BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Baterai Ion Lithium
Baterai didefenisikan sebagai suatu alat yang dapat mengubah langsung energi kimia menjadi energi listrik melalui proses elektrokimia. Sel baterai adalah unit
terkecil dari suatu sistem proses elektrokimia yang terdiri dari elektroda, elektrolit, separator, wadah dan
current colector
terminal. Komponen terpenting dari sel baterai adalah :
1. Elektroda negatif anoda, yaitu elektroda yang melepaskan elektron ke
rangkaian luar serta mengalami proses oksidasi pada proses elektrokimia. 2.
Elektroda positif katoda, yaitu elektroda yang menerima elektron dari rangkaian luar serta mengalami proses reduksi pada proses elektrokimia.
3. Penghantar ion elektrolit, yaitu media transfer ion yang bergerak dari anoda ke
katoda dalam sel baterai saat penggunaan. Fisik elektrolit umumnya berupa cairan larutan dimana molekul garam larut didalamnya.
Linden, 2002 Baterai terdiri atas dua jenis yaitu baterai primer dan baterai sekunder.
Baterai ion lithium merupakan baterai sekunder atau baterai yang dapat diisi ulang. Banyak keunggulan baterai ini dibandingkan dengan jenis baterai
sebelumnya, diantaranya memiliki
lifecycle
yang panjang 500-1000 siklus, memiliki
memory effect
yang kecil, tegengan kerja yang tinggi 3,6 V, dan memliki kapasitas spesifik lebih tinggi daripada baterai sekunder yang lain.
Dalam kondisi
charge
dan
discharge
baterai ion lithium bekerja menurut fenomena interkalasi, yaitu proses pelepasan ion lithium dari tempatnya di
struktur kristal suatu bahan elektroda dan pemasukan ion lithium pada tempat di struktur kristal bahan elektroda yang lain Prihandoko, 2010. Proses interkalasi
pada baterai ion lithium pada saat
charge
dan
discharge
dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Skema Prinsip Kerja Baterai Ion Lithium Moretti, 2013
Kemampuan kapasitas energi yang tersimpan dalam baterai lithium tergantung pada beberapa banyak ion lithium yang dapat disimpan dalam struktur
bahan elektrodanya dan berapa banyak yang dapat digerakkan dalam proses
charging
dan
discharging
, karena jumlah arus elektron yang tersimpan dan tersalurkan sebanding dengan jumlah ion lithium yang bergerak Linden, 2002.
Pada saat
charging
, material katoda akan terionisasi dan menghasilkan ion lithium bermuatan positif dan berpindah kedalam elektrolit menuju material anoda,
sementara elektron yang diberikan akan dilepaskan bergerak melalui rangkaian luar menuju elektroda negatif anoda. Ion lithium ini akan masuk ke dalam
material anoda melalui mekanisme interkalasi yaitu tanpa terjadi perubahan struktur kristal dari bahan katoda dan anoda. Dan pada saat
discharging
akan terjadi aliran ion dan elektron dengan arah kebalikan dari proses
charging
.
Universitas Sumatera Utara
2.2 Bahan Elektroda