Mengapa Baterai Telepon Kami Mati Sangat Cepat?

Mengapa Baterai Telepon Kami Mati Sangat Cepat?
Sudah keluar biaya - lagi ?! fizkes / Shutterstock.com

Kenapa baterai mati? Dan, mengapa mereka hanya dapat diisi ulang berkali-kali sebelum mereka tidak memiliki jumlah muatan yang berguna? Putra saya yang masih muda bertanya kepada saya tentang itu beberapa tahun yang lalu ketika mobil mainannya yang bertenaga baterai berhenti bergerak, bertanya-tanya tentang apa yang disebutnya “baterai abadi.” Dan pertanyaan yang sama ini mungkin telah melampaui pikiran setiap pengguna ponsel yang mencoba mengirim satu teks terakhir sebelum layar berkedip.

Penelitian, seperti punyaku, berlanjut di seluruh dunia untuk membuat baterai yang mengisi lebih cepat, lebih lama, dan dapat diisi ulang dan dibuang lebih banyak kali daripada hari ini. Tapi sebanyak yang Anda dan saya inginkan, tidak mungkin untuk membuat baterai yang benar-benar abadi. Saya telah mengajar termodinamika selama lebih dari 30 tahun. Sejauh ini, tidak ada yang menunjukkan kita dapat melanggar hukum dasar ilmu pengetahuan untuk mendapatkan baterai yang sulit dipahami.

Ilmuwan dan insinyur baterai menyebut masalah utama "kapasitas memudar." Orang biasa bertanya-tanya tentang hal itu dengan pertanyaan seperti "Mengapa baterai saya tidak memiliki muatan?" Dan keluhan seperti "Saya baru saja mengisi ulang benda ini dan sudah keluar lagi!"

Ini adalah hasil dari hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa setiap kali beberapa proses nyata terjadi, itu menciptakan sejumlah energi yang terbuang di sepanjang jalan yang tidak pernah dapat dipulihkan. Setiap kali baterai diisi atau dilepas, ada sedikit energi yang terbuang - sedikit kapasitas yang terbuang dalam baterai yang tidak dapat dipulihkan.

Untuk membayangkan bagaimana ini bekerja, pikirkan tentang penggunaan baterai seperti mentransfer air antara dua cangkir. Menggunakan baterai seperti mengosongkan air dari satu cangkir ke yang lain, dan mengisi baterai yang melibatkan menuangkan air kembali ke cangkir pertama. Bahkan jika Anda melakukannya satu atau dua kali tanpa menumpahkan setetes air, selalu ada sedikit sisa dalam setiap cangkir yang tidak bisa Anda habiskan.

Selalu ada setidaknya sedikit tersisa

Sekarang bayangkan menuangkan bolak-balik ratusan atau bahkan ribuan kali selama dua atau tiga tahun (untuk baterai ponsel) atau 10 ke 20 tahun (untuk mobil listrik). Seiring waktu, semua ribuan hal kecil dan besar yang salah menambahkan hingga sedikit air yang hilang. Bahkan menumpahkan setetes yang hampir tidak terlihat - katakan sepersepuluh mililiter - ditambahkan ke seluruh liter jika terjadi 10,000 kali. Itu bahkan tidak termasuk kemungkinan satu cangkir gagal dalam beberapa cara yang kehilangan lebih banyak air - seperti mengeluarkan kebocoran atau memanas dan menyebabkan penguapan.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Sama seperti air yang tak terelakkan hilang ketika menuangkan dari satu cangkir ke cangkir lain, lebih banyak energi diperlukan untuk mengisi daya baterai daripada yang sebenarnya disimpan, dan lebih sedikit energi yang keluar daripada yang disimpan di dalamnya. Proporsi energi yang terbuang untuk energi yang tersimpan tumbuh seiring waktu.

PercakapanBahkan, semakin banyak Anda menggunakan baterai, semakin banyak energi yang terbuang, dan semakin cepat baterai akan mencapai titik di mana ia mati dan tidak dapat diisi ulang dengan berguna. Saya dan yang lainnya mempelajari cara-cara untuk memiliki siklus pengosongan-pengisian yang berjalan lebih lancar untuk mengurangi jumlah limbah, tetapi hukum kedua termodinamika akan selalu memastikan bahwa tidak ada cara untuk menyingkirkannya sepenuhnya.

Tentang Penulis

Steve W. Martin, Profesor Sains dan Teknik Material, Iowa State University

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = tentang baterai; maxresult = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}