Bagaimana Baterai Bisa Menyimpan Energi?

Energi tersimpan dalam kimia

Dua elektroda dan elektrolit memungkinkan reaksi menghasilkan listrik.

Sebuah sel baterai memiliki dua elektroda—anoda dan katoda—serta elektrolit yang memungkinkan ion bergerak di antara keduanya. Bahan elektroda dan elektrolit menentukan bagaimana energi dapat disimpan dan dilepas.

Penampang baterai memperlihatkan anoda, katoda, elektrolit, separator, ion, dan elektron pada jalur rangkaian luar.

01 · KIMIA

Bahan elektroda memiliki energi potensial kimia

Reaksi kimia yang mungkin terjadi pada kedua elektroda menyimpan perbedaan energi. Saat baterai terisi, energi dari pengisi daya mengubah susunan kimia ini.

02 · JALUR ION

Elektrolit membantu ion bergerak di dalam sel

Ion berpindah melalui elektrolit untuk menjaga keseimbangan muatan ketika reaksi berlangsung. Separator pada banyak baterai mencegah elektroda bersentuhan langsung.

03 · JALUR ELEKTRON

Elektron mengalir lewat rangkaian luar

Ketika perangkat dihubungkan, reaksi mendorong elektron melewati kabel dan komponen perangkat. Aliran elektron inilah yang memasok energi listrik.

Riset

Baterai isi ulang dapat menyimpan energi lagi dengan reaksi balik.

Pengisi daya memasok energi listrik untuk mendorong ion dan elektron bergerak ke arah sebaliknya. Pada baterai lithium-ion, ion lithium berpindah di antara elektroda saat pengisian dan pemakaian.

Robot membandingkan aliran ion dan elektron saat baterai digunakan dengan arah aliran saat baterai diisi ulang.

Saat dipakai, energi kimia menjadi listrik

Reaksi elektrokimia menggerakkan elektron melalui perangkat dan ion di dalam baterai. Energi dari reaksi itu berubah menjadi kerja, cahaya, suara, atau panas.

Saat diisi, listrik memulihkan susunan kimia

Pengisi daya memaksa proses berlangsung ke arah sebaliknya sehingga energi kembali tersimpan sebagai energi potensial kimia.

Tidak semua baterai dirancang untuk diisi ulang

Pada baterai sekali pakai, reaksi kimia umumnya tidak dapat dibalik dengan aman dan efektif. Gunakan hanya baterai isi ulang dengan pengisi daya yang sesuai.

Mitos

“Baterai menyimpan listrik sebagai kumpulan elektron yang diam di dalamnya.”

Mitos.

Energi baterai tersimpan terutama sebagai energi potensial kimia. Saat rangkaian lengkap, reaksi kimia mendorong elektron mengalir melalui jalur luar.

Fakta

“Elektron melewati rangkaian luar, sedangkan ion bergerak di dalam baterai.”

Fakta.

Pergerakan keduanya menjaga keseimbangan muatan selama baterai mengalirkan listrik atau sedang diisi ulang.

Contoh

Bahan dan ukuran baterai menentukan cara energi dipakai.

Prinsip elektrokimia dipakai dalam sel kecil untuk jam maupun banyak sel yang disusun menjadi satu paket besar.

Robot membandingkan baterai kecil sekali pakai, sel lithium-ion isi ulang, dan paket baterai kendaraan listrik.

Baterai sekali pakai

Reaksi dirancang untuk satu kali pemakaian

Sel alkalin umum digunakan pada perangkat kecil. Reaksinya tidak dirancang untuk dibalik dengan pengisi daya biasa.

Baterai lithium-ion

Ion bergerak bolak-balik saat isi dan pakai

Baterai jenis ini digunakan pada ponsel dan laptop. Saat diisi, ion lithium bergerak ke satu elektroda; saat dipakai, arahnya berbalik.

Paket baterai kendaraan listrik

Banyak sel bekerja bersama

Sel-sel disusun menjadi modul dan paket untuk menyediakan energi serta daya yang dibutuhkan motor dan sistem kendaraan.

Cek pemahaman

Cek pemahamanmu.

0/3 terjawab

Robot ilmuwan menunjuk baterai dengan jalur ion di dalam dan rangkaian elektron di luar.

Soal 1 / 3

Dalam bentuk apa energi terutama tersimpan di baterai?

Soal 2 / 3

Ke mana elektron bergerak ketika baterai menyalakan perangkat?

Soal 3 / 3

Apa yang dilakukan pengisi daya pada baterai isi ulang?

Geser kiri/kanan atau pakai tombol di samping