Jenis Baterai Sel Primer , Sel Sekunder Dan Sel Materi Bakar (Materi Elektrokimia)

Baterai Sel Primer 1. Sel Kering atau Sel Leclance yang meliputi: a. Katoda : Karbon, b. Anoda :Zn, dan c. Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO₂ + NH₄Cl + sedikit Air;

Cara Kerjanya:

Baterai tersebut terdiri atas suatu silinder seng yang berisi pasta dari gabungan kerikil kawi MnO2, salmiak NH4Cl karbon C dan sedikit air. Seng berfungsi sebagai anode dan grafit yang dicelupkan ditengah-tengah pasta sebagai elektroda inert yang merupakan katode. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator. Reaksi rumit tersebut di sederhanakan menjadi:
Anoda: Zn(s)—-> Zn2+ (aq) + 2e
Katoda : 2MnO2 (s) + 2NH4+ (aq) + 2e —->Mn2O3 (s) + 2NH3 (aq) + H2O (l)
Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2 (s)—-> Zn2+ (aq) + Mn2O3 (s)+ 2NH3 (aq) + H2O (l)
Potensial satu sel Leclanche ialah 1,5 volt. Namun sel Leclanche tidak sanggup di isi kembali. Baterai kering jenis “alkaline” intinya sama dengan sel Leclanche tapi bersifat basa lantaran memakai KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Reaksi yang terjadi ialah sebagai berikut :
Anode : Zn (s) + 2OH (aq)—-> Zn(OH)2 + 2e
Katoda : 2MnO2(s) + 2H2O (l) +2e—-> 2MnO(OH)(s) + 2OH- Potensial dari baterai “alkaline” juga 1,5 volt, tetapi baterai ini sanggup bertahan lebih lama. AAA ialah baterai berukuran panjang 44,5 mm dan diameter 10,5 mm dan mempunyai berat sekitar 11,5 gram. Baterai alkalin ukuran ini mempunyai tegangan 1,5 volt dan besar lengan berkuasa arus dari 900 hingga 1.155 Ampere. Baterai Nikel logam hidrida (NiMH) ukuran ini sanggup menyimpan hingga 1000 mAh dengan tegangan 1,2 Volt. Baterai AAA juga mempunyai isyarat lainnya ibarat LR03 (IEC), 24A (ANSI/NEDA), R03, MN2400, AM4, UM4, HP16, atau mikro. Baterai berukuran AAA umum digunakan dalam alat elektronik kecil ibarat remote control, pemutar MP3 dan kamera digital.

2. Baterai merkuri yang mencakup : a.Anode: logam seng (Zn), b.Katode: merkuri oksida (HgO), c.Zat elektrolit: KOH, pasta dan sedikit air;

Cara Kerjanya:

Sel Volta yang lain ialah sel merkuri atau disebut juga baterai kancing jenis Ruben-Mallory. Sel jenis ini banyak digunakan untuk baterai arloji, kalkulator, dan komputer. Baterai merkuri ini telah dihentikan penggunaannya dan ditarik dari peredaran alasannya ialah ancaman yang dikandungnya (logam berat merkuri). Baterai kancing ini terdiri atas seng (anode) dan merkuri(II) oksida (katode). Kedua elektrode tersebut berupa serbuk padat. Ruang di antara kedua elektrode diisi dengan materi penyerap yang mengandung elektrolit kalium hidroksida (basa, alkalin). Reaksi redoks yang terjadi dalam sel ialah sebagai berikut.

Zn(s)+2OH^–(aq) →ZnO(s)+H₂O(l)+2e^– (anode)

HgO(s)+H₂O(l)+2e^– →Hg(l)+2OH^–(aq) (katode)

Potensial sel yang dihasilkan ialah 1,35 V.

Sel ini juga banyak digunakan sebagai sumber arus pada alat-alat elektronik yang kecil. Misalnya jam tangan dan kalkulator kecil.

Baterai Sel Sekunder

3. Sel Aki yang meliputi: a. Katoda: PbO₂, b. Anoda : Pb, c. Elektrolit: Larutan H2SO4, dan d. Sel sekunder;

Cara kerjanya:

Saat baterai mengeluarkan arus

1. Oksigen (O) pada pelat faktual terlepas lantaran bereaksi/bersenyawa/bergabung dengan hidrogen (H) pada cairan elektrolit yang secara perlahan-lahan keduanya bergabung/berubah menjadi air (H20).
2. Asam (SO4) pada cairan elektrolit bergabung dengan timah (Pb) di pelat faktual maupun pelat negatif sehigga menempel dikedua pelat tersebut.
Reaksi ini akan berlangsung terus hingga isi (tenaga baterai) habis alias dalam keadaan discharge.
Pada ketika baterai dalam keadaan discharge maka hampir semua asam menempel pada pelat-pelat dalam sel sehingga cairan eletrolit konsentrasinya sangat rendah dan hampir melulu hanya terdiri dari air (H2O), kesannya berat jenis cairan menurun menjadi sekitar 1,1 kg/dm3 dan ini mendekati berat jenis air yang 1 kg/dm3. Sedangkan baterai yang masih berkapasitas penuh berat jenisnya sekitar 1,285 kg/dm3. Nah, dengan perbedaan berat jenis inilah kapasitas isi baterai sanggup diketahui apakah masih penuh atau sudah berkurang yaitu dengan memakai alat hidrometer. Hidrometer ini merupakan salah satu alat yang wajib ada di bengkel aki (bengkel yang menyediakan jasa setrum/cas aki). Selain itu pada ketika baterai dalam keadaan discharge maka 85% cairan elektrolit terdiri dari air (H2O) dimana air ini sanggup membeku, kolam baterai pecah dan pelat-pelat menjadi rusak.
Saat baterai mendapatkan arus
Baterai yang mendapatkan arus ialah baterai yang sedang disetrum/dicas alias sedang diisi dengan cara dialirkan listrik DC, dimana kutup faktual baterai dihubungkan dengan arus listrik faktual dan kutub negatif dihubungkan dengan arus listrik negatif. Tegangan yang dialiri biasanya sama dengan tegangan total yang dimiliki baterai, artinya baterai 12 V dialiri tegangan 12 V DC, baterai 6 V dialiri tegangan 6 V DC, dan dua baterai 12 V yang dihubungkan secara seri dialiri tegangan 24 V DC (baterai yang duhubungkan seri total tegangannya ialah jumlah dari masing-maing tegangan baterai: Voltase1 + Voltase2 = Voltasetotal). Hal ini sanggup ditemukan di bengkel aki dimana ada beberapa baterai yang duhubungkan secara seri dan semuanya disetrum sekaligus. Berapa besar lengan berkuasa arus (ampere) yang harus dialiri bergantung juga dari kapasitas yang dimiliki baterai tersebut (penjelasan wacana ini sanggup ditemukan di bab bawah).
Konsekuensinya, proses penerimaan arus ini berlawanan dengan proses pengeluaran arus, yaitu :1. Oksigen (O) dalam air (H2O) terlepas lantaran bereaksi/bersenyawa/bergabung dengan timah (Pb) pada pelat faktual dan secara perlahan-lahan kembali menjadi oksida timah colat (PbO2).2. Asam (SO4) yang menempel pada kedua pelat (pelat faktual maupun negatif) terlepas dan bergabung dengan hidrogen (H) pada air (H2O) di dalam cairan elektrolit dan kembali terbentuk menjadi asam sulfat (H2SO4) sebagai cairan elektrolit. Akibatnya berat jenis cairan elektrolit bertambah menjadi sekitar 1,285 (pada baterai yang terisi penuh).
Kegunaannya biasa digunakan sebagai sumber listrik di motor, kendaraan beroda empat atau barang elktronik yang agak besar lantaran sanggup di isi ulang.

4. Baterai Ni – Cd yang meliputi: a. Katoda : NiO₂ dengan sedikit air, dan b. Anoda : Cd;

Cara Kerjanya:

Komponen penyusun baterai NiCd ialah elektroda faktual (Nikel hidrat (NiOOH)), elektroda negatif (Cadmium), separator (berserat-serat/fibrous), case (sebagai pelindung baterai), sealing plate (menjaga sistem dari interferensi zat lain ibarat CO₂, yang sanggup bereaksi dengan 2KOH membentuk K₂CO_3, dan menjadikan terbentuknya CdCO₃, yang keduanya sanggup mengganggu siklus dalam baterai), insulation ring, dan insulation gasket.

            kedua elektroda dalam baterai NiCd dipisahkan oleh separator yang berserat dan memungkinkan gas untuk melaluinya. Menurut pengamatan Anna Cyganowski pada baterai Sanyo Cadnica KR-1300 SC (1.2 V, 1300 mAh) berusia 10 tahun dengan memakai mikroskop optis Leitz perbesaran 3 hingga 25 kali, materi penyusun separator ialah polypropylene/polyamine, ibarat nylon.

Fungsi/kegunaan sama ibarat baterai kering hanya sanggup di charge.

5. Sel Bahan Bakar yang meliputi: a. Elektroda : Ni, b. Elektrolit : Larutan KOH, dan c. Bahan Bakar : H₂ dan O₂ ; 

Cara Kerjanya:

Sebagai materi bakar disini ialah H₂ dan O₂ yang masing-masing dimasukkan ke kutub negative (anoda) dan kutub faktual (katoda). Setiap kutub berpori dan diantara anoda dan katoda ini terdapat larutan KOH. Larutan KOH menghasilkan ion negative OH^- pada kutub negative anoda berpori yang bertemu dengan gas hydrogen H₂, akan beraksi menjadi H₂O dan melepas e- sehingga anoda menerima electron yang bermuatan negative. Elektron-elektron ini kemudian mengalir ke beban dan hingga ke kutub faktual katoda. Di katoda, electron tersebut bertemu dengan oksigen O₂ yang dimasukkan ke kutub faktual katoda sehingga electron bersama O₂ dan H₂O (dari larutan KOH) menghasilkan ion negatuf OH^- yang selanjutnya akan digunakan untuk menghasilkan electron pada kutub negative anoda.

Sel ini digunakan sebagai sumber arus pada pesawat ruang angkasa.

Kata kunci: tumpuan baterai sel primer, tumpuan baterai sel sekunder , tumpuan baterai sel materi bakar , yang dimaksud , cara kerja , anoda , katoda , elktrolit , elektrokimia , kelas XII , fungsi dari baterai primer , sekunder, materi bakar

Sumber http://sulaiman4fun.blogspot.com