Sel-sel energi
Sel-sel energi
adalah sumber daya listrik yang paling praktis. Sel-sel energi membangkitkan
listrik sebagai hasil dari reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalamnya. Dalam
pembuatannya, senyawa-senyawa kimiawi yang siap bereaksi dikemas didalam sebuah
sel energi. Ketika arus ditarik dari sel, suatu reaksi kimiawi terjadi. Arus
dapat diberikan oleh sel hingga senyawa-senyawa kimiawi didalamnya telah
bereaksi sempurna, dan tidak satu pun dari senyawa-senyawa kimiawi aslinya
tersisa.
Terdapat beberapa jenis sel yang berbeda, menurut reaksi-reaksi kimia yang terjadi didalam sel yang bersangkutan : Sel-sel seng-karbon (zinc-carbon) dan sel-sel alkalin dibuat dalam beberapa ukuran standar yang berbeda. Sel alkalin yang terlihat pada gambar disebelah kanan memiliki ukuran AAA, yang merupakan salah satu ukuran terkecil.
Gambar foto tersebut memperlihatkan sel AAA dalam ukuran 1,4 kali aslinya. Sel ini menghasilkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar 1,5 Volt.
Jenis sel |
Karakteristik |
Contoh-contoh aplikasi |
Seng karbon |
Jenis yang paling murah. Menghasilkan 1,5 V.
Tegangan jatuh secara perlahan dengan bertambahnya umur sel. Dapat bocor
ketika sudah terlalu berumur dan merusak perangkat karena menimbulkan korosi
pada bagian-bagian logamnya |
Senter listrik, lampu genggam, bel pintu, alarm
pengaman |
Alkalin |
Mengandung 3 kali lebih banyak muatan dibandingkan
sebuah sel seng-karbon yang berukuran sama, namun lebih mahal harganya.
Menghasilkan 1,5 Volt. Dapat memasok arus yang lebih besar dibandingkan sel
seng –karbon. Tegangan stabil meskipun umurnya bertambah; jatuh secara
drastis dipenghujung umurnya (siapkan persediaan untuk sewaktu-waktu
menggantinya). tidak bocor. |
Perangkat-perangkat elektronik semisal jam,
pengontrol jarak jauh (remote control),
mainan-mainan elektronik. Digunakan juga untuk tujuan-tujuan yang sama dengan
sel-sel seng-karbon. |
Oksida perak |
Dibuat dalam bentuk kancing-kancing logam.
Menghasilkan 1,4 V. memasok arus yang relatif kecil untuk jangka waktu yang
sangat panjang. |
Jam-jam tangan digital dan kalkulator saku |
Lithium |
Menghasilkan arus kecil untuk jangka waktu yang
panjang (beberapa tahun) namun dapat menghasilkan arus yang besar untuk
jangka waktu yang pendek. |
Memori cadangan dalam komputer, kalkulator saku. |
Sel-sel isi ulang
untuk pasokan
daya listrik yang kontinu, atau sebalknya pasokan-pasokan sekejap (burst) dengan ukuran yang besar, kita
menggunakan sel-sel yang dapat diisi–ulang. Ketika sel semacam ini kehabisan
dayanya, kita menyambungkannya ke sebuah charger
(pengisi ulang) yang mengambil dayanya dari sumber listrik (listrik PLN). Arus yang diberikan sumber listrik akan
memulihkan senyawa-senyawa kimiawi didalam sel kembali ke keadaan aslinya. Sel-sel listrik isi-ulang
di antaranya adalah :
Bahaya : Baterai-baterai NiCad dan timbal-asam
dapat menghasilkan arus yang sangat besar. Sel-sel semacam ini dapat
mengakibatkan sengatan listrik yang sangat berbahaya. Sebuah baterai mobil
timbal-asam 12 V mampu memasok arus yang jauh lebih besar dibandingkan dengan
sebuah baterai seng-karbon 12 V. Berhati-hatilah ketika bekerja dengan
baterai-baterai NiCad dan timbal asam.
Jenis sel |
Karakteristik |
Contoh-contoh aplikasi |
Nikel-kadmium (NiCad) |
Menyimpan lebih sedikit muatan dibandingkan sel
seng-karbon yang berukuran sama. Menghasilkan 1,2 Volt. Tegangan jatuh cepat
seiring nyaris habisnya muatan didalam sel. Dapat memasok arus yang besar |
Perangkat-perangkat portabel arus-tinggi semisal
kamera video, kamera digital, telepon genggam |
Timbal-asam (akumulator) |
Menghasilkan 2 V. Dapat memasok arus yang sangat
besar. Tidak bersifat portabel; elektroda-elektroda yang terbuat dari timbal
menjadikan sel memiliki bobot yang berat, Terdapat bahaya terjadinya
kebocoran elektrolit asam. |
Motor yang menyalakan mesin mobil |
Baterai
Sebuah baterai dibentuk oleh sejumlah sel listrik yang disambungkan satu sama lainnya. Sel-sel ini umumnya disambungkan sedemikian rupa sehingga baterai dapat menghasilkan tegangan output yang lebih besar.
Sebagai contoh,
baterai PP3 yang popular digunakan dapat menghasilkan 9V. Baterai ini terdiri
dari enam buah sel yang masing-masingnya mampu menghasilkan 1,5 V. Beterai ini
digunakan pada jam-jam dinding, alat-alat pengukuran, dan pada
perangkat-perangkat arus rendah lainnya.
Sebuah baterai dapat dibentuk dari sel-sel listrik yang berdiri sendiri yang diletakkan di dalam sebuah kotak baterai. Kotak baterai plastik memiliki kontak-kontak dan kawat-kawat yang saling menghubungkan sel-sel listrik di dalam baterai. Kotak tersebut memiliki empat sel alkalin. Tiap-tiap sel alkalin menghasilkan 1,5 V sehingga tegangan keseluruhan baterai adalah 6V.