Baterai sudah menjadi komponen yang tidak dapat dipisahkan dari perangkat elektronika yang portable dan perangkat praktis tanpa listrik PLN. Apalagi seiring dengan perkembangan teknologi, baterai bahkan sudah dipakai pada mobil listrik yang canggih. Namun tahukah Anda ternyata baterai itu banyak jenisnya dan masing-masing memiliki fungsi, kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Daftar isi
Pengertian Baterai
Pada dasarnya, baterai adalah sebuah komponen atau alat yang dapat mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Energi listrik inilah yang digunakan pada berbagai perangkat elektronik seperti mainan anak-anak, sepeda, bahkan smartphone.
Dengan hadirnya baterai, maka suatu perangkat akan lebih praktis dan dapat dibawa kemana-mana karena tidak dibutuhkan sumber listrik PLN sebagai sumber daya utama. Baterai selalu memiliki dua kutub, yaitu kutub Anoda atau kutub negatif, dan kutub Katoda atau kutub positif. Selain memiliki dua kutub, baterai memiliki zat kimia elektrolit sebagai penghantar dan media reaksi kimia agar dapat menghasilkan arus listrik pada kedua kutub. Arus yang keluar dari baterai adalah arus DC atau Direct Current.
Fungsi Baterai
Secara sederhana, tentu saja fungsi baterai adalah sebagai sumber daya dari suatu perangkat elektronik agar dapat bekerja. Sumber daya hal ini adalah sumber daya listrik dengan arus searah. Baterai banyak sekali diaplikasikan pada perangkat elektronik seperti mainan anak-anak, sepeda/mobil aki, smartphone, laptop, mobil listrik, sistem kelistrikan tenaga surya, dan lain sebagainya.
Cara Kerja Baterai
Secara umum, arus listrik pada baterai terjadi karena adanya reaksi kimia diantara kedua kutub positif (katoda) dan kutub negatif (anoda). Ketika baterai dihubungkan pada sebuah lampu atau rangkaian elektronika, maka ion-ion dari reaksi kimia elektrolit akan berpindah dari kutub negatif ke kutub positif, sehingga lampu akan menyala.
Ketika baterai bekerja secara terus-menerus, maka cairan elektrolit kimia yang terdapat pada baterai semakin lama akan semakin kering. Ketika kondisi tersebut sudah tercapai dan reaksi kimia sudah tidak terjadi lagi, maka energi listrik pada baterai dapat dikatakan habis.
Jenis-jenis Baterai
Banyak sekali perangkat-perangkat elektronik yang menggunakan sumber daya baterai. Namun ternyata baterai juga jenisnya banyak. Secara umum baterai terdiri dari dua jenis, yaitu baterai primer dan baterai sekunder. Berikut adalah penjelasan dari keduanya.
Baterai Primer (Baterai yang tidak dapat diisi ulang)
Baterai primer merupakan jenis baterai yang hanya dipakai sekali saja atau single use. Baterai ini paling banyak yang beredar di pasaran. Karena hanya dapat digunakan sekali saja, artinya baterai primer tidak dapat diisi ulang, jika baterai sudah habis maka harus dibuang.
Salah satu kelebihan baterai primer adalah harganya yang terjangkau. Baterai primer memiliki tegangan sebesar 1,5 Volt per baterai dan memiliki berbagai variasi ukuran seperti AAAA (paling kecil), AAA (sangat kecil), AA (Kecil), C (medium), D (besar), dan PP3 (bentuk persegi/kotak). Khusus untuk baterai pimer ukuran PP3 atau persegi/kotak, tegangan yang tersedia adalah 9 Volt.
Berikut adalah beberapa jenis baterai yang termasuk kedalam baterai primer:
1. Baterai Zinc-Carbon
Baterai Zinc-Carbon merupakan salah satu jenis baterai yang paling banyak digunakan. Jika anda membeli baterai di warung, mini market, ataupun supermarket, dan pada baterai tersebut bertuliskan “Heavy Duty”, maka baterai yang Anda beli adalah baterai jenis Zinc-Carbon. Dinamai Zinc-Carbon karena bahan baterai ini adalah zinc atau sejenis seng sebagai bagian dari kutub negatif, dan bahan karbon untuk bagian kutub positifnya. Jenis baterai zinc-carbon termasuk baterai yang paling terjangkau dibandingkan dengan jenis baterai lainnya.
2. Baterai Alkaline
Sama seperti halnya baterai zinc-carbon, bateai jenis alkaline merupakan jenis baterai yang paling banyak dijual di pasaran warung, minimarket ataupun supermarket. Baterai ini memiliki daya tahan yang lebih lama dibandingkan dengan baterai jenis zinc-carbon. Dinamai baterai alkaline karena bahan utama elektrolit yang digunakan adalah jenis zat alkali atau pottasium hydroxide.
3. Baterai Lithium
Meskipun baterai lithium termasuk kedalam baterai jenis primer atau sekali pakai. Baterai jenis ini memiliki kelebihan soal daya tahan penyimpanan hingga bertahun-tahun dan suhu yang rendah. Dibandingkan dengan baterai jenis lain, baterai lithium juga memiliki keunikan dalam hal bentuknya yang pipih. Baterai lithium banyak diaplikasikan pada jam tangan, baterai BIOS komputer, dan lain-lain. Baterai lithium dapat disebut juga sebagai baterai kancing. Baterai kancing ini memiliki tegangan sebesar 3 Volt.
4. Baterai Silver Oxide
Baterai silver oxide memiliki bentuk dan variasi yang hampir sama dengan baterai lithium. Namun baterai silver oxide memiliki daya tahan yang jauh lebih lama dibandingkan dengan baterai jenis lithium. Harga baterai silver oxide juga lebih mahal dibandingkan dengan baterai lithium. Pengaplikasian baterai jenis ini banyak dipakai pada jam tangan, baterai BIOS komputer, bahkan peralatan militer yang memerlukan baterai arus rendah namun daya tahan yang sangat lama. Baterai kancing ini memiliki tegangan sebesar 3 Volt.
Baterai Sekunder (Baterai yang dapat diisi ulang)
Baterai sekunder merupakan jenis baterai yang dapat digunakan berkali-kali atau dapat diisi ulang ketika habis. Hal ini mengacu pada bahan elektroda dan bahan elektrolit yang digunakan. Jika pada baterai primer, prinsip kerjanya adalah menglirkan ion-ion dari kutub negatif ke kutub positif melalui beban, sedangkan pada baterai sekunder yang dapat diisi ulang, aliran ion mengalir dari kutub negatif ke kutub positif melalui beban.
Artinya, reaksi kimia pada baterai sekunder ini dapat berbalik (reversible). Baterai sekunder memiliki bentuk yang jauh lebih bervariasi dibandingkan dengan baterai primer. Selain itu baterai sekunder juga banyak dipakai pada perangkat elektronik yang modern dan canggih seperti smartphone, kamera digital, mobil listrik, dan perangkat elektronika digital modern lainnya.
Jika tegangan pada baterai primer adalah 1,5 Volt. maka tegangan pada baterai sekunder adalah 1,2 Volt. Namun pada baterai jenis tertentu seperti baterai 18650 misalnya, memiliki tegangan sebesar 3,7 Volt.
Berikut adalah beberapa jenis baterai yang termasuk kedalam baterai sekunder:
1. Baterai Ni-Cd atau Ni-cad (Nickel-Cadmium)
Baterai Ni-cd atau Ni-cad (Nickel-Cadmium) merupakan baterai sekunder yang menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan Elektrolitnya. Baterai ini sangat terkenal pada teknolog awal-awal baterai sekunder yang dapat diisi ulang.
Baterai Ni-Cd tahan terhadap rentang suhu yang cukup lebar, antara -65 hingga 60 derajat celcius. Namun ketika baterai Ni-Cd sedang tidak digunakan, maka kapasitas baterai ini akan berkurang sendiri hingga 30% dalam waktu satu bulan.
Pada saat ini baterai Ni-Cd sudah jarang digunakan pada perangkat elektronika modern, karena dinilai memiliki bahan yang berbahaya dan beracun dalam prosentase yang tinggi. Bahkan di negara bagian eropa, jenis baterai Ni-Cd sudah dilarang dipergunakan.
2. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)
Tidak seperti baterai Ni-cd yang dianggap mengandung racun dan zat berbahaya, baterai Ni-MH memiliki bahan yang jauh lebih aman. Yaitu Nickel-Metal Hydride. Selain kandungan elektrolit yang lebih aman, baterai Ni-MH juga memiliki kapasitas yang jauh lebih tinggi hingga 30% dibandingkan dengan baterai Ni-Cd.
Baterai Ni-MH banyak digunakan pada perangkat walky-talky atau radio komunikasi, dan beberapa kamera digital teknologi lama. Baterai Ni-MH dapat diisi ulang hingga ratusan kali tanpa adanya resiko kebocoran elektrolit baterai. Meskipun bahan elektrolit Nickel-Metal Hydride dinilai lebih aman dibandingkan dengan Ni-Cd, namun bagi manusia dan lingkungan tetaplah berbahaya.
3. Baterai Li-Ion (Lithium-Ion)
Sekarang ini, baterai Li-Ion atau Lithium-Ion paling banyak digunakan untuk perangkat-perangkat elektronika modern seperti smartphone, kamera digital, bahkan laptop. Baterai jenis lithium-ion memiliki siklus pengisian yang lebih tinggi hingga 1000x pengisian, dan memiliki rasio self-discharge atau pengurangan kapasitas lebih rendah dibandingkan dengan jenis baterai isi ulang lainnya, yaitu hingga 20% setiap bulan jika disimpan dan tidak dipakai.
Selain itu salah satu kelebihan lainnya dari baterai jenis Li-Ion ini adalah bobotnya yang lebih ringan sehingga banyak digunakan pada baterai smartphone yang tentu mengadopsi teknologi terbaru.
4. Baterai Li-Po (Lithium-Polymer)
Baterai Li-Po atau Lithium Polymer dapat dikatakan sebagai baterai yang teknologinya pengembangan dari baterai Li-ion, karena pada dasarnya sebagian komponennya sama antara baterai Li-Po dan Li-ion. Perbedaan utama antara kedua baterai ini terletak pada bahan pemisah dimana ion yang akan bergerak diantara kedua elektroda.
Baterai Li-Po memiliki bahan pemisah yang disebut dengan polimer mikro-pori yang dilapisi dengan sejenis gel elektrolit. Bagian pemisah ini juga berfungsi sebagai katalis yang ikut menjalankan proses kimia secara keseluruhan.
Berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangn dari baterai Li-Po dibandingkan dengan baterai Li-ion:
Kelebihan baterai Li-Po (Lithium-Polimer):
- Bobot lebih ringan dari baterai Li-ion.
- Tingkat self-discharge lebih rendah dibandingkan dengan baterai Li-ion.
- Memiliki bentuk dan dimensi yang lebih bervariasi.
Kekurangan baterai Li-Po (Lithium-Polimer):
- Harga lebih mahal.
- Memiliki umur simpan yang lebih pendek.
- Memiliki kepadatan energi yang lebih rendah.
