Kami menjelaskan apa itu baterai dan bagaimana perangkat ini bekerja. Juga jenis-jenis baterai yang ada dan apa itu baterai.
Apa itu baterai?
Baterai listrik, juga disebut baterai listrik atau akumulator, adalah perangkat yang terdiri dari sel elektrokimia yang mampu mengubah energi kimia di dalam tenaga listrik. Jadi, baterai menghasilkan arus searah dan, dengan cara ini, berfungsi untuk memberi daya pada sirkuit listrik yang berbeda, tergantung pada ukuran dan kekuatannya.
Baterai telah sepenuhnya dimasukkan ke dalam kehidupan kita sehari-hari sejak penemuannya pada abad ke-19 dan komersialisasi massal pada abad ke-20. Perkembangan baterai berjalan seiring dengan kemajuan teknologi elektronika. Kontrol jarak jauh, jam, komputer Dari semua jenis, ponsel dan sekelompok besar gadget kontemporer menggunakan baterai sebagai sumber daya listrik, sehingga diproduksi dengan berbagai kekuatan.
Baterai memiliki kapasitas pengisian daya yang ditentukan oleh sifat komposisinya dan diukur dalam ampere-jam (Ah), yang berarti bahwa baterai dapat mengalirkan satu ampere arus selama satu jam terus-menerus. Semakin tinggi kapasitas pengisiannya, semakin banyak arus yang dapat disimpan di dalamnya.
Terakhir, siklus hidup yang singkat dari sebagian besar baterai komersial telah menjadikannya polutan yang kuat dari perairan kamu tanah, mengingat bahwa setelah siklus hidupnya selesai, mereka tidak dapat diisi ulang atau digunakan kembali, dan dibuang. Setelah berkarat penutup logamnya, baterai dibuang ke lingkungan kandungan kimianya dan mengubah komposisinya dan pH.
Bagaimana cara kerja baterai?
Prinsip dasar baterai terdiri dari reaksi oksidasi-reduksi (redoks) pasti zat kimia, salah satunya kalah elektron (mengoksidasi) sedangkan yang lain memperoleh elektron (mengurangi), dapat kembali ke konfigurasi awal dengan kondisi yang diperlukan: penerapan listrik (pengisian) atau penutupan sirkuit (pengosongan).
Baterai mengandung sel kimia yang memiliki kutub positif (anoda) dan kutub negatif (katoda), serta elektrolit yang memungkinkan aliran listrik ke luar. Sel-sel ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik, melalui proses reversibel atau ireversibel, tergantung pada jenis baterai, yang, setelah selesai, menghabiskan kapasitasnya untuk menerima Energi. Dalam hal ini, dua jenis sel dibedakan:
- Utama. Mereka yang, setelah reaksi terjadi, tidak dapat kembali ke keadaan semula, sehingga menghabiskan kemampuan mereka untuk menyimpan arus listrik. Mereka juga disebut baterai yang tidak dapat diisi ulang.
- SMA. Mereka yang dapat menerima aplikasi energi listrik untuk mengembalikan komposisi kimia aslinya, dan dapat digunakan berkali-kali sebelum benar-benar habis. Mereka juga disebut baterai isi ulang.
Jenis baterai
Ada banyak jenis baterai, tergantung pada elemen yang digunakan dalam pembuatannya, seperti:
- Baterai alkaline. Biasanya sekali pakai. Mereka menggunakan kalium hidroksida (KOH) sebagai elektrolit. Itu reaksi kimia yang menghasilkan energi terjadi antara seng (Zn, anoda) dan mangan dioksida (MnO2, katoda). Mereka adalah baterai yang sangat stabil, tetapi berumur pendek.
- Baterai asam timbal. Biasa terjadi pada kendaraan dan sepeda motor. Mereka adalah baterai isi ulang yang ketika diisi memiliki dua elektroda memimpin: katoda timbal dioksida (PbO2) dan anoda timbal sepon (Pb). Elektrolit yang digunakan adalah asam belerang (H2SO4) dalam larutan air. Sebaliknya, ketika baterai habis, timbal dalam bentuk timbal (II) sulfat (PbSO4) mengendap pada logam timbal (Pb). Kemudian, selama pengisian awal, PbSO4 direduksi menjadi Pb pada pelat negatif, dan PbO2 terbentuk pada pelat positif. Dalam proses ini, timbal dioksidasi dan direduksi secara bersamaan. Di sisi lain, selama pembuangan, PbO2 direduksi menjadi PbSO4 dan Pb dioksidasi juga menghasilkan PbSO4. Kedua proses ini dapat diulang secara siklis sampai kristal PbSO4 menjadi terlalu besar untuk kehilangan reaktivitas kimia. Ini adalah kasus di mana bahasa sehari-hari dikatakan bahwa baterai telah disulfat dan harus diganti dengan yang baru.
- Baterai nikel. Biaya sangat rendah tetapi kinerjanya buruk, mereka adalah yang pertama diproduksi dalam sejarah. Pada gilirannya, mereka memunculkan baterai baru seperti:
- Nikel-besi (Ni-Fe). Mereka terdiri dari tabung tipis yang dililit oleh lembaran baja berlapis nikel. Pada pelat positif terdapat nikel (III) hidroksida (Ni (OH) 3) dan pada pelat negatif besi (Fe). Elektrolit yang digunakan adalah Kalium Hidroksida (KOH). Meskipun rentang hidup mereka sangat panjang, mereka dihentikan karena kinerjanya yang rendah dan biaya yang tinggi.
- Nikel-kadmium (Ni-Cd). Mereka terdiri dari anoda kadmium (Cd) dan katoda nikel (III) hidroksida (Ni (OH) 3), dan kalium hidroksida (KOH) sebagai elektrolit. Akumulator ini dapat diisi ulang dengan sempurna, tetapi memiliki kepadatan energi yang rendah (hampir 50Wh / kg). Selain itu, mereka semakin jarang digunakan karena efek memorinya yang tinggi (pengurangan kapasitas baterai saat kita melakukan pengisian daya yang tidak lengkap) dan karena kadmium sangat mencemari.
- Nikel-hidrida (Ni-MH). Mereka menggunakan nikel oksihidroksida (NiOOH) untuk anoda dan a paduan hidrida logam sebagai katoda. Mereka memiliki kapasitas beban yang lebih tinggi dan efek memori yang lebih sedikit dibandingkan dengan baterai Ni-Cd, dan juga tidak mempengaruhi lingkungan karena mereka tidak memiliki Cd (sangat mencemari dan berbahaya). Mereka adalah pelopor yang digunakan untuk kendaraan listrik, karena mereka dapat diisi ulang dengan sempurna.
- Baterai lithium-ion (Li-ION). Mereka menggunakan garam lithium sebagai elektrolit. Mereka adalah baterai yang paling banyak digunakan di elektronik berukuran kecil, seperti telepon seluler dan perangkat portabel lainnya. Mereka menonjol karena kepadatan energinya yang sangat besar, ditambah fakta bahwa mereka sangat ringan, memiliki ukuran kecil dan kinerja yang baik, tetapi memiliki masa pakai maksimum tiga tahun. Keuntungan lain yang mereka miliki adalah efek memori yang rendah. Selain itu, ketika terlalu panas mereka dapat meledak, karena elemennya mudah terbakar, sehingga biaya produksinya tinggi karena fakta bahwa elemen keselamatan harus dimasukkan.
- Baterai lithium polimer (LiPo). Mereka adalah variasi dari baterai biasa litium, memiliki kepadatan energi yang lebih baik dan laju pengosongan yang lebih baik, tetapi memiliki kelemahan karena tidak dapat digunakan jika dayanya hilang di bawah 30%, jadi penting untuk tidak membiarkannya habis sepenuhnya. Mereka juga dapat menjadi terlalu panas dan meledak, jadi sangat penting untuk tidak menunggu terlalu lama untuk melihat baterai, atau selalu menyimpannya di tempat yang aman jauh dari bahan yang mudah terbakar.
Baterai dan baterai
Di banyak negara berbahasa Spanyol hanya istilahbaterai.
Syaratnya baterai kamu baterai dalam konteks ini mereka sinonim, dan berasal dari hari-hari awal manipulasi listrik oleh manusia. Akumulator pertama terdiri dari kelompok sel atau cakram logam untuk meningkatkan arus yang disuplai pada awalnya, dan itu dapat diatur dalam dua cara: satu di atas yang lain, membentuk baterai, atau bersebelahan, dalam bentuk baterai.
Akan tetapi, harus diklarifikasi bahwa di banyak negara berbahasa Spanyol hanya istilah baterai, dan lebih disukai aki untuk peralatan listrik lainnya, seperti kapasitor, dll.