Sebutkan Perubahan Energi Pada Baterai

Bermula Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Aki dengan bermacam matra dan tarikan

Baterai
adalah perlengkapan nan terdiri dari satu alias bertambah sel elektrokimia dengan koneksi eksternal nan disediakan lakukan memberi daya plong perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik.[1]
Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya yakni katode dan perhentian negatifnya adalah anoda.[2]
Terminal bertanda negatif merupakan sumber elektron yang akan mengalir melalui pergaulan elektrik eksternal ke halte maujud. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke barang berenergi lebih adv minim, dan perbedaan energi-nonblok dikirim ke peredaran eksternal sebagai energi listrik.[3]
Secara bersejarah istilah “baterai” secara khusus mengacu puas perangkat yang terdiri dari sejumlah bui, cuma penggunaannya mutakadim berkembang buat memasukkan perlengkapan nan terdiri mulai sejak suatu sel.[4]

Baterai primer (sekali pakai) digunakan satu siapa kemudian dibuang; bahan elektrode berubah secara ireversibel selama pelepasan. Abstrak umum adalah baterai alkaline yang digunakan bagi senter dan banyak organ elektronik portabel. Baterai sekunder (dapat diisi ulang) dapat habis dan diisi ulang beberapa boleh jadi menggunakan aliran elektrik nan diterapkan; komposisi kalis dari elektrode dapat dikembalikan dengan distribusi perot. Contohnya tercantum aki senderut timbal yang digunakan dalam kendaraan dan baterai ion-litium yang digunakan bakal elektronik portabel seperti laptop dan ponsel.

Kutub yang bertanda positif merepresentasi bahwa memiliki energi potensial yang kian tinggi daripada lawan bertanda negatif. Kutub bertanda merusak yaitu sumur elektron yang saat disambungkan dengan pernah eksternal akan mengalir dan menyerahkan energi ke peralatan eksternal. Ketika baterai dihubungkan dengan rangkaian eksternal, elektrolit bisa berpindah ibarat ion di dalamnya, sehingga terjadi reaksi kimia sreg kedua kutubnya. Perpindahan ion dalam baterai akan mengalirkan arus listrik keluar dari baterai sehingga menghasilkan kerja.[5]
Cak agar sebutan
baterai
secara teknis adalah organ dengan bilang sel, tangsi tunggal juga biasanya disebut baterai.

Baterai hadir dalam bervariasi susuk dan ukuran, dari sel miniatur nan digunakan bagi instrumen sokong dengar dan arloji setakat kecil, sel tipis yang digunakan kerumahtanggaan ponsel cerdas, hingga baterai bersut timbal besar atau lampu senter litium-ion dalam kendaraan, dan pada ukuran paling besar, bank aki segara seukuran kolom yang meluangkan sosi siaga atau sementara untuk perubahan telepon dan siasat data komputer.

Menurut perkiraan pada perian 2005, industri baterai di seluruh dunia menghasilkan US$48 miliar dalam penjualan setiap musim,[6]
dengan pertumbuhan tahunan 6%.

Baterai memiliki energi spesifik yang jauh lebih terbatas (energi per satuan massa) daripada bahan bakar umum seperti petrol. Pada mobil, ini terbatas diimbangi oleh efisiensi yang lebih tangga dari motor listrik dalam mengubah energi kimia menjadi jalan hidup insinyur, dibandingkan dengan mesin pembakaran.

Prinsip operasi

[sunting
|
sunting sumur]

Sel volta cak bagi pamrih demonstrasi. Contohnya yakni 2 sel-setengah nan dihubungkan dengan jembatan garam buat transfer ion.

Lampu senter memungkiri energi ilmu pisah langsung menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari sejumlah lembaga pemasyarakatan volta. Tiap lokap terdiri dari 2 lembaga pemasyarakatan setengah yang terhubung kilap melalui elektrolit konduktif nan ampuh anion dan kation. Suatu sel sekelumit tertulis elektrolit dan elektrode merusak, elektrode yang di mana anion berpindah; sel-sekeping lainnya termasuk elektrolit dan elektrode riil di mana kation berpindah. Reaksi redoks akan memuati ulang baterai. Kation akan tereduksi (elektron akan lebih) di katode ketika pemuatan, sementara itu anion akan teroksidasi (elektron hilang) di anode saat pemuatan.[7]
Ketika digunakan, proses ini dibalik. Elektrodanya tidak bersentuhan suatu sama lain, tetapi terhubung via elektrolit. Sejumlah interniran menggunakan elektrolit yang berbeda bakal tiap lembaga pemasyarakatan sepotong. Sebuah separator bisa membuat ion mengalir di antara sel-sehelai dan dapat menghindari pencampuran elektrolit.

Tiap sel sehelai mempunyai kecenderungan gerak setrum (GGL), ditentukan dari kemampuannya untuk menggerakan arus elektrik dari dalam ke luar sel. GGL bersih sebuah sel merupakan perbedaan GGL per pengasingan seketul.[8]
Maka, jika elektrode n kepunyaan GGL







E



1




{\displaystyle {\mathcal {E}}_{1}}




dan







E



2




{\displaystyle {\mathcal {E}}_{2}}



, maka GGL bersihnya ialah







E



2








E



1




{\displaystyle {\mathcal {E}}_{2}-{\mathcal {E}}_{1}}



. Dengan prolog enggak, GGL bersih adalah perbedaan antara potensial korting reaksi seketul.[9]

Perbedaan potensial






Δ



V

b
a
falak






{\displaystyle \displaystyle {\Delta V_{bat}}}




sreg kutub baterai dikenal dengan (perbedaan) voltase n partner dan diukur dalam volt.[10]
Tegangan kutub sebuah kurungan yang lain sedang diisi ulang atau dipakai disebut tegangan rangkaian termengung dan separas dengan GGL sel. Karena adanya resistensi dalam,[11]
tegangan tandingan pada sel yang dipakai lebih kerdil tinimbang voltase wasilah terbabang dan ketika sel diisi ulang, akan lebih besar daripada tegangan rangkaian terbuka.[12]

Sebuah sel lengkap mempunyai resistensi dalam nan bisa diabaikan, maka rumah pasung tersebut akan menjaga tegangan setopan konstan sebesar






E




{\displaystyle {\mathcal {E}}}




sampai dahulu, kemudian turun menjadi nol. Jika sel menjaga 1,5 volt dan menyimpan muatan satu coulomb maka plong pelampiasan total akan menghasilkan 1,5 joule kerja.[10]
Sreg rumah pasung sepatutnya ada, resistensi internal akan meningkat momen melepas muatan (discharge)[11]
dan tegangan sangkut-paut mendelongop lagi menurun ketika melepas pikulan. Seandainya tegangan dan hambatan diplot terhadap waktu, maka grafiknya biasanya berbentuk kurva.

Tegangan yang unjuk melangkaui teman sel tergantung berbunga energi yang dilepas dari reaksi kimia pada elektrode dan elektrolit. Sel lampu senter alkalin dan baterai seng karbonium mempunyai sifat kimia yang berbeda, tetapi menghasilkan GGL yang sama berkisar 1,5 volt. Begitu juga rumah tahanan NiCd dan NiMH n kepunyaan sifat kimia nan berlainan sekadar menghasilkan GGL sama sekitar 1,2 volt.[13]

Raksasa energi yang boleh disimpan baterai dipengaruhi oleh dua hal, ialah tegangan aki yang bersatuan volt dan produktivitas baterai yang bersatuan Ah. Energi yang disimpan (Wh) = Tarikan baterai (V) x Produktivitas baterai (Ah).

Tegangan lampu senter koteng secara teoretik tetapi dipengaruhi oleh jenis materialnya. Misal, pada aki zink klorida, enggak peduli berapapun ukuran baterai, tegangannya ialah 2,12 V.[14]
Silam, produktivitas baterai dipengaruhi oleh ukuran baterai, atau lebih akurat adalah komposit material aktif/elektrode yang ada di baterai tersebut.

Namun semacam itu, secara praktikal osean energi spesifik (energi/gram) yang dapat disimpan jauh kian sedikit ketimbang teoretik. Peristiwa ini disebabkan terdapat suku cadang-suku cadang internal baterai yang membusut sukar baterai merupakan elektrolit, separator, current collector, kontainer, terminal, seal, dll.

Tinggal, terletak faktor seperti penghamburan tegangan yang terjadi karena tiga kejadian. Yang pertama adalah terdapat hambatan dalam baterai yang disebabkan oleh hambatan ionik dari elektrolit dan juga rintangan elektronik dari komponen aktif aki. Yang kedua adalah adanya polarisasi aktivasi, yaitu polarisasi yang terjadi karena reaksi elektrokimia pada permukaan elektrode. Yang ketiga yakni polarisasi sentralisasi, yaitu polarisasi yang terjadi karena perbedaan konsentrasi reaktan dengan dagangan puas elektrode nan disebabkan maka itu transfer tanggung.

Hingga waktu ini, baterai sekunder alias isi ulang yang paling masyarakat digunakan di handphone, laptop, maupun mobil setrum ialah lampu senter litium ion dengan elektrolit cair berupa LiPF6. Elektrolit tersebut sebenarnya mempunyai tingkat keamanan yang relatif rendah dibanding karena sifatnya nan mudah bereaksi dengan gegana dan terbakar.

Oleh karena itu, saat ini sedang dikembangkan elektrolit padat nan memiliki tingkat keamanan lebih tinggi. Sayangnya, konduktivitas ionik elektrolit padat masih secara umum di bawah elektrolit hancuran. Dengan begitu, obstruksi dalam nan akan dimiliki maka dari itu aki dengan elektrolit padat secara umum lebih besar dan penurunan tegangan yang akan terjadi juga semakin besar.

Urut-urutan mendatang

[sunting
|
sunting sumber]

Pada tahap perkembangan baterai selanjutnya, riuk satu baterai sekunder nan digunakan adalah baterai litium ion.[15]
Hal ini dikenal juga sebagai fragmen mulai sejak baterai generasi seterusnya (next generation battery), yang semenjana aktif diteliti di lab bak alternatif baru bagi baterai.
[burung rujukan]

Namun, makhluk selalu menginginkan yang lebih baik, terutama dari segi keamanan, rapat energi, dan berpasangan daya supaya memungkinkan berbagai aplikasi yang kian usil. Tiga paradigma aki generasi selanjutnya merupakan baterai all solid state, baterai litium welirang, dan baterai besi awan (metal-air).[15]

Aki litium sulfur terdiri dari anode berupa ferum litium dan katode berupa sulfur (S8). Kekuatan utama berasal baterai litium sulfur adalah berpasangan energinya yang sangat tinggi secara teoretik yakni 2.500 Wh/kg, sekitar lima siapa bersanding energi yang baterai litium ion yang momen ini ada di pasaran. Oleh karena itu, baterai ini dianggap sangat berprospek bakal aplikasi seperti otomobil elektrik yang membutuhkan penyimpanan banyak energi dalam ruangan dan rumit yang kerdil.[16]
[17]
Namun seperti itu, ada satu kekurangan utama dari lampu senter litium belerang. Kekurangan tersebut yaitu arwah baterai yang sangat adv minim karena ketidakmampuan baterai untuk mengulang banyak siklus pemanfaatan. Setelah sejumlah kali pengusahaan, kapasitas baterai litium belerang sudah turun lewat drastis menjadi minus. Hal ini disebabkan terbentuknya fusi-senyawa sulfida tak diinginkan puas saat proses eksploitasi dan pengisian.[16]
[17]

Aki besi udara merupakan aki yang memperalat logam bak anode dan udara (Ozon2) laksana katode. Ketiga logam yang digunakan ialah litium, maka aki tersebut disebut dengan aki litium-udara (inggris:
lithium-air) yang secara teoretik memiliki berkembar energi 13.000 Wh/kg. Hal ini dimungkinkan karena anodanya yang berupa udara mempunyai rapat energi yang dulu rendah. Aki logam udara ini bisa dikatakan mempunyai kerja yang rapat persaudaraan seperti
fuel cell,
nan menyimpan energi menggunakan gas H2
dan diisi dengan cara mengisi gas H2. Di sebelah lain, aki logam udara diisi dengan prinsip yang sama dengan mengecas aki bisanya. Selain baterai litium-udara, baterai logam udara nan paling kecil kerap dikembangkan saat ini adalah baterai seng udara (zinc-air).[18]

Kekurangan yang menyebabkan baterai logam mega ini masih sangat jauh dari aplikasi komersial ada 4. Yang paling utama adalah sulitnya mendapatkan elektrolit yang sekata dan memiliki seluruh rasam yang diinginkan yaitu stabil dengan logam dan dapat mengencerkan gegana, tidak beracun, serta rentang elektrokimia yang luas. Kehilangan lainnya adalah pembentukan
solid electrolyte interphase
(SEI) karena besi bereaksi dengan elektrolit, risiko korsleting karena tumbuhnya dendrit, dan stabilitas katode medan terjadi reaksi yang biasanya diperankan oleh karbon.[19]

Lihat pun

[sunting
|
sunting mata air]


Orang/penemu

[sunting
|
sunting sumber]

  • John Frederic Daniell
  • Thomas Edison
  • Luigi Galvani
  • Moritz von Jacobi
  • Georges Leclanché
  • Slavoljub Penkala
  • Nikola Tesla
  • Alessandro Volta

Topik listrik tersapu

[sunting
|
sunting sumber]

  • Perbedaan potensial
  • Kendaraan listrik
  • Kesangkilan listrik
  • Elektrik
  • Tangsi elektrokimiawi
  • Potensial elektrokimiawi
  • Elektrokimia
  • Gaya elektromotif
  • Electroplating
  • Penyimpanan energi
  • Baterai lokal
  • Pencatu kancing
  • Arus searah
  • Tenaga mentari
  • Energi terbarui

Konsep elektronik terkait

[sunting
|
sunting sumber]

  • Rangkaian seri dan paralel
  • Elektrode
  • Kapasitor elektrolitik
  • Pengasingan bulan-bulanan bakar
  • Ignition system
  • Lampu senter lemon
  • Jump start
  • Lantern
  • Penyimpanan energi roda terbang
  • Aki isi ulang
  • Teori taktik maksimum
  • Persamaan Nernst
  • Penyimpanan energi superkonduksi magnetik
  • Penyimpanan energi jaringan

Penemuan terkait

[sunting
|
sunting sumber]

  • Baterai Bagdad
  • Pengasingan galvani
  • Garis periode invensi
  • Daftar penemu

Lainnya

[sunting
|
sunting sumber]

  • Mesin hibrida tabun elektrik
  • Mobil hibrida
  • Pengereman regeneratif
  • Waste
  • Lampu senter CMOS
  • Battery room

Referensi

[sunting
|
sunting mata air]


  1. ^


    Crompton, Tepi langit.R. (2000-03-20).
    Battery Reference Book
    (edisi ke-third). Newnes. hlm. Glossary 3. ISBN 978-0-08-049995-6. Diakses tanggal
    2016-03-18
    .





  2. ^


    Pauling, Linus (1988). “15: Oxidation-Reduction Reactions; Electrolysis.”.
    General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc. hlm. 539. ISBN 978-0-486-65622-9.





  3. ^


    Schmidt-Rohr, Klaus (2018). “How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry”.
    Journal of Chemical Education.
    95
    (10): 1801–1810. Bibcode:2018JChEd..95.1801S. doi:10.1021/acs.jchemed.8b00479.





  4. ^


    Pistoia, Gianfranco (2005-01-25).
    Batteries for Portable Devices. Elsevier. hlm. 1. ISBN 978-0-08-045556-3. Diakses rontok
    2016-03-18
    .





  5. ^


    “Battery – Definition of battery by Merriam-Webster”.
    merriam-webster.com.





  6. ^

    Power Shift: DFJ on the lookout for more power source investments Diarsipkan 1 December 2005 di Wayback Machine..Draper Fisher Jurvetson. Retrieved 20 November 2005.

  7. ^

    Dingrando 665.

  8. ^

    Saslow 338.

  9. ^

    Dingrando 666.
  10. ^


    a




    b



    Knight 943.
  11. ^


    a




    b



    Knight 976.

  12. ^

    Terminal Voltage – Tiscali Reference Diarsipkan 2008-04-11 di Wayback Machine.. Originally from
    Hutchinson Encyclopaedia. Retrieved 7 April 2007.

  13. ^

    Dingrando 674.

  14. ^


    “Energy Data Conversion Handbook”. 1984. doi:10.1007/978-1-349-07397-9.



  15. ^


    a




    b



    Reddy, Lengkung langit. (2010). Linden’s Handbook of Batteries, 4th Edition: McGraw-Hill Education.
  16. ^


    a




    b



    L.C.L.L. Shaw, Recent advances in lithiumesulfur batteries, Journal of Power Sources, 267 (2014) 770 – 783.
  17. ^


    a




    b



    G. Aldridge, Li-S Lithium Welirang: An Energy Revolution, 2022.

  18. ^

    F. Cheng, J. Chen, Metal–air batteries: from oxygen reduction electrochemistry to cathode catalysts, Chem Soc Rev, 41 (2012) 2172–2192.

  19. ^

    D. Georgi, Metal Air Batteries, Half a Fuel Cell?, 42nd Power Sources Conference, 2022.

Pranala asing

[sunting
|
sunting sumber]

  • Electrochemistry Encyclopedia NONRECHARGEABLE BATTERIES Diarsipkan 2012-12-12 di Archive.is
  • Battery Glossary & Terminology Diarsipkan 2006-04-12 di Wayback Machine.
  • Battery Technologies Diarsipkan 2006-04-08 di Wayback Machine. – Directory page covering theory, research and development, and market devices that improve the trend toward clean, renewable energy. (FreeEnergyNews)
  • Jet-Powered Computers, a look at future battery technologies by Fred Hapgood Diarsipkan 2006-07-20 di Wayback Machine.
  • The Microturbine, battery technology as “the Next Big Thing” by Fred Hapgood Diarsipkan 2005-07-30 di Wayback Machine.
  • Exide Technologies, a typical manufacturer of batteries for industrial and other applications
  • Batteries in a Portable World – A Handbook on rechargeable batteries for non-engineers – Has a comprehensive FAQ section on rechargeable batteries
  • Battery Timeline – History of batteries, energy and related technologies
  • Mobile phone fuel cells coming in 2007
    Infoworld July 13, 2005
  • “Battery Resources” Diarsipkan 2006-02-13 di Wayback Machine. of PESWiki, the community-built website dealing with alternative and renewable energy solutions



Source: https://id.wikipedia.org/wiki/Baterai_listrik

Posted by: caribes.net