Baterai Zink-Karbon Baterai Primer
59 arus listrik. Berikut ini adalah reaksi kimia yang terjadi selama penggunaan baterai
NiCd : Elektroda positif reaksi reduksi : NiO
2
+ 2H
2
O + 2e
-
↔
NiOH
2
+ 2OH
-
Elektroda negatif reaksi oksidasi: Cd + 2OH
-
↔
CdOH
2
+ 2e
-
Reaksi redoks : NiO
2
+ 2H
2
O + Cd
↔
NiOH
2
+ CdOH
2
Zat elektrolit yang digunakan berperan dalam transportasi OH
-
. Ketika seluruh NiO
2
telah diubah menjadi NiOH
2
dan seluruh Cd telah menjadi CdOH
2
maka diperlukan pengisian ulang baterai agar ia dapat digunakan kembali. Proses
pengisian ulang harus dilakukan pada saat daya baterai benar-benar habis. Pada reaksi balikan, elektroda yang semula mengalami reduksi akan mengalami
oksidasi, begitupun sebaliknya untuk elektroda yang semula mengalami oksidasi akan mengalami reduksi. Reaksi balik bisa terjadi ketika diberikan aliran listrik
sesuai prinsip elektrolisis, mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi kimia kebalikannya sebagai berikut :
Anoda reaksi oksidasi: NiOH
2
+ 2OH
-
↔
NiO
2
+ 2H
2
O + 2e
-
Katoda reaksi reduksi: CdOH
2
+ 2e
-
↔
Cd + 2OH
-
Reaksi redoks : NiOH
2
+ CdOH
2
↔
NiO
2
+ 2H
2
O + Cd
Arus listrik yang mengalir memaksa terjadinya oksidasi-reduksi di dalam baterai, sehingga kondisi baterai dapat kembali seperti sebelum digunakan. Tetapi, apabila
terjadi overcharge yaitu jika seluruh NiOH
2
dan CdOH
2
telah diubah menjadi NiO
2
dan Cd, tetapi arus listrik masih tetap dialirkan, maka arus listrik akan memaksa terjadinya oksidasi dan reduksi, dan reaksi tersebut dilakukan pada air
sesuai persamaan berikut : Elektroda positif
: 4OH
-
↔
O
2
+ 2H
2
O + 4e
-
Elektroda negatif :
2H
2
O + 4e
-
↔
2OH
-
+ H
2
Reaksi redoks :
2OH
-
↔
H
2
+ O
2
Reaksi antara oksigen dan hidrogen dapat menyebabkan ledakan dalam proses pembentukan air. Oleh karena itu, gas harus dialirkan secara tepat, atau
pembentukan salah satu gas harus dicegah. Untuk mencegah pembentukan gas hidrogen, maka kapasitas elektroda negatif pada baterai NiCd dibuat lebih besar
60 dibandingkan elektroda positif, sehingga elektroda positif akan terisi penuh lebih
dahulu dari elektroda negatif. Adapun reaksi kimia yang terjadi saat kelebihan daya pada pengisian baterai NiCd
sesuai dengan penjelasan sebelumnya adalah sebagai berikut : Elektroda positif
: 4OH
-
↔
O
2
+ 2H
2
O + 4e
-
Elektroda negatif :
2Cd + O
2
+ 2H
2
O
↔
2CdOH
2
+ 4e
-
Gas oksigen yang dihasilkan elektroda positif kemudian diserap oleh elektroda negatif yang belum berubah menjadi CdOH
2
. Sehingga, ledakan dan kerusakan dapat dihindari. Dalam waktu tertentu, pengisian berlebih dapat diatasi melalui
cara tersebut, tetapi produksi gas oksigen di elektroda positif menghasilkan panas yang juga dapat merusak baterai. Jadi, salah satu ciri pengisian berlebih adalah
baterai yang sudah memanas, apabila telah parah maka baterai bisa menggelembung.
Salah satu kelebihan baterai NiCd adalah kemampuan untuk diisi ulang dan didaur ulang. Apabila dibandingkan dengan baterai asam timbal, NiCd
menghasilkan arus lebih tinggi, dapat bertahan lebih lama, dan mampu digunakan pada rentang suhu yang luas. Tetapi, NiCd memiliki masa pakai yang lebih singkat
dibandingkan dengan baterai Ni-MH dan Li-ion yang kini telah tersedia secara komersial dengan harga lebih rendah dan lebih aman. Meski demikian, NiCd masih
menjadi pilihan untuk menyediakan arus stabil, sebab tidak seperti beberapa baterai lain, arus dari baterai NiCd relatif stabil.