Teknologi baterai untuk penerangan darurat

Konsensus yang tersebar luas adalah bahwa listrik, yang telah digunakan sejak sekitar pertengahan abad ke-19 meskipun telah ditemukan jauh lebih awal, adalah salah satu penemuan terbesar yang memiliki pengaruh positif yang substansial terhadap populasi dunia.

Baterai adalah hal yang biasa dalam arti bahwa baterai digunakan di mana-mana dan memberi daya pada berbagai perangkat, mulai dari perangkat kecil seperti komputer dan ponsel hingga perangkat yang lebih besar seperti kendaraan dan van.

Meskipun semua orang menyebut alat kimia dengan dua sel atau lebih sebagai "baterai", istilah yang benar sebenarnya adalah "sel", karena kata "baterai" memiliki konotasi militer dan merujuk pada senjata yang bekerja bersama. Perangkat kimia ini memiliki kemampuan untuk menyimpan energi kimia yang diubah menjadi arus searah. Variasi baterai yang ada di pasaran saat ini hampir tidak terbatas, mulai dari baterai primer kecil yang digunakan pada jam tangan hingga baterai sekunder yang sangat besar dengan kapasitas megawatt yang digunakan sebagai penyimpanan energi hingga memberi daya ke kota-kota kecil dan besar bila diperlukan.

Pada dasarnya ada dua jenis baterai yang berbeda, dan ini dapat dikategorikan sebagai Baterai Utama, yang berarti tidak dapat diisi ulang dan dianggap sebagai jenis "gunakan dan buang" (tetapi didaur ulang, tentu saja). produk, atau menjadi Baterai Sekunder, yang artinya dapat diisi ulang dan terbagi dalam dua area operasi. Baterai jenis ini digunakan untuk peralatan listrik, seperti jam tangan, jam dinding, dan mainan anak. Pertama, ada baterai yang bisa digunakan untuk mengisi daya perangkat seperti ponsel atau laptop, atau kedua, ada baterai yang bisa diisi dan kemudian memberikan daya saat dibutuhkan, seperti pada mobil listrik. Dengan tipe kedua ini, yang digunakan untuk penerangan darurat, baterai terus diisi dan siap menyediakan listrik jika sistem kelistrikan utama gedung gagal dengan mengeluarkan energi yang diperlukan.

Untuk baterai primer, berbagai bahan kimia sering digunakan, dengan Alkalin, Seng/Karbon, dan baru-baru ini Litium. Bahan kimia ini dikenal sebagai "sel kering" karena tidak memerlukan elektrolit pasta basah untuk memungkinkan arus mengalir. Ketika teknologi sel asam timbal pertama kali dikembangkan untuk baterai sekunder, semua baterai lainnya adalah jenis primer. Baterai Asam Timbal, juga dikenal sebagai Baterai SLI (Starting/Lights/Ignition) Baterai, disebut sebagai "sel basah" karena mengandung cairan elektrolit. Tersedia dalam berbagai ukuran, mulai dari yang terkecil 1Ah hingga 12,000Ah. Teknologi ini telah digunakan untuk menyimpan energi secara terpusat di dalam bangunan pada berbagai voltase, memasok daya untuk menjalankan Sistem Baterai Pusat yang diperlukan untuk lampu darurat.

Seiring kemajuan teknologi baterai, baterai nikel-kadmium diperkenalkan, diikuti oleh baterai hidrida logam nikel dan, bahkan baru-baru ini, baterai lithium ion, yang kini telah diambil alih sebagai standar. Tegangan yang biasanya dihasilkan oleh sel baterai berkisar dari tegangan yang sangat rendah hingga sekitar 3–4 Volt, dengan tegangan yang lebih besar dan suplai arus yang lebih besar dicapai dengan pemasangan sel tambahan. Sel-sel kolektif yang dihasilkan oleh sel-sel yang diletakkan dalam rangkaian paralel memberikan lebih banyak arus, sedangkan sel-sel kolektif yang dihasilkan oleh sel-sel yang terletak di rangkaian seri menghasilkan lebih banyak tegangan, memberikan solusi untuk arus yang lebih tinggi dan tegangan yang meningkat.

NI-Cd (Ni-Cad)=NICKEL KADMIUM Ini adalah salah satu teknologi baterai paling awal, dan keuntungan dari jenis baterai ini meliputi keandalannya yang luar biasa, kemampuan untuk menahan laju pengosongan tinggi pada berbagai suhu, dan daya tahan yang lebih lama. rak dan kehidupan operasional. Baterai ini menghasilkan tegangan sekitar 1,2 volt menggunakan katoda oksida nikel (NiOOH) dan anoda logam kadmium (Cd). Kerugian utama dari pengosongan sebagian yang diikuti dengan pengisian daya adalah baterai akan kehilangan "memorinya", mengurangi kemampuan pengisian daya maksimumnya dari waktu ke waktu. Selain itu, mereka dapat rusak karena pengisian daya yang berlebihan. Keuntungan dari baterai Ni-Cd ini adalah bahwa mereka memiliki kemampuan untuk melakukan pengisian dan pengosongan tingkat tinggi serta beroperasi dalam rentang suhu yang luas.

Ni-MH, atau nickel metal hydride, adalah teknologi yang relatif baru yang menggunakan nikel oksida (NiOOH) dan paduan logam. Selama proses pengisian, hidrogen disimpan untuk menghasilkan hidrida logam, yang kemudian dilepaskan selama pelepasan. Teknologi ini memiliki harapan hidup 3000 siklus. Namun demikian, hanya memiliki sekitar 60 persen dari kapasitas sel lithium-ion dengan ukuran yang sama. Sel hidrida logam nikel dapat memiliki kapasitas dua hingga tiga kali lipat dari baterai nikel-kadmium berukuran setara. Berbeda dengan beberapa teknologi baterai yang lebih kuno, mereka dikatakan ramah lingkungan karena tidak mengandung kadmium, merkuri, atau timbal.

LI-ION - lithium ion Hal pertama yang harus diperhatikan adalah ada dua jenis baterai: lithium dan lithium ion. Yang pertama adalah baterai utama untuk sekali pakai, sedangkan yang kedua adalah baterai sekunder yang dapat diisi ulang. Dalam beberapa tahun terakhir, industri ini mengalami revolusi berkat munculnya teknologi Lithium-Ion pada tahun 1970-an, yang kini digunakan di berbagai perangkat, mulai dari ponsel dan laptop hingga semua bentuk transportasi. Katoda, yang menentukan kapasitas baterai lithium-ion, anoda, yang memungkinkan arus mengalir, elektrolit, yang terdiri dari garam, pelarut, dan aditif, dan terakhir pemisah, yang berfungsi sebagai penghalang untuk menjaga kontak terpisah. Selama proses pengosongan, ion litium mengalir dari negatif ke positif, lalu kembali lagi saat baterai sedang diisi. Ini memiliki masa pakai 500–1,000 siklus karena bekerja dalam kondisi dengan suhu yang lebih tinggi dapat menyebabkan pengoperasian menjadi tidak stabil.