Prinsip Kerja Baterai

Baterai terdiri dari dua bagian. Bagian pertama yaitu bagian positif yang terdiri dari kation dan katoda, dimana katoda (elektroda positif) sebagai tempat pergerakan kation(ion positif). Bagian kedua yaitu bagian negatif yang terdiri dari anion dan anoda, dimana anoda (elektroda negatif) sebagai tempat pergerakan anion(ion negatif). Baterai juga mempunyai elektrolit yang merupakan bahan kimia sebagai sumber energi. Baterai ada yang menggunakan dua jenis elektrolit dan juga ada yang menggunakan satu jenis elektrolit. Katoda dan Anoda sebagai kutub-kutub dari baterai tidak berhubungan secara langsung satu sama lain, melainkan dihubungkan oleh elektrolit. Di dalam baterai tersebut terjadi reaksi redoks, di mana reaksi reduksi terjadi pada kation di katoda dan reaksi oksidasi terjadi pada anion di anoda. Dari reaksi inilah timbul pergerakan elektron yang menyebabkan adanya gaya-gerak listrik.

Perbedaan ggl antara katoda dan anoda disebut sebagai tegangan kutub. Tegangan kutub baterai pada kondisi rangkaian terbuka memiliki nilai yang sama dengan ggl dari baterai. Namun, tegangan kutub baterai pada kondisi rangkaian tertutup adalah lebih kecil dibandingkan pada kondisi rangkaian terbuka yang dikarenakan “hambatan dalam” dari baterai. Dimana besar hambatan dalam baterai dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan: Ri = hambatan dalam baterai (Ω)

E = ggl (volt)

Vt = tegangan kutub (volt)

I = arus (amper)

Sedangkan daya yang dapat disuplai baterai merupakan hasil kali dari Kapasitas baterai dengan Tegangan kutub dari baterai tersebut. Contohnya bateri Lithium ion yang memiliki tegangan 3,6 volt dan kapasitas 2000 mAh memiliki daya 7,2 Wh.

Luas dan jarak antar elektroda dalam baterai mempengaruhi tahanan dalam baterai, sedangkan ggl baterai dipengaruhi oleh kuat-lemahnya elektrolit.

sumber

gambar

Baca

Komponen Baterai

Di dalam baterai mobil terdapat elektrolit asam sulfat, elektroda positif dan negatif dalam bentuk plat. Plat-plat dibuat dari timah atau berasa dari timah. Karena itu baterai tipe ini sering disebut baterai timah. Ruangan dalamnya dibagi menjadi beberapa sel (biasanya 6 sel, untuk baterai mobil) dan di dalam masing-masing sel terdapat beberapa elemen yang terendam dalam elektrolit.

1. Elemen Baterai

Antara plat-plat positif dan plat-plat negatif masing-masing dihubungkan oleh plate strap (pengikat plat) terpisah. Ikatan plat-plat positif dan negatif ini dipasangkan secara berselang-seling yang dibatasi oleh separator dan fiberglass. Jadi satu kesatuan dari plat, separator dan fiberglass disebut elemen baterai. Penyusunan plat-plat seperti ini tujuannya memperbesar luas singgungan antara bahan aktif dan elektrolit, agar listrik yang dihasilkan besar. Dengan kata lain kapasitas baterai menjadi besar.

Gaya elektromotif (EMP) yang dihasilkan satu sel kira-kira 2,1 V, pada segala ukuran plat. Karena baterai mobil mempunyai 6 sel yang dihubungkan secara seri, EMP output yang dihasilkan ialah kira-kira 12 Volt.

2. Elektrolit

Elektrolit baterai ialah arutan asam sulfat dengan air sulingan. Berat jenis elektrolit pada baterai saat ini dalam keadaan pnuh ialah 1,260 atau 1,280 (pada temperatur 20° C). Perbedaan ini disebabkan perbandingan antara air sulingan dengan asam sulfat pada masing-masing tipe berbeda. Elektrolit yang berat jenisnya 1,260 mengandung 65% air sulingan dan 35% asam sulfat, sedangkan elektrolit yang berat jenisnya 1,380 mengandung 63% air sulingan dan 37% asam sulfat.

Elektolit baterai adalah asam yang kuat, sehingga dapat membakar kulit, mata dan merusak pakaian. Bila elektrolit mengenai kulit atau pakaian, basuhlah segera dengan air, dan netralkan asam dengan campuran soda (sodium bicarbonate [NaHCO3]) dan air. Bila asam mengenai mata, bilaslah dengan air beberapa menit, kemudian hubungilah dokter.

3. Kotak Baterai

Wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai. Ruangan dalamnya dibagi menjadi 6 ruangan atau sel. Pada kotak baterai terdapat garis tanda permukaan atas dan bawah (upper level dan lower level).

Plat-plat posisinya ditinggikan dari dasar dan diberi penyekat, tujuannya agar tidak terjadi hubungan singkat apabila ada bahan aktif (timah dan lain-lain) terjatuh dari plat.

4. Sumbat Ventilasi

Sumbat ventilasi adalah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Di samping itu untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap asam sulfat di dalam baterai dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat lubang ventilasi sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah.

sumber

gambar

Baca