Baterai merupakan sebuah benda yang menyimpan energi kimiawi yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Ada beberapa jenis baterai yang umum tersedia di pasaran dan masing-masing jenis mempunyai fungsi yang berbeda juga.
Mulai dari baterai sekali pakai yang kecil seperti baterai jam tangan, AA hingga baterai besar yang bisa diisi ulang dayanya (rechargeable) yang belakangan digunakan untuk mobil dan motor listrik. Semua memiliki peruntukannya masing-masing.
Meski begitu, intinya adalah baterai sanggup memberikan energi listrik meskipun alat atau perangkat yang menggunakannya tidak terhubung ke sumber listrik. Berikut ini akan dibahas mengenai berbagai jenis baterai tersebut dan penerapannya dalam berbagai perangkat yang digunakan sehari-hari.
Prinsip Kerja Baterai
Dengan mengubah kandungan energi kimia menjadi energi listrik, maka baterai menghasilkan tegangan DC (Direct Current). Reaksinya disebut elektrokimia yaitu Reduksi-Oksidasi yang kerap disingkat menjadi reaksi Redoks.
Setiap baterai memiliki Terminal Positif yang biasa disebut Katoda dan juga Terminal Negatif yang disebut Anoda. Dilengkapi dengan Elektrolit yang memiliki fungsi sebagai penghantar. Arus listrik yang dihasilkan adalah Arus Searah (DC). Jenisnya terbagi menjadi baterai sekali pakai atau baterai rechargeable.
Baca Juga: AC vs DC, Mana yang Lebih Unggul?
Jenis Baterai Primer (Sekali Pakai)
Baterai jenis ini merupakan baterai yang paling mudah ditemukan di pasaran. Hal ini disebabkan oleh banyaknya perangkat yang menggunakannya dan juga harganya relatif terjangkau. Tegangan baterai ini adalah 1,5 Volt.
Bentuk yang umum ditemukan adalah bentuk silinder seperti AAA yang kecil, AA berukuran sedang, C (medium) dan ukuran D (besar). selain itu ada yang bentuknya kotak yang tegangannya 0-9 Volt. Di bawah ini adalah jenis baterai primer yang ada di pasaran:
1. Baterai Zinc-Carbon
Orang awam menyebut baterai jenis ini dengan baterai “Heavy Duty” yang banyak ditemukan di pasaran. Bahan Zinc (seng) berfungsi sebagai Terminal Negatif dalam bentuk pembungkus baterai. Sedangkan karbon yang berbentuk batang (rod) berfungsi sebagai Terminal Positif.
2. Baterai Alkaline
Bahan inti baterai ini adalah Potassium Hydroxide yang disebut zat Alkali sehingga baterainya disebut Alkaline. Daya tahannya lebih lama daripada baterai Zinc Carbon, karena itu harganya juga lebih mahal.
3. Baterai Lithium
Jenis baterai ini memang kinerjanya lebih baik dibandingkan baterai primer lainnya karena dapat disimpan hingga lebih dari 10 tahun dan bisa berfungsi bahkan pada suhu yang amat rendah sekalipun. Karena itu sering digunakan untuk jam tangan dan mikrokomputer sebagai cadangan memori.
Baterai ini juga bisa dibentuk lingkaran pipih seperti uang logam sehingga disebut Baterai Koin (Coin Battery). Juga kerap disebut baterai kancing (Button Cell).
4. Baterai Silver Oxide
Jenis ini sering kali mahal harganya karena kandungan perak (silver) yang mampu menghasilkan energi yang besar meskipun bentuknya relatif kecil dan ringan. Bentuknya sering berupa koin atau kancing. Sering digunakan untuk jam tangan, kalkulator dan juga perangkat keperluan militer.
Jenis Baterai Sekunder (isi Ulang atau Rechargeable)
Baterai jenis ini memiliki prinsip kerja yang relatif sama dengan baterai sekali pakai. Hanya saja reaksi kimianya bisa berbalik (reversible). Saat digunakan elektron mengalir dari terminal negatif ke terminal positif. Saat diisi energi (charge), elektron mengalir ke arah sebaliknya hingga terjadi pengisian muatan.
Harga baterai jenis sekunder memang lebih tinggi daripada baterai primer. Namun, secara jangka panjang tentunya akan lebih ekonomis karena mampu digunakan untuk waktu yang lebih lama.
1. Baterai Nickel-Cadmium (Ni-Cd)
Baterai jenis ini menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dengan Metallic Cadmium sebagai bahan elektrolitnya. Daya tahan baterai ini amat panjang dan mampu berfungsi dalam suhu beragam. Jika tidak digunakan maka baterai ini akan mengeluarkan daya sendiri (self-discharge) sebesar 30% per bulan.
Sayangnya, baterai ini mengandung Carcinogenic Cadmium yang beracun sebesar 15%. Jadi penggunaan baterai ini sudah dilarang oleh Uni Eropa. Meskipun masih banyak perangkat portabel yang menggunakan baterai jenis ini.
2. Baterai Nickel-Metal Hydride (Ni-MH)
Keunggulan dari jenis baterai ini adalah kapasitasnya yang 30% lebih besar daripada Ni-Cd dan tidak mengandung Cadmium yang berbahaya. Kelebihan lainnya adalah dapat diisi ulang hingga ratusan kali sehingga memberikan penghematan yang lumayan besar.
Self-discharge baterai ini adalah 40% per bulan jika tidak digunakan. Biasanya kamera dan juga radio komunikasi menggunakan baterai jenis ini.
3. Baterai Lithium Ion (Li-Ion)
Merupakan baterai yang paling populer karena banyak digunakan di perangkat portabel seperti smartphone dan sejenisnya, peralatan sehari-hari, bahkan peralatan militer dan luar angkasa. Salah satu alasannya adalah karena baterai ini ringan.
Tegangan yang dihasilkan adalah 3,0 hingga 4,2 Volt. Baterai ini mengandung ion Lithium (Li+). Ion ini bergerak dari negatif ke positif saat digunakan, lalu kembali ke negatif saat sedang diisi ulang.
4. Baterai Asam Timbal atau Accu
Sumber tenaga ini disebut biaya rendah namun mampu digunakan untuk tugas berat. Karena ukurannya besar dan juga berat, maka biasanya digunakan untuk penyimpanan energi. Bukan portabel yang mudah dibawa seperti jenis baterai lainnya.
Misalnya sebagai penyimpanan energi hasil dari panel surya (solar cell), sistem pengapian dan lampu pada kendaraan bermotor, sumber daya cadangan dan pemerataan beban yang terpasang pada pembangkit listrik dan distribusinya.
Komponen Baterai
Baterai memiliki 7 bagian komponen yaitu: Elektrolit, Katoda, Anoda, Separator, Kotak baterai, Tutup baterai, dan Terminal baterai. Namun yang paling umum ditemukan adalah tiga di antaranya, yaitu:
- Katoda: tempat di mana elektroda negatif menyebabkan reaksi reduksi
- Anoda: tempat terjadinya reaksi positif.
- Elektrolit: berfungsi sebagai penghantar serta penghubung kedua komponen di atas.
Kesimpulan
Dari berbagai jenis baterai yang tersedia di pasaran telah dapat dilihat bahwa penggunaannya amat luas. Berbagai perangkat bisa memanfaatkan kemampuan baterai dengan spesifikasinya masing-masing. Baterai memang sangat berguna sebagai sumber energi listrik cadangan.
Baca Juga: Baterai dari Pasir Akan Jadi Solusi Masalah Pasokan Energi?