Makalah Baterai

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas ⁿ⁺ atau ^n-, di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh.

Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki. Elektrokimia secara umum terbagi dalam dua kelompok, yaitu sel galvanik dan sel elektrolisis. Sel Volta/Galvania: a. terjadi perubahan : energi kimia energi listrik, b. anode = elektroda negatif (-), dan c. katoda = elektroda positif (+). Sel Elektrolisis: a. terjadi perubahan : energi listrik energi kimia, b. anode = elektroda positif (+), dan c. katoda = elektroda neeatif (-).

Sel volta terdiri dari beberapa macam, antara lain: 1. Sel Kering atau Sel Leclance yang meliputi: a. Katoda : Karbon, b. Anoda :Zn, dan c. Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO2 + NH4Cl + sedikit Air; 2. Sel Aki yang meliputi: a. Katoda: PbO2, b. Anoda : Pb, c. Elektrolit: Larutan H2SO4, dan d. Sel sekunder; 3. Sel Bahan Bakar yang meliputi: a. Elektroda : Ni, b. Elektrolit : Larutan KOH, dan c. Bahan Bakar : H2 dan O2 ; 4. Baterai Ni – Cd yang meliputi: a. Katoda : NiO2 dengan sedikit air, dan b. Anoda : Cd

Konsep-konsep sel volta adalah: 1. Deret Volta/Nerst yang meliputi: a. Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au, dan b. Makin ke kanan, mudah direduksi sukar dioksidasi serta sebaliknya Makin ke kiri, mudah dioksidasi sukar direduksi; dan 2. Prinsip yang meliputi: a. Anoda terjadi reaksi oksidasi ; Katoda terjadi reaksi reduksi, b. Arus elektron : anoda katoda ; Arus listrik : katoda anoda, dan c. Jembatan garam: menyetimbangkan ion-ion dalam larutan.

1.2  Rumusan Masalah

1.      Apakah yang dimaksud dengan baterai itu?

2.      Bagaimanakah prinsip kerja baterai?

3.      Apa kelebihan dan kelemahan baterai?

4.      Apakah manfaat baterai dalam kehidupan sehari-hari?

1.3  Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang ada, maka tujuan dibuatnya makalah ini adalah diuraikan sebagai berikut:

1. Untuk dapat mengetahui  lebih mendalam apa yang dimaksud dengan baterai.
2. Untuk dapat memahami prinsip kerja baterai.
3. Untuk dapat memahami apa kelebihan dan kelemahan baterai.
4. Untuk dapat mengetahui apa saja manfaat baterai dalam kehidupan sehari-sehari, sehingga dapat memanfaatkan dengan baik.

1.4  Manfaat

1.      Bagi Dosen

Dapat dijadikan sebagai bahan ajar mata kuliah Rangkaian Listrik DC.

2.      Bagi Mahasiswa

Untuk menambah pengetahuan mengenai cara kerja dan manfaat baterai dalam kehidupan sehari – hari.

    

BAB II

PEMBAHASAN

1.1  Pengertian Baterai

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar).

Secara harfiah berarti baterai. Baterai merupakan sekumpulan sel-sel kimia yang masing-masing berisi dua electron logam yang dicelupkan dalam larutan penghantar yang disebut elektrolit. Akibat reaksi-reaksi kimia antara konduktor-konduktor dan elektrolit satu elektroda anoda bermuatan positif dan lainnya, katoda ,menjadi bermuatan negatif. Baterai memiliki fungsi sebagai media penyimpan dan penyedia energi listrik. Sumber listrik yang digunakan sebagai pembangkit power dalam bentuk arus searah (DC). Alat ini digunakan pada alat elektronika, misalnya radio.

Sebuah  kaleng yang berisi penuh bahan-bahan kimia yang dapat memproduksi electron disebut baterai. Reaksi kimia yang dapat menghasilkan electron disebut dengan Reaksi Elektrokimia. Baterai memiliki dua terminal. Terminal pertama bertanda Positif (+) dan terminal Kedua bertanda negatif (-). Elektron-elektron di kumpulkan pada kutub negatif. Jika kita menghubungkan kabel antara kutub negatif dan kutub positif, maka elektron akan mengalir dari kutub negatif ke kutub positif dengan cepatnya. Kecepatan dari proses ini (elektron, sebagai hasil dari elektrokimia) mengontrol seberapa banyak elektron dapat mengalir diantara kedua kutub.

Elektron mengalir dari baterai ke kabel dan tentunya bergerak dari kutub negatif ke kutub positif tempat dimana reaksi kimia tersebutr sedang berlangsung. Dan karena hal tersebut baterai bisa bertahan lama. Selama tidak terjadi reaksi kimia atau selama kita tidak menghubungkannya dengan kabel atau sejenis Load lain maka baterai akan tetap dapat bertahan lama.

1.2  Prinsip Kerja Baterai

Elemen kering atau baterai adalah sumber tegangan yang dapat lebih lama mengalirkan arus listrik daripada elemen Volta. Elemen kering dibuat pertama kali pada tahun 1866, kimiawan Perancis oleh George Leclanche. Elemen kering ini terdiri atas Zn yang berbentuk bejana dan logam dalam Zn ini dilapisi karbon (batang arang). Karena batang arang memiliki potensial lebih tinggi daripada Zn, maka batang arang sebagai anoda, sedangkan Zn sebagai katoda. Di bagian dalam elemen kering ini terdapat campuran antara salmiak atau amonium klorida (NH4Cl) serbuk arang dan batu kawi atau mangan dioksida (MnO2). Campuran ini berbentuk pasta yang kering. Karena elemen ini menggunakan larutan elektrolit berbentuk pasta yang kering maka disebut elemen kering, yang terdiri atas sedikit air dan di tengah pasta terdapat batang karbon yang merupakan elektrode inert ( sukar bereaksi). Pada elemen kering, NH4Cl sebagai larutan elektrolit dan MnO2 sebagai depolarisator. Kegunaan dispolarisator yaitu dapat meniadakan polarisasi. Sehingga arus listrik pada elemen kering dapat mengalir lebih lama sebab tidak ada gelembung-gelembung gas. Arus listrik pada baterai mengalir searah dan terjadi bila kutub positif dihubungkan dengan kutub negatif. Oleh sebab itu aliran baterai dinamakan Direct Current (DC). Proses kerjanya adalah dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung didalamnya menjadi energi listrik melalui reaksi elektro kima, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Terdapat 2 proses yang terjadi pada baterai yaitu:

1.      Proses Pengisian : Proses pengubahan energi listrik menjadi energi kimia.

2.      Proses Pengosongan : Proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik

1.3  Kelebihan dan Kelemahan Baterai

Segala sesuatu di dunia ini pasti ada kelebihan dan kekurangannya, termasuk baterai. Kelebihan dan kekurangan baterai adalah sebagai berikut :

a)      Kelebihan Baterai

·          Dapat menyimpan energi listrik

·          Bentuknya bervariasi, bias dipilih sesuai kebutuhan

·          Fortable (mudah dibawa)

·          Harganya terjangkau

·          Bisa didapatkan dimana-mana

b)     Kelemahan Baterai

·          Kapasitas terbatas

·          Tidak bisa digunakan sebagai suplay utama listrik

·          Tidak bisa ditransmisikan

·          Tidak bias untuk tegangan tinggi

·          Sifatnya searah

BAB III

PENUTUP

4.1  Kesimpulan

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar). Arus listrik pada baterai mengalir searah dan terjadi bila kutub positif dihubungkan dengan kutub negatif. Oleh sebab itu aliran baterai dinamakan Direct Current (DC). Proses kerjanya adalah dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung didalamnya menjadi energi listrik melalui reaksi elektro kima, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Terdapat 2 proses yang terjadi pada baterai yaitu Proses Pengisian dan Proses Pengosongan.

4.2  Saran       

            Pembahasan untuk materi ini diperlukan pemahaman yang dalam dan juga diperlukan banyak referensi, karena masih banyak berbagai informasi yang selalu mengalami pembaruan dan belum dikemukakan. Oleh karena itu disarankan agar dilakukan studi literatuf untuk memahami materi.