Perbedaan Jenis Sel elektron Primer dan Sekunder dalam Baterai

Oleh Muhammad Jafar Shiddiq

Jumat, 07 Maret 2025

Bagikan :

Tweet

Perbedaan Jenis Sel elektron Primer dan Sekunder dalam Baterai - Berbagai jenis dari baterai, kegunaanya dan pengaplikasianny merupakan hal dasar untuk memahami jenis-jenis dari baterai, kegunananya dan bagaimana pengapliasian baterai yang sesuai dengan kebutuhan di sekitar rumah, pabrik dan lingkungan kantor. Saat ini, penggunaan baterai tidak lepas dari kebutuhan manusia. Dimana barang elektronik yang kita jumpai saat ini seperti halnya smartphone, remot TV, Jam dinding masih bergantung dengan adanya sumber penyimpanan daya yang berupa baterai. Pada kesempatan kali ini penyusun ingin membahas mengenai perbedaan dari jenis baterai primer dan baterai sekunder. Mungkin ada beberapa dari pembaca yang belum familiar dengan istilah ke dua jenis tersebut. Untuk mempersingkat materi pada kesempatan kali ini langsung saja penyusun bahas.

Sebelum itu apa itu Baterai?, Seorang fisikawan dari Italia yang bernama "Alessandro Volta" menemukan baterai pertama pada tahun 1800. Sejak itu teknologi baterai telah digunakan di seluruh dunia baterai yang dimana kumpulan satu atau lebih sel, menyimpan energi listrik untuk menyalakan peralatan listrik. Bagai manasih cara kerjanya? Jawabannya adalah karena adanya reaksi kimia yang menciptakan aliran elektron dalam sirkuit. Energi kimia yang tersimpan kemudian diubah menjadi energi listrik arus searah. 

A. Sel dan Baterai
Baterai mempunyai kemampuan untuk menyimpan energi, dan kita semua tau betapa mampunya baterai untuk memasok daya listrik. Namun, yang mungkin belum kita pahami adalah komponen yang mendasari adanya kemampuan baterai itu sendiri untuk menyimpan energi di dalamnya, Yang memiliki andil besar dalam menghasilkan tegangan dan arus. Sel merupakan unit elektrokimia dasar yang menangani penyimpanan energi yang sebenarnya dalam baterai. Sebuah sel mengandung 3 komponen utama, yaitu dua buah elektroda dan 1 buah elektrolit. 

Dalam sistem baterai, terdapat tiga komponen utama yang memainkan peranan penting dalam proses konversi energi. Dua di antaranya adalah elektroda, yaitu anoda dan katoda. Anoda adalah elektroda yang memiliki potensial negatif, sedangkan katoda adalah elektroda yang memiliki potensial positif. Ketika anoda melepaskan elektron ke sirkuit luar, maka anoda akan mengalami proses oksidasi. Proses ini juga dikenal sebagai proses reduksi, karena anoda kehilangan elektron. Sebaliknya, ketika katoda menerima elektron dari sirkuit dalam, maka katoda akan mengalami proses reduksi. Proses ini juga dikenal sebagai proses oksidasi, karena katoda menerima elektron.

Elektrolit adalah komponen ketiga yang memainkan peranan penting dalam sistem baterai. Elektrolit berfungsi sebagai media untuk mentransfer muatan dalam bentuk ion antara anoda dan katoda. Elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik secara langsung, tetapi dapat menghantarkan ion-ion yang membawa muatan. Oleh karena itu, elektrolit sering disebut sebagai konduktor ionik.

Dalam sistem baterai, reaksi oksidasi-reduksi elektrokimia antara anoda dan katoda memungkinkan terjadinya konversi energi kimia menjadi energi listrik. Proses ini terjadi karena perbedaan potensial antara anoda dan katoda, yang memungkinkan elektron mengalir dari anoda ke katoda melalui sirkuit luar. Hasilnya, baterai dapat menghasilkan tegangan dan arus listrik yang diperlukan untuk mengoperasikan perangkat elektronik.

B. Jenis-jenis sel elektrokimia dan baterai
Sel elektrokimia dan baterai dikategorikan menjadi 2 buah jenis. Meskipun masih ada beberapa klasifikasi lainnya. Diantaranya yaitu:

• Primer (tidak bisa di isi ulang)
• Sekunder (Bisa di isi ulang)

Yuk kita bahas ke dua jenis elektrokimia pada baterai tersebut!.

Baterai Primer

Baterai primer adalah sumber daya yang aman dan nyaman digunakan untuk perangkat elektronik dan portabel. Mereka digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti radio, jam tangan, mainan, lampu, kamera, dan banyak lagi. Namun, perlu diingat bahwa baterai primer tidak dapat diisi ulang setelah kehabisan daya, sehingga mereka harus dibuang setelah digunakan.

Baterai primer memiliki beberapa kelebihan, seperti harga yang relatif murah, ringan, dan nyaman digunakan tanpa perawatan. Mayoritas baterai primer yang digunakan dalam aplikasi domestik adalah tipe sel tunggal, yang biasanya datang dalam bentuk silinder, seperti baterai Alkaline. Baterai Alkaline mendapatkan nama mereka dari elektrolit yang digunakan di dalamnya, yaitu kalium hidroksida, yang merupakan zat basa murni.

Baterai primer jenis Alkaline terdiri dari seng (Zn) dan mangan dioksida (MnO2) sebagai bahan kimia utama. Baterai ini memiliki kepadatan daya sekitar 100 Wh/kg. Selain bentuk silinder, baterai primer juga tersedia dalam bentuk koin, yang dikenal sebagai baterai sel koin. Baterai sel koin sering digunakan dalam perangkat kecil, seperti obor, remote, jam dinding, dan gadget portabel lainnya.

Komposisi kimia baterai sel koin juga bersifat basa, tetapi juga mengandung bahan kimia lithium dan perak oksida. Senyawa ini membuat baterai sel koin lebih efisien, memberikan tegangan yang stabil dan stabil. Baterai sel koin memiliki kepadatan daya sekitar 270 Wh/kg, yang lebih tinggi daripada baterai Alkaline. Dalam keseluruhan, baterai primer adalah pilihan yang aman dan nyaman digunakan untuk perangkat elektronik dan portabel. Namun, perlu diingat bahwa mereka tidak dapat diisi ulang dan harus dibuang setelah digunakan. Jenis-jenis baterai primer meliputi:

Baterai Sekunder

Baterai sekunder memiliki keuntungan utama yang signifikan, yaitu dapat diisi ulang dan digunakan kembali. Oleh karena itu, mereka juga dikenal sebagai baterai isi ulang. Kelebihan ini memungkinkan baterai sekunder untuk memiliki umur yang lebih lama dibandingkan dengan baterai primer.

Meskipun baterai sekunder biasanya lebih mahal daripada baterai primer, biaya mereka dapat diimbangi oleh kemampuan untuk diisi ulang dan digunakan kembali. Dengan demikian, baterai sekunder dapat menjadi pilihan yang lebih ekonomis dalam jangka panjang.

Baterai sekunder dapat diisi ulang dengan menggunakan sumber listrik eksternal, seperti pengisi daya baterai. Proses pengisian ulang ini memungkinkan baterai sekunder untuk kembali memiliki kapasitas penuh dan siap digunakan kembali. Dengan kemampuan ini, baterai sekunder dapat menjadi pilihan yang lebih ramah lingkungan dan lebih efisien dibandingkan dengan baterai primer.

Dalam keseluruhan, baterai sekunder menawarkan keuntungan yang signifikan dalam hal kemampuan diisi ulang dan digunakan kembali. Meskipun biaya awalnya lebih mahal, baterai sekunder dapat menjadi pilihan yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan dalam jangka panjang.

Digunakan untuk dua buah pengapliasian, diantaranya:

• Perangkat penyimpanan suatu energi
• Pengaplikasiannya dimana baterai digunakan dan dikosongkan sebagai baterai utama pada pengaplikasian utara, baterai sekunder memasok dan menyimpan energi untuk perangkat seperti halnya untuk catu daya tak terputus (UPS) dan Kendaraan listrik hibrida (HEV).

Salah satu contoh penggunaan baterai sekunder sebagai perangkat penyimpanan energi adalah dalam sistem UPS (Uninterruptible Power Supply). UPS adalah sistem yang dirancang untuk memberikan daya cadangan ketika sumber daya biasa gagal. Dalam hal ini, baterai sekunder digunakan sebagai sumber daya cadangan untuk komputer dan perangkat lainnya.

Ketika sumber daya biasa gagal, UPS akan mengaktifkan baterai sekunder untuk memberikan daya cadangan. Baterai sekunder ini telah diisi oleh sumber energi utama sebelumnya, sehingga mereka siap untuk digunakan ketika diperlukan. Dengan demikian, UPS dapat memberikan daya cadangan yang stabil dan tidak terganggu, sehingga memungkinkan komputer dan perangkat lainnya untuk terus beroperasi tanpa gangguan.

Dalam keseluruhan, baterai sekunder memainkan peran penting dalam sistem UPS sebagai perangkat penyimpanan energi yang dapat diisi ulang dan digunakan kembali. Mereka memungkinkan sistem UPS untuk memberikan daya cadangan yang stabil dan tidak terganggu, sehingga memungkinkan komputer dan perangkat lainnya untuk terus beroperasi tanpa gangguan.

Adapun pengaplikasain dari kedua dimana baterai di isi ulang juga berfungsi untuk elektronik portabel seperti pada ponsel, laptop dan kendaraan listrik. Baterai lithium-ion memiliki kelebihan karena dapat diisi ulang dan digunakan kembali, sehingga memungkinkan mereka untuk menjadi sumber daya utama yang lebih efisien. Selain itu, baterai lithium-ion juga memiliki kerapatan daya yang tinggi, sehingga memungkinkan mereka untuk menyimpan lebih banyak energi dalam ukuran yang lebih kecil.

Contoh lain dari baterai sekunder adalah baterai timbal-asam yang digunakan pada mobil dan kendaraan. Baterai ini memiliki tegangan nominal mulai dari 2V hingga 24V dan kerapatan daya 7 Wh/kg. Baterai timbal-asam juga dianggap sebagai salah satu dari empat jenis utama baterai sekunder, bersama dengan lithium-ion.

Secara keseluruhan, baterai sekunder memiliki kelebihan karena dapat diisi ulang dan digunakan kembali, sehingga memungkinkan mereka untuk menjadi sumber daya utama yang lebih efisien. Selain itu, baterai sekunder juga memiliki kerapatan daya yang tinggi, sehingga memungkinkan mereka untuk menyimpan lebih banyak energi dalam ukuran yang lebih kecil.

Kesimpulan!
Baterai dapat dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu baterai primer dan baterai sekunder. Baterai primer adalah jenis baterai yang tidak dapat digunakan kembali setelah energinya habis, sedangkan baterai sekunder adalah jenis baterai yang dapat diisi ulang dan digunakan kembali. Baterai primer memiliki beberapa kelebihan, seperti harga yang relatif murah, ringan, dan nyaman digunakan tanpa perawatan. Mayoritas baterai primer yang digunakan dalam aplikasi domestik adalah tipe sel tunggal, yang biasanya datang dalam bentuk silinder, seperti baterai Alkaline. Baterai Alkaline mendapatkan nama mereka dari elektrolit yang digunakan di dalamnya, yaitu kalium hidroksida, yang merupakan zat basa murni.

Sementara itu, baterai sekunder memiliki keuntungan utama karena dapat diisi ulang dan digunakan kembali. Oleh karena itu, baterai sekunder juga dikenal sebagai baterai isi ulang. Meskipun baterai sekunder biasanya lebih mahal daripada baterai primer, mereka dapat memiliki umur yang lebih lama karena dapat diisi ulang.

***

Tag : Electrical