Sejarah Serta Perkembangan Baterai

Sejarah Serta Perkembangan Baterai

Saat ini kita tidak jarang menemukan peralatan portable yang ada di lingkungan sekitar yang berguna bagi keseharian kita. Seperti jam tangan, remote barang elektronik, mouse wireless dan masih banyak lagi barang elektronik lainnya. Bisa dikatakan barang portable yang ada disekitar kita pasti membutuhkan baterai, entah itu bertipe primer yang hanya bisa sekali pakai atau tipe sekunder yang bisa diisi ulang menggunakan arus listrik.

Salah satu contoh baterai primer yaitu baterai alkaline. Baterai ini hanya digunakan satu kali saja sampai dayanya habis kemudian dibuang. Jenis baterai ini memiliki bahan elektroda yang kemudian diubah secara permanen selama proses pemakaian. Sedangkan untuk baterai bertipe sekunder merupakan baterai rechargeable atau dapat diisi ulang dan digunakan berkali-kali. Hal yang membedakan baterai sekunder dengan primer yaitu komposisi yang dipakai pada baterai sekunder. Sama-sama menggunakan elektroda namun bedanya bisa dikembalikan dengan arus balik. Contoh dari baterai sekunder yaitu baterai asam timbal yang biasa digunakan mobil listrik ataupun ponsel dan laptop.

Baterai memiliki banyak bentuk serta daya yang dikeluarkannya. Mulai dari baterai arloji yang kecil hingga baterai lithium-ion pada kendaraan listrik yang mulai diminati pada abad ini. Jika dibandingkan dengan energi yang dihasilkan oleh mesin yang menggunakan bahan bakar fosil, baterai mempunyai energi yang lebih spesifik yang jauh lebih rendah dan tentunya lebih ramah lingkungan. Mengapa bisa dibilang memiliki energi lebih spesifik? Karena energi yang dihasilkan oleh baterai memiliki efisiensi yang lebih tinggi. Kita ambil contoh pada mobil listrik menggunakan motor listrik dan dalam prosesnya energi kimia diubah menjadi energi mekanik serta minim menimbulkan energi lain seperti energi panas atau bahkan gas karbon yang dihasilkan pada mobil konvensional yang menggunakan internal combustion.

Jika kita bahas semua manfaat dari baterai tentu artikel ini akan sangat panjang, karena baterai merupakan penemuan yang sangat jenius dan memiliki manfaat luar biasa bagi umat manusia. Kali ini kita akan membahas tentang sejarah ditemukannya baterai serta perkembangan yang dialaminya sampai saat ini. Mari kita mulai dengan sejarahnya terlebih dahulu.
 

Sejarah Baterai

Perkembangan baterai ternyata sudah sangatlah lama bahkan lebih dari 1 abad. Istilah “baterai” mulai dikenal setelah Benjamin Franklin mendefisinikannya sebagai pelat kaca yang disusun kemudian dialiri listrik.Berikutnya ilmuwan yang ikut andil dalam perkembangan baterai yaitu Luigi Galvani, seorang ilmuwan asal Italia. Berawal dari konsep yang tidak disengaja oleh Luigi Galvani,. Saat itu ia bekerja di laboratoriumnya ketika sedang memperhatikan kaki seekor katak yang sudah mati tiba-tiba bergerak ketika disentuhkan dua buah logam yang berbrda. Kemudian ia menarik kesimpulan bahwa ada hubungan antara tenaga listrik dan aktivitas otot. Pernyataan dari Luigi Galvani tersebut akhirnya menjadi perkembangan awal sistem penyimpanan energi elektrkimia yang kita kenal sekarang sebagai baterai.

Kemudian perkembangan selanjutnya beberapa ilmuwan berhasil menemukan cara kerja listrik yang bisa dimanfaatkan sebagai baterai. Salah satunya seorang fisikawan asal Italia, Alessandro Volta yang dinobatkan sebagai bapak baterai dunia. Alessandro Volta lahir di Como, Italia pada tanggal 18 Februari 1745 dan menjadi salah satu ilmuwan jenius yang disegani dunia. Pada umur 29 tahun ia menjadi profesor fisika di Royal School yang berada di Como dan 5 tahun setelahnya ia diminta untuk menjadi profesor di University of Pavia. Sebelum menemukan baterai, Volta juga dikenal sebagai penemu electrophous yaitu sebuah perangkat yang bisa menghasilkan listrik statis. Sebenarnya konsep baterai sudah ada sebelum Volta menemukannya, namun buatan Volta merupakan yang pertama kali bisa memancarkan arus listrik lebih stabil dan memiliki ketahanan yang lama.

Ketika menjadi profesor di University of Pavia, Volta menemukan “tumpukan volta”, yaitu metode praktis pertama untuk menghasilkan listrik. Tumpukan tersebut dibuat dengan cara menumpuk piringan tembaga dan cakram seng secara berselingan serta potongan karton yang dicelupkan ke dalam air garam kemudian ditempatkan di antara kedua piringan tersebut. Setelah dicoba, tumpukan tersebut mampu menghasilkan listrik dan diakui sebagai baterai pertama yang dapat menghasilkan arus listrik secara konsisten dan dapat diandalkan.

Masih ingat dengan Luigi Galvani? Kala itu menyatakan jika jaringan hewan memiliki beberapa bentuk listrik di dalamnya. Sebagai informasi tambahan jika Luigi dan Volta hidup di zaman yang sama. Mendengar pernyataan Luigi, Volta memberi sangkalan dan menunjukkan bahwa listrik dihasilkan ketika logam yang berbeda, contohnya besi dan kuningan mendapat kontak satu sama lain dalam suasana lembab dan membantah bahwa listik terdapat dalam jaringan hewan.
 

Perkembangan Baterai

Setelah penemuan Alessandro Volta dipublikasikan, banyak ilmuwan lain yang meneliti lebih dalam dari yang Volta buat. Ilmuwan menemukan bahwa baterai buatan Volta masih memiliki kelemahan yang menjadi permasalahan. Dimana ketinggian lapisan logam bisa ditumbuk secara terbatas. Dikarenakan berat dari tumpukan logam tersebut akan memeras air lebih cepat dan juga mudah terkorosi serta memperpendek usia baterai. Hingga pada akhirnya pada tahun 1836 seorang ahli kimia asal Inggris, John Frederic Daniell berhasil menemukan sel yang dinamai sel Daniell. Sel tersebut berasal dari seng dan elektrolit tembaga yan dinilai jauh lebih aman jika dibandingkan dengan baterai yang dibuat oleh Volta. Buktinya pada tahun tersebut sel Daniell merupakan salah satu cara yang biasa digunakan untuk menyalakan bel pintu serta telepon sebelum ditemukannya pembangkit listrik yang telah disempurnakan.

Pengembangan baterai dilanjutkan dengan sel bakar pertama yang ditemukan oleh William Grove. Penemuannya berhasil membuat arus listrik dengan menyatukan oksigen dan hidrogen pada tahun 1839. Setelah penemuan tersebut, banyak ilmuwan yang melakukan penyempurnaan pada baterai yang sebelumnya telah ditemukan dan menambahkan elektroda cair untuk menghasilkan listrik.

Di tahun 1859 ilmuwan Perancis bernama Gaston Plante menemukan baterai timbal-asam yang kita kenal sebagai aki dan menjadi penemuan pertama baterai sekunder atau dapat diisi ulang. Bahkan penemuannya ini masih dipakai hingga sekaran sebagai aki mobil maupun motor.

Kemudian pada tahun 1866 Georges Leclanche menemukan baterai karbon-seng dan ia juga telah mematenkan penemuannya tersebut. Tak lama setelah itu pada tahun 1881 baterai pertama yang memiliki elektroda negatif serta pot berpori dalam wadah seng ditemukan oleh JA Thiebaut dan juga telah dipatenkan. Di tahun yang sama ilmuwan lain bernama Carl Gassener berhasil menemukan baterai sel kering pertama yang juga penemuannya ini berhasil menuai kesuksesan secara komersial dan dipakai hingga sekarang.

Pada tahun 1899 baterai dengan bahan nikel-kadmium yang bertipe sekunder yang dapat diisi ulang atau rechargeable ditemukan oleh Waldmar Jungner. Setelah itu perkembangan baterai mulai memilik ketahanan yang lebih lama. Dalam penemuan Thomas Edison dia berhasil menemukan baterai alkalin pada tahun 1901. Dan penemuan Edison ini disempurnakan lagi oleh Lew Urry yang berhasil mengembangkan baterai alkaline dengan ukuran yang lebih kecil di tahun 1949.

Tak lama setelah penemuan Lew Urry, pada tahun 1954 baterai surya diperkenalkan oleh beberapa ilmuwan yang sukses membuat teknologi yang berguna bagi umat manusia. Beberapa ilmuwan tersebut bernama Calvin Fuller, Daryl Chapin, dan Gerald Pearson.
 

Jenis Baterai

Setelah kita membahas sejarah serta perkembangan baterai yang bertahun-tahun bahkan sampai lebih dari satu abad lamanya, kali ini kita akan membahas jenis-jenis baterai yang ada di masa sekarang. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya baterai ada 2 tipe yaitu primer dan sekunder. Pada intinya baterai primer merupakan baterai yang hanya bisa digunakan satu kali, dan baterai sekunder adalah baterai yang bisa digunakan berkali-kali atau dapat diisi ulang. Berikut merupakan jenis baterai yang biasa ditemukan di sekitar kita:

1. Baterai Zinc-Carbon

Baterai zinc–cabon memiliki komponen seng dan karbon sebagai bahan utamanya. Seng digunakan sebagai pembukus baterai sekaligus tempat untuk elektroda negatif. Sedangkan karbon berbentuk batang yang berada ditengah baterai dan berfungsi sebagai elektroda positif. Contoh baterai zinc-carbon adalah baterai berbentuk tabung yang biasa kita temukan untuk menyalakan jam dinding, remote TV dan lain sebagainya.

2. Baterai Alkalin

Baterai alkalin ini merupakan baterai yang menghasilkan tiga hingga lima kali energi lebih banyak dari baterai zinc-carbon dengan ukuran yang sama. Tak heran jika masyarakat lebih memilih baterai jenis ini dibanding baterai zinc-carbon untuk peralatan elektroniknya karena ketahanan yang dimilikinya. Namun biasanya harga baterai jenis ini lebih mahal ketimbang baterai zinc-carbon.

3. Baterai Nikel-Kadmium (NiCd)

Baterai NiCd adalah baterai yang mempunyai logam nikel sebagai katodanya, sedangkan anodanya terbuat dari kadmium yang bentuknya digulung berlapis serta dilapisi dengan lapisan pemisah di antara keduanya. Baterai NiCd mengeluarkan lebih banyak daya dari baterai alkalin dan pada baterai jenis ini dapat diisi ulang hingga 1000 kali.

4. Baterai Lithium-Ion(Li-ion)

Jika membicarakan laptop atau ponsel, pasti kalian pernah melihat spesifikasi perangkat tersebut dan dituliskan bahan dari baterinya yang umumnya tertulis Li-ion. Baterai Li-Ion memang baterai yang paling sering digunakan dalam alat elektronik portable seperti ponsel pintar dan juga laptop. Hal ini dikarenakan baterai Li-Ion menghasilkan listrik dalam jumlah besar, tegangan yang konstan, hemat daya, dan juga jauh lebih ringan dibanding jenis baterai sekunder lainnya serta memiliki maksimal pengecasan lebih tingi dibanding baterai NiCd.

5. Baterai Asam-Timbal

Baterai asam timbal adalah baterai yang terdiri dari oksida timbal sebagai elektroda positif dan timbal sebagai elektroda negatif yang terendam dalam larutan asam H2SO4. Baterai asam-timbal menghasilkan tegangan dan arus yang tinggi sehingga digunakan untuk menyalakan mesin kendaraan bermotor seperti, mobil, motor, dan truk. Baterai ini juga memiliki beberapa tipe. Diantaranya tipe basah, tipe hybrid, dan tipe kering.
 

Prinsip Kerja Baterai

Kali ini kita akan membahas prinsip kerja baterai secara singkat. Baterai bekerja dengan dua cara yang berbeda namun berkesinambungan, yaitu prinsip pengisian dan pengosongan. Prinsip kerja baterai meniliki mekanisme konversi energi listrik untuk disimpan ke dalam bentuk energi kimia. Dalam pengisian, baterai yang telah digunakan memiliki energi kimia yang dapat diisi ulang sehingga dapat kembali menghasilkan listrik. Prinsip pengosongan yaitu mekanisme konvensi energi kimia menjadi energi listrik. Prinsip pengosongan menjadikan energi kimia yang dipecah dengan cara elektrokimia menjadi energi listrik. Energi listrik dilepaskan ke perangkat elektronik, sedangkan energi kimia menjadi kosong atau habis.

Sekian untuk pembahasan tebtang sejarah dan perkembangan baterai dari masa ke masa. Semoga dengan artikel ini kalian menjadi lebih tahu tentang perkembangan dan perjuangan para ilmuwan dalam mengembangkan baterai dari dulu hingga sekarang. Tentunya hasil dari pengembangan tersebut secara langsung kalian dapat nikmati. Dengan menggunakan laptop atau smartpone yang kalian miliki, berarti kalian juga merasakan hasil dari penelitian tentang teknologi baterai yang hingga saat artikel ini dibuat pengembangan baterai masih berlanjut. Semoga bermanfaat.