Yuk Kita ngeShare: Artikel

#TUGAS ARTIKEL ( RANGKUMAN )
MK. Kimia dan Pengetahuan Industri

Minimal 5 Sumber data atau referensi

Dosen Pengampu : Puspita Dewi Widayat, ST, MT

BATERAI

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya dalam bentuk listrik. Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu:

batang karbon sebagai anode (kutub positif baterai)
seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
pasta sebagai elektrolit (penghantar)

Cara Kerja Baterai

Baterai menggunakan reaksi elektrokimia atau redoks untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Reaksi redoks spontan terjadi pada sel galvanik, sementara reaksi kimia tidak spontan terjadi dalam sel elektrolitik.

Klasifikasi Baterai

1. Berdasarkan Sifatnya :

a. Baterai Primer adalah baterai sekali pakai. Karena harga yang terjangkau baterai jenis ini pun paling mudah ditemukan, pada umumnya baterai jenis ini memiliki tegangan 1,5 Volt, 6 Volt dan 9 Volt. Variasi ukurannya pun bermacam - macam; AAA ( sangat kecil ), AA ( kecil ), C ( medium ) dan D ( besar ). Contoh : Baterai Alkalin, Lithium, Silver Oxide dll.

b. Baterai Sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang. Adapun caranya dengan mangalirkan arus listrik atau charge ke baterai tersebut. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Contoh : Aki ( asam timbal ), Li-on dll.

2. Berdasarkan Elemennya :

a. Baterai Kering

adalah baterai yang memliliki elektrolit berbentuk pasta yang agak padat dan sulit mengalami pergerakkan, sehingga bisa digunakan dalam berbagai posisi. Contoh : Baterai pada telepon selular.

b. Baterai Basah

Media penyimpan arus listrik ini merupakan jenis paling umum digunakan. baterai jenis ini masih perlu diberi air baterai yang dikenal dengan sebutan accu zuur. Contoh : Aki pada kendaraan bemotor.

Reaksi Kimia Proses Pengosongan dan Pengisian Baterai

1. Proses Pengosongan / discharge battery

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

Reaksi kimia yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut:

Setiap molekul cairan elektrolit Asam sulfat (H2SO4) dalam sel tersebut pecah menjadi dua yaitu ion hydrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (SO42-)

Bila baterai dibebani, maka tiap ion negatif sulfat (SO42-)akan bereaksi dengan plat timah murni (Pb) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron. Sedangkan sepasang ion hidrogen (2H+ ) akan bereaksi dengan plat timah peroksida (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan satu atom oksigen untuk membentuk air (H2O). Pengambilan dan pemberian elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial listrik antara kutub-kutub sel baterai.

Reaksi ini akan berlangsung terus sampai isi (tenaga baterai) habis alias dalam keadaan discharge.

PbO2 = Timah peroxida (katub positif / anoda)

Pb = Timah murni (kutub negatif/katoda)

2H2SO4= Asam sulfat (elektrolit)

PbSO4 = Timah sulfat (kutub positif dan negatif setelah proses pengosongan)

H2O= Air yang terjadi setelah pengosongan

2. Proses Pengisian / Recharge Battery

Proses ini adalah kebalikan dari proses pengosongan dimana arus listrik dialirkan yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi pada saat pengosongan. Pada proses ini setiap molekul air terurai. Ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada plat positif membentuk timah peroxida (PbO2). Sedangkan tiap pasang ion hidrogen (2H+) yang dekat plat negatif bersatu dengan ion negatif Sulfat (SO4--) pada plat negatif untuk membentuk asam sulfat. Akibatnya berat jenis cairan elektrolit bertambah menjadi sekitar 1,285 (pada baterai yang terisi penuh).

Proses reaksi kima yang terjadi adalah sebagai berikut :