Tugas kimia fisika
-
Upload
sri-rizki-halalwati -
Category
Documents
-
view
219 -
download
2
description
Transcript of Tugas kimia fisika
PENDAHULUAN
Di era yang penuh teknologi seperti sekarang ini, banyak sekali hal-hal baru ataupun
hasil dari produk teknologi yang sering bahkan wajib kita gunakan untuk menunjang aktivitas
kita. Salah satunya adalah alat-alat kelistrikan, alat-alat ini secara langsung ataupun tidak
langsung dapat memberikan pengaruh positif yang sangat besar dalam memaksimalkan dan
merealisasikan tujuan dari kegiatan kita, alasan efisiensi waktu adalah tajuk utama mengapa
alat-alat kelistrikan digunakan.
Dari banyak alat-alat kelistrikan tersebut, penggunaan dan pemanfaatan baterai tidak
mungkin dilepaskan dari aktivitas manusia di era sekarang ini, handphone, laptop, bahkan
televisi sekalipun tidak mungkin terlepas dari peran sebuah baterai. Tapi, apakah kita semua
tahu, bagaimana baterai itu bekerja, komponenen apasaja yang terdapat dalam baterai itu
sendiri, tentu pemahaman dan informasi tentang baterai masih banyak diantara kita yang
belum memahami.
Baterai adalah alat elektro kimia yang dibuat untuk mensuplai listrik ke sistem starter
mesin, sistem pengapian, lampu-lampu dan komponen kelistrikan lainnya. Alat ini
menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia, yang dikeluarkannya bila dierlukan dan
mensuplainya ke masing-masing sistem kelistrikan atau alat yang memerlukannya. Karena di
dalam proses baterai kehilangan energi kimia, maka alternator mensuplainya kembali ke
dalam baterai (yang disebut pengisian). Baterai menyimpan listrik dalam bentuk energi
kimia. Siklus pengisian dan pengeluaran ini terjadi berulang kali dan terus menerus. Kali ini
kami akan membahas tentang baterai Li-ion dan Li-pol.
PEMBAHASAN
1. Baterai li-ion
Baterai litium-ion merupakan baterai yang tidak menggunakan bahan cairan, baterai
ini dikembangkan oleh seorang ilmuwan Jepang yaitu Yoshino Akira. Akira memadukan
karbon, polimer dan litium sebagai anoda. Tahun 1991 adalah tahun bagi di mana baterai
lithium-ion diproduksi oleh Sony Corp dan Asahi Kasei Corp secara masal. Semenjak itu
baterai jenis ini terus menunjukkan perkembangannya secara pesat di pasaran sebagai sumber
energi bagi ponsel dan komputer. Bahkan mobil hybrid pun memerlukan baterai lithium-ion
untuk menghasilkan energi yang lebih tinggi, karena mobil hybrid memerlukan daya yang
tinggi pula. Selain memiliki daya energi yang tinggi, sebuah baterai juga harus memiliki
keamanan. Tentunya Anda masih ingat peristiwa ketika handphoneMotorola terbakar dan
menciderai pemiliknya ketika sedang digunakan. Itulah salah satu hal penting yang harus
dihindari dalam penciptaan sebuah baterai sehingga menimbulkan keamanan bagi
penggunanya.
Prinsip Kerja Baterai Litium-Ion
Terdapat tiga jenis baterai yang menjadi pusat perhatian sekarang ini, yaitu jenis fuel
cells, nikel metal hybrid dan lithium-ion. Prinsip kerja baterai tersebut memanfaatkan
reduksi dan oksidasi untuk menghasilkan listrik pada kedua elektrodanya. Di antara ketiga
jenis baterai tersebut, baterai litium-ion merupakan jenis baterai yang menghasilkan voltase
tertinggi, yaitu sekitar 2x lipat dari baterai nickel-metal hydride. Litium-ion menggunakan
komposit yang berstruktur layer, di mana Litium Cobalt Oxide (LiCoO2) sebagai katodanya
dan material karbon (sisipkan di antara lapisan karbon) sebagai anoda.
Baterai litium ion terdiri dari anoda,
elektrolit, separator, dan katoda. Pada
umunya, katoda dan anoda terdiri dari dua
bagian, yaitu material aktif sebagai tempat
masuk dan keluarnya ion litium dan
pengumpul elektron
sebagai collector current. Proses
dihasilkannya listrik pada baterai litium-ion adalah sebagai berikut :
Ketika anoda dan katoda terhubung, maka elektron akan mengalir dari anoda menuju katoda,
listrik pun akan mulai mengalir. Di bagian dalam baterai terjadi sebuah proses pelepasan ion
litium pada anoda, kemudian ion tersebut akan berpindah menuju katoda melalui elektrolit.
Di bagian katoda bilangan oksidasi kobalt akan berubah dari 4 menjadi 3, hal ini dikarenakan
adanya elektron dan ion litium yang masuk dari anoda. Untuk proses pengisian ulang baterai,
berbanding terbalik dari proses ini.
Jenis jenis alat ( Aplikasi )
2. Baterai Li-pol
Polimer ion baterai-Lithium, lithium ion polimer, atau lebih umum baterailithium
polymer (disingkat Li-poli, Li-Pol, LiPo, LIP, PLI atau LiP) adalah baterai isiulang (baterai
sel sekunder). Biasanya baterai ini terdiri dari beberapa sel sekunderyang identik di samping
paralel untuk meningkatkan kemampuan debit saat ini. Tipe ini telah berevolusi dari
teknologi baterai lithium-ion .
Prinsip Kerja Baterai Litium-Ion
Sama seperti dengan sel lithium-ion lainnya, Li-pol bekerja pada prinsip interkalasi dan
de-interkalasi ion lithium dari bahan elektroda positif dan bahan elektroda negatif, dengan
cairan elektrolit menyediakan media konduktif. Untuk mencegah elektroda dari menyentuh
satu sama lain secara langsung, pemisah mikro adalah di antara yang memungkinkan hanya
ion dan tidak partikel elektroda untuk bermigrasi dari satu sisi ke sisi lain.
Jenis jenis alat ( Aplikasi )
Sel Lipo memberikan produsen dengan keuntungan
menarik. Mereka dapat dengan mudah
memproduksi baterai hampir setiap bentuk yang
diinginkan. Misalnya, ruang dan berat persyaratan
ponsel dan komputer notebook dapat benar-benar
puas.
Peralatan dikendalikan radio dan Airsoft.
Baterai Lipo telah hampir mengambil alih dalam dunia pesawat, mobil radio kontrol
radio-dikontrol dan model kereta api skala besar, di mana keuntungan dari berat badan rendah
dan peningkatan kapasitas dan daya pengiriman membenarkan harga.
Pada awal tahun 2013, paket Lipo 1,3 Ah ada, menyediakan 45C debit terus menerus,
dan waktu singkat 90C semburan. Paket Bigger dari 4,5 Ah mungkin memiliki tingkat debit
dari 70C, dengan semburan 140C. Paket Lipo juga melihat digunakan secara luas di airsoft,
di mana arus debit tinggi dan kepadatan energi yang lebih baik dibandingkan dengan baterai
NiMH yang lebih tradisional memiliki keuntungan kinerja yang sangat nyata (tingkat yang
lebih tinggi dari api). Arus debit tinggi melakukan merusak kontak saklar karena lengkung
(menyebabkan kontak untuk mengoksidasi dan sering menyimpan karbon), sehingga
disarankan untuk baik menggunakan switch MOSFET solid-state atau membersihkan kontak
pemicu teratur.
Elektronik pribadi
Baterai Lipo yang meresap dalam ponsel, komputer tablet, komputer laptop yang
sangat tipis, portable media player, pengendali nirkabel untuk konsol video game, rokok
elektronik, dan aplikasi lain di mana faktor bentuk kecil dicari dan kepadatan energi yang
tinggi melebihi pertimbangan biaya.
Kendaraan listrik.
Sel lithium-ion dalam format kantong sedang diselidiki untuk daya baterai kendaraan
listrik. Meskipun dimungkinkan untuk menggunakan sejumlah besar sel-sel dari kapasitas
kecil untuk mendapatkan tingkat yang diperlukan kekuatan dan energi untuk menggerakkan
kendaraan, beberapa produsen dan pusat-pusat penelitian mencari ke dalam sel lithium-ion
format besar kapasitas melebihi 50 Ah untuk tujuan ini. Dengan kandungan energi yang lebih
tinggi per sel, jumlah sel dan sambungan listrik di baterai pasti akan menurun. tapi bahaya
yang terkait dengan sel-sel individual kapasitas tinggi seperti itu mungkin lebih besar.
Hyundai Motor Company menggunakan jenis baterai di beberapa kendaraan hibrida
mereka dan Kia Motors menggunakan jenis baterai pada baterai baru mereka listrik Kia Soul.
Pesawat ringan dan glider diri meluncurkan sedang diproduksi seperti Alisport Diam 2
Electro dan Pipistrel WATTsUP. Beberapa glider yang lebih besar seperti Schempp-Hirth
Ventus-2 menggunakan teknologi untuk motor mandiri.