Pengertian Baterai
Baterai adalah kumpulan satu atau lebih sel yang reaksi kimianya menciptakan aliran elektron dalam suatu rangkaian. Semua baterai terdiri dari tiga komponen dasar: anoda (sisi ‘-‘), katoda (sisi ‘+’), dan beberapa jenis elektrolit (zat yang secara kimia bereaksi dengan anoda dan katoda).
Ketika anoda dan katoda baterai dihubungkan ke suatu rangkaian, reaksi kimia terjadi antara anoda dan elektrolit. Reaksi ini menyebabkan elektron mengalir melalui rangkaian dan kembali ke katoda di mana reaksi kimia lain terjadi. Ketika bahan dalam katoda atau anoda dikonsumsi atau tidak lagi dapat digunakan dalam reaksi, baterai tidak dapat menghasilkan listrik. Pada saat itu, baterai Anda “mati.”
Baterai yang harus dibuang setelah digunakan dikenal sebagai baterai primer. Baterai yang dapat diisi ulang disebut baterai sekunder.
Tanpa baterai, jam Anda harus diputar secara manual, Anda harus memutar engkol mobil Anda, dan bahkan tidak bergunaya laptop dibanding komputer bertenaga listrik secara langsung. Baterai menawarkan cara untuk menyimpan energi potensial listrik dalam wadah portabel.
Penemuan baterai modern sering dikaitkan dengan Alessandro Volta. Ini sebenarnya dimulai dengan kecelakaan mengejutkan yang melibatkan pembedahan katak.
Sejarah Baterai.
Istilah Baterai
Secara historis, kata “baterai” digunakan untuk menggambarkan “serangkaian objek serupa yang dikelompokkan bersama untuk melakukan suatu fungsi,” seperti pada battery of artileri. Pada 1749, Benjamin Franklin pertama kali menggunakan istilah ini untuk menggambarkan serangkaian kapasitor yang ia tautkan bersama untuk eksperimen listriknya. Kemudian, istilah itu akan digunakan untuk sel-sel elektrokimia yang dihubungkan bersama untuk tujuan menyediakan tenaga listrik.
Penemuan Baterai
Suatu hari yang menentukan pada tahun 1780, fisikawan, dokter, ahli biologi, dan filsuf Italia, Luigi Galvani, membedah seekor katak yang terikat pada kait kuningan. Saat dia menyentuh kaki katak dengan belenggu besi, kakinya bergerak-gerak. Galvani berteori bahwa energi berasal dari kaki itu sendiri, tetapi rekan ilmuwannya, Alessandro Volta, percaya sebaliknya.
Volta berhipotesis bahwa impuls kaki katak sebenarnya disebabkan oleh berbagai logam yang direndam dalam cairan. Dia mengulangi percobaan menggunakan kain yang direndam dalam air asin bukan mayat katak, yang menghasilkan tegangan yang sama. Volta menerbitkan temuannya pada 1791 dan kemudian menciptakan baterai pertama, tumpukan volta, pada 1800.
Tumpukan Volta terganggu oleh dua masalah utama: berat tumpukan menyebabkan elektrolit bocor keluar dari kain, dan sifat kimia tertentu dari komponen menghasilkan rentang hidup yang sangat singkat (sekitar satu jam). Dua ratus tahun ke depan akan dihabiskan untuk menyempurnakan desain Volta dan menyelesaikan masalah ini.
Perbaikan pada Voltaic Pile
William Cruickshank dari Skotlandia memecahkan masalah kebocoran dengan meletakkan tumpukan volta di sisinya untuk membentuk “baterai palung.”
Masalah kedua, rentang hidup yang pendek, disebabkan oleh degradasi seng akibat kotoran dan penumpukan gelembung hidrogen pada tembaga. Pada tahun 1835, William Sturgeon menemukan bahwa memperlakukan seng dengan merkuri akan mencegah degradasi.
Ahli kimia Inggris John Frederic Daniell menggunakan elektrolit kedua yang bereaksi dengan hidrogen, mencegah penumpukan pada katoda tembaga. Baterai dua elektrolit Daniell, yang dikenal sebagai “sel Daniell,” akan menjadi solusi yang sangat populer untuk memberikan daya pada jaringan telegraf yang mulai tumbuh.
Baterai Isi Ulang Pertama
Pada 1859, fisikawan Prancis Gaston Planté menciptakan baterai menggunakan dua lembar timah yang digulung terendam asam sulfat. Dengan membalikkan arus listrik melalui baterai, kimia akan kembali ke keadaan semula, sehingga menciptakan baterai yang dapat diisi ulang pertama.
Kemudian, pada tahun 1881, Camille Alphonse Faure meningkatkan desain Planté dengan membentuk lembaran timah menjadi piring. Desain baru ini membuat baterai lebih mudah untuk diproduksi, dan baterai asam timbal digunakan secara luas di mobil.
Sel Kering
Sampai akhir 1800-an, elektrolit dalam baterai dalam keadaan cair. Ini membuat transportasi baterai menjadi upaya yang sangat hati-hati, dan sebagian besar baterai tidak pernah dimaksudkan untuk dipindahkan setelah terpasang ke sirkuit.
Pada tahun 1866, Georges Leclanche menciptakan baterai menggunakan seng anoda, katoda mangan dioksida, dan larutan amonium klorida untuk elektrolit. Sementara elektrolit dalam sel Leclanche masih berupa cairan, kimia baterai terbukti menjadi langkah penting untuk penemuan sel kering.
Carl Gassner menemukan cara membuat pasta elektrolit dari amonium klorida dan Plaster Paris. Dia mematenkan baterai “sel kering” baru pada tahun 1886 di Jerman.
Sel-sel kering baru ini, yang biasa disebut “baterai seng-karbon,” diproduksi secara massal dan terbukti sangat populer hingga akhir 1950-an. Sementara karbon tidak digunakan dalam reaksi kimia, ia melakukan peran penting sebagai konduktor listrik dalam baterai seng-karbon.
Pada 1950-an, Lewis Urry, Paul Marsal, dan Karl Kordesch dari perusahaan Union Carbide (kemudian dikenal sebagai “Eveready” dan kemudian “Energizer”) menggantikan elektrolit amonium klorida dengan zat alkali, berdasarkan pada kimia baterai yang diformulasikan oleh Waldemar Jungner pada tahun 1899. Baterai sel alkali kering dapat menyimpan lebih banyak energi daripada baterai seng karbon dengan ukuran yang sama dan memiliki umur simpan lebih lama.
Baterai alkaline meningkat popularitasnya pada 1960-an, menyalip baterai seng-karbon, dan sejak itu menjadi sel utama standar untuk penggunaan konsumen.
Baterai Isi Ulang Abad 20
Pada 1970-an, COMSAT mengembangkan baterai nikel-hidrogen untuk digunakan dalam satelit komunikasi. Baterai ini menyimpan hidrogen dalam bentuk gas yang bertekanan. Banyak satelit buatan manusia, seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional, masih mengandalkan baterai nikel-hidrogen.
Penelitian beberapa perusahaan sejak akhir 1960-an menghasilkan baterai nikel-logam hidrida (NiMH). Baterai NiMH dirilis ke pasar konsumen pada tahun 1989, dan memberikan alternatif yang lebih kecil, lebih murah daripada sel-sel nikel-hidrogen yang dapat diisi ulang.
Asahi Chemical of Japan membangun baterai lithium-ion pertama pada tahun 1985, dan Sony menciptakan baterai lithium-ion komersial pertama pada tahun 1991. Pada akhir 1990-an, sebuah casing yang lembut dan fleksibel dibuat untuk baterai lithium-ion dan memunculkan ” baterai lithium polimer “atau” LiPo “.
