan. Berikut penjelasan lebih rinci mengenai masing-masing jenis baterai tersebut:

Baterai Li-Ion (Lithium-Ion): Baterai Li-Ion menggunakan bahan kimia lithium sebagai bahan aktifnya. Mereka memiliki kepadatan energi yang tinggi, masa pakai yang lebih lama, dan kapasitas yang baik. Baterai Li-Ion banyak digunakan dalam perangkat elektronik seperti ponsel cerdas, laptop, kamera digital, dan peralatan listrik portabel lainnya. Kelebihan baterai Li-Ion meliputi bobot yang ringan, tidak mengalami efek memori (tidak perlu benar-benar kosong sebelum diisi ulang), serta tingkat pelepasan energi yang rendah saat tidak digunakan.
Ni-MH (Nickel-Metal Hydride): Baterai Ni-MH menggunakan bahan kimia seperti hidrida logam sebagai bahan aktifnya. Mereka memiliki kapasitas yang lebih tinggi dibandingkan baterai Ni-Cd, serta dapat diisi ulang sebanyak ratusan hingga ribuan kali. Baterai Ni-MH sering digunakan dalam perangkat elektronik seperti kamera digital, mainan, alat bantu dengar, dan peralatan rumah tangga. Kelebihan baterai Ni-MH meliputi kapasitas yang lebih besar, pengaruh memori yang lebih rendah daripada Ni-Cd, dan lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung cadmium beracun.
Ni-Cd (Nickel-Cadmium): Baterai Ni-Cd menggunakan bahan kimia seperti cadmium sebagai bahan aktifnya. Meskipun saat ini penggunaannya semakin berkurang karena pertimbangan lingkungan, baterai Ni-Cd masih ditemukan dalam beberapa perangkat elektronik. Kelebihan baterai Ni-Cd termasuk daya tahan yang baik dalam kondisi cuaca ekstrem dan kemampuan mengalirkan arus yang tinggi. Namun, baterai ini cenderung mengalami efek memori (kapasitas berkurang jika tidak sepenuhnya dicharge sebelum diisi ulang), berat yang lebih berat, serta kandungan cadmium yang berbahaya bagi lingkungan.

Baca Juga :

Penutup

Dalam mengakhiri artikel finoo.id ini, kita telah memahami berbagai aspek tentang pengertian baterai. Mulai dari fungsi utamanya sebagai sumber energi listrik portabel, struktur internalnya yang terdiri dari katoda, anoda, dan elektrolit, hingga berbagai jenis baterai seperti baterai alkalin, lithium-ion, dan nikel-kadmium.

Secara lebih luas, pemahaman kita tentang baterai tidak hanya sebatas pada pengetahuan teoretis saja, namun juga berkontribusi dalam aplikasi praktis sehari-hari. Baterai memiliki peran penting dalam berbagai bidang, mulai dari gadget yang kita gunakan setiap hari, hingga kendaraan listrik dan penyimpanan energi terbarukan yang menjadi kunci masa depan energi yang lebih hijau dan berkelanjutan.

Akhirnya, semoga artikel ini dapat memberikan wawasan baru dan menambah pengetahuan kita semua tentang pengertian baterai. Jangan lupa untuk selalu menjaga baterai yang kita gunakan agar memiliki umur panjang dan kinerja optimal, serta berkontribusi pada upaya pelestarian lingkungan dengan mendaur ulang baterai yang sudah tidak terpakai. Semoga pengetahuan ini tidak hanya bermanfaat bagi kita, tetapi juga untuk generasi yang akan datang.