Baterai Li-ion hampir ada dimana-mana. Mereka digunakan dalam aplikasi mulai dari ponsel dan laptop hingga kendaraan hibrida dan listrik. Baterai litium-ion juga semakin populer dalam aplikasi skala besar seperti Uninterruptible Power Supplies (UPS) dan Stasioner Battery Energy Storage Systems (BESSs).
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan sambungan eksternal untuk memberi daya pada perangkat listrik. Ketika baterai menyuplai tenaga listrik, terminal positifnya adalah katoda, dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif merupakan sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik luar menuju terminal positif.
Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks (reduksi-oksidasi) mengubah reaktan berenergi tinggi menjadi produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi bebas dikirimkan ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis, istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari banyak sel; namun, penggunaannya telah berkembang hingga mencakup perangkat yang terdiri dari satu sel.
Bagaimana cara kerja baterai litium-ion?
Sebagian besar baterai Li-ion memiliki desain serupa yang terdiri dari elektroda positif oksida logam (katoda) yang dilapisi dengan pengumpul arus aluminium, elektroda negatif (anoda) yang terbuat dari karbon/grafit dilapisi dengan pengumpul arus tembaga, pemisah dan elektrolit terbuat dari garam litium dalam pelarut organik.
Saat baterai mengeluarkan daya dan mengalirkan arus listrik, elektrolit membawa ion litium bermuatan positif dari anoda ke katoda dan sebaliknya melalui pemisah. Pergerakan ion litium menciptakan elektron bebas di anoda yang menciptakan muatan pada pengumpul arus positif. Arus listrik kemudian mengalir dari pengumpul arus melalui perangkat yang diberi listrik (ponsel, komputer, dll) ke pengumpul arus negatif. Pemisah menghalangi aliran elektron di dalam baterai.
Selama pengisian, sumber daya listrik eksternal (rangkaian pengisian) menerapkan tegangan berlebih (tegangan lebih tinggi dari yang dihasilkan baterai, dengan polaritas yang sama), memaksa arus pengisian mengalir di dalam baterai dari elektroda positif ke elektroda negatif, yaitu dalam arah kebalikan dari arus pelepasan pada kondisi normal. Ion litium kemudian bermigrasi dari elektroda positif ke elektroda negatif, di mana mereka tertanam dalam bahan elektroda berpori dalam proses yang dikenal sebagai interkalasi.
Waktu posting: 26 Juni 2022