Latihan I Baterai dan Sistem Penyimpanan Energi

Nama              : Sandrina Aprianti

NIM                : 1106220006

Kelas               : TR-46-GAB

Mata Kuliah    : Baterai dan Sistem Penyimpanan Energi

LATIHAN I BATERAI DAN SISTEM PENYIMPANAN ENERGI

Soal Pilihan Ganda

1. Apa yang terjadi ketika baterai digunakan secara terus-menerus?
   a) Kapasitas baterai meningkat
   b) Kapasitas baterai menurun 
   c) Tegangan baterai meningkat
   d) Tegangan baterai menurun

   Jawaban: b) Kapasitas Baterai Menurun

   Penjelasan: Kapasitas baterai menurun karena setiap siklus pengisian dan pemakaian menyebabkan degradasi material elektroda dan elektrolit dalam baterai. Seiring waktu, kemampuan baterai untuk menyimpan energi berkurang.

2. Baterai jenis apa yang paling umum digunakan pada perangkat elektronik portabel?
   a) Baterai alkali
   b) Baterai nikel-kadmium (Ni-Cd)
   c) Baterai nikel-metal hidrida (NiMH)
   d) Baterai litium-ion (Li-ion) 

   Jawaban: d) Baterai Litium-ion (Li-ion) 

   
   Baterai Lithium-ion

   Penjelasan: Baterai litium-ion (Li-ion) banyak digunakan karena memiliki kepadatan energi tinggi, umur pakai lebih lama, serta lebih ringan dibandingkan baterai NiMH atau Ni-Cd. Selain itu, Li-ion tidak mengalami efek memori seperti pada Ni-Cd.

3. Apa yang menyebabkan baterai menjadi rusak?
   a) Penggunaan yang berlebihan
   b) Pengisian yang tidak tepat
   c) Suhu yang terlalu tinggi
   d) Semua jawaban di atas 

   Jawaban: d) Semua jawaban diatas

   Penjelasan: Semua faktor di atas dapat menyebabkan kerusakan baterai. Penggunaan berlebihan mempercepat siklus degradasi, pengisian yang tidak tepat dapat merusak sel baterai, dan suhu tinggi mempercepat reaksi kimia yang merusak struktur baterai.

---

Soal Essay

1. Jelaskan prinsip kerja baterai litium-ion (Li-ion) dan kelebihannya dibandingkan dengan jenis baterai lainnya.

   Jawaban: Baterai Li-ion bekerja dengan memindahkan ion litium antara elektroda positif (katoda) dan elektroda negatif (anoda) melalui elektrolit saat proses pengisian dan pengosongan daya.

   Penjelasan: Saat baterai diisi, ion litium bergerak ke anoda, dan saat digunakan, ion kembali ke katoda, menghasilkan listrik. Kelebihannya dibandingkan baterai lainnya adalah kepadatan energi yang tinggi, umur pakai yang lebih panjang, serta lebih ringan dan ramah lingkungan dibandingkan baterai Ni-Cd yang mengandung bahan beracun.

   

   Diagram Kerja Baterai Li-ion

2. Apa yang dapat dilakukan untuk memperpanjang umur baterai dan mengurangi kerusakan?

   Jawaban:

   • Hindari pengisian daya berlebihan
   • Gunakan pengisi daya asli
   • Jangan biarkan baterai terlalu panas
   • Simpan pada suhu ruangan
   • Hindari penggunaan hingga daya habis total

   Penjelasan: Pengisian daya berlebihan dan suhu tinggi mempercepat degradasi sel baterai. Menggunakan pengisi daya asli membantu mengatur arus listrik agar tidak merusak baterai. Menjaga kapasitas baterai dalam kisaran 20%-80% dapat memperpanjang umur baterai.

---

Soal Hitungan

1. Sebuah baterai memiliki kapasitas 2000 mAh dan tegangan 3,7 V. Berapa energi yang dapat disimpan oleh baterai tersebut?
   
   

   
   
   
   Jawaban: Rumus energi yang tersimpan dalam baterai:
   $E=Kapasitas\times Tegangan$
   
   
   $E=2000\text{ mAh }\times 3,7\text{ V}$
   
   
   $E=\mathrm{(2000 }\times 3,\mathrm{7)\; ÷}\mathrm{ 1000}$
   
   
   $E=7,4\text{ Wh}$

   Penjelasan: Kapasitas baterai dinyatakan dalam mAh (miliampere-jam), dan untuk mendapatkan energi dalam Wh (watt-jam), dikalikan dengan tegangan (V) lalu dibagi 1000 agar satuannya sesuai. Dengan demikian, energi yang dapat disimpan oleh baterai ini adalah 7,4 Wh.