BAB 2 LANDASAN TEORI
2.2 Sel Surya
2.2.6 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Modul Surya
Lima hal utama yang mempengaruhi unjuk kerja/ performansi dari modul surya:
1. Bahan pembuatan solar cell 2. Resistansi Beban
Effisiensi paling tinggi adalah saat solar panel cell beroperasi dekat pada maximum power point.
3. Intensitas Cahaya Matahari
Semakin besar intensitas cahaya matahari secara proposional akan menghasilkan arus yang besar. Voltase adalah tidak berubah oleh bermacam-macam intensitas cahaya matahari.
4. Suhu solar cell panel
Sebagaimana suhu solar cell panel meningkat diatas standar suhu normal 25 derajat Celcius, efisiensi solar cell panel modul effisiensi dan tegangan akan berkurang.
5. Shading/ Teduh/ Bayangan
Shading adalah dimana salah satu atau lebih sel silikon dari solar cell panel tertutup dari sinar matahari. Shading akan mengurangan pengeluaran daya dari solar cell panel. Beberapa jenis solar cell panel module sangat terpengaruh oleh shading dibandingkan yang lain.
(Sumber:https://janaloka.com/5-faktor-yang-mempengaruhi-kinerja-solar-panel/)
2.3 Rangkaian Seri dan Pararel Sel Surya
Rangkaian yang terpasang pada solar cell seperti baterai tersusun secara seri dan paralel, umumnya setiap sel surya menghasilkan tegangan sebesar 0.45 ~ 0.5v arus listriknya 0.1a pada saat penyinaran matahari yang cerah. Perangkaian sel surya di susun seperti baterai seri agar tegangan yang di hasilkan meningkat (voltage) jika sel surya di pasang secara paralel bertujuan untuk meningkatkan arus (current).
Bila sel surya dihubungkan seri maka tegangan yang dibangkitkan akan semakin besar tetapi arus yang dibangkitkan tetap, sedangkan jika dihubungkan paralel maka arus yang dibangkitkan akan semakin besar tetapi tegangan yang dibangkitkan tetap, dan untuk mendapatkan arus dan tegangan yang besar kita bisa menyusun sel surya tersebut seri atau pararel tergantung kegunaannya.
Gambar 2.18 Rangkaian Sel Surya Seri dan Pararel
Agar dapat memperoleh sejumlah tegangan atau arus yang memadai, maka umumnya masing-masing sel surya dikonfigurasikan satu dengan lainnya baik secara hubungan seri ataupun secara pararel untuk membentuk suatu rangkaian sel surya yang disebut “Modul sel surya”. Sebuah modul sel surya umumnya terdiri dari 36 sel surya atau 33 sel, dan 72 sel. Beberapa modul sel surya dihubungkan seri atau paralel untuk membentuk satu rangkaian yang disebut “Panel sel surya” , sedangkan jika modul sel surya dihubungkan secara baris dan kolom disebut “Array sel surya”.
Gambar 2.19 Bentuk sel, Modul/Panel dan Array dari sel surya
2.4 Efisiensi Sel Surya
Efisiensi konversi adalah perbandingan antara daya yang dapat diperoleh sebuah sel surya dengan daya yang diterima dari cahaya matahari. Energi cahaya yang diterima oleh sel surya dapat diubah menjadi energi listrik. Semakin besar energi cahaya yang diserap maka semakin besar energi listrik yang dapat di hasilkan. Maka konversi energi inipun memiliki nilai efisiensi didalam nya. Efisiensi keluaran
maksimum (ɳ) didefinisikan sebagai presentase keluaran daya optimum terhadap energi cahaya yang digunakan (Amalia,Satwiko, 2010 :160).
Daya listrik yang dihasilkan sel surya ketika mendapat cahaya diperoleh dari kemampuan perangkat sel surya tersebut untuk memproduksi tegangan ketika diberi beban dan arus melalui beban pada waktu yang sama. Kemampuan ini dapat direpresentasikan dalam kurva arus-tegangan (I-V).
Gambar 2.20 Kurva Karakteristik I-V pada Sel Surya
Ketika sel dalam kodisi short circuit, arus maksimum atau arus short circuit (Isc) dihasilakan, sedangkan pada kondisi open circuit tidak ada arus yang dapat mengalir sehingga tegangannya maksimum. Disebut tegangan open-circuit(Voc). Titik pada kurva I-V yang menghasilkan arus dan tegangan maksimum disebut titik daya maksimum (MPP).
η = 𝑃𝑃𝑚𝑎𝑥
𝑐𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎
Dimana :
η = Efisiensi sel surya (%)
𝑃𝑚𝑎𝑥 = Daya yang dihasilkan oleh sel surya (watt) 𝑃𝑐𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎 = Daya dari cahaya yang datang (watt)
(2.1)
Efisiensi sel surya yang didefinisikan sebagai daya yang dihasilkan dari sel (P MAX ) dibagi dengan daya dari cahaya yang datang (P Cahaya ). Nilai efisiensi ini yang menjadi ukuran global dalam menentukan kualitas performansi suatu sel surya.
Sebelum mengetahui berapa nilai daya sesaat yang dihasilkan kita harus mengetahui daya yang diterima (Input), dimana daya tersebut adalah perkalian antara intensitas radiasi matahari yang diterima dengan luas PV module dengan persamaan (Muchammad,2010).
𝑃𝑖𝑛 = Ir x A (2.2)
Dimana :
𝑃𝑖𝑛= daya yang diterima akibat irradiance matahari (watt) Ir = Intensitas Cahaya (W/𝑚2 )
A = Luas permukaan sel surya (𝑚2)
Sedangkan untuk besarnya daya solar cell (𝑃𝑜𝑢𝑡 ) yaitu perkalian tegangan rangkaian terbuka (𝑉𝑜𝑐), Arus hubung singkat (𝐼𝑠𝑐), dan Fill Factor (FF) yang dihasilkan oleh sel Photovoltaic dapat dihitung dengan rumus :
𝑃𝑜𝑢𝑡 = 𝑉𝑜𝑐 x 𝐼𝑠𝑐 x FF (2.3)
Dimana :
𝑃𝑜𝑢𝑡 = Daya yang dibangkitkan oleh sel surya (watt) 𝑉𝑜𝑐 = Tegangan rangkaian terbuka pada sel surya (volt) 𝐼𝑠𝑐 = Arus hubung singkat pada sel surya (ampere) FF = Fill Factor (faktor pengisi)
Nilai FF dapat diperoleh dari persamaan : 𝐹𝐹 = 𝑉𝑜𝑐 − 𝐼𝑛 (𝑉𝑜𝑐 + 0,72)
𝑉𝑜𝑐 +1 (2.4)
Dimana :
𝑉𝑜𝑐 = Tegangan rangkaian terbuka pada sel surya (volt)
Efisiensi yang terjadi pada sel surya adalah merupakan perbandingan daya yang dapat dibangkitkan oleh sel surya dengan energi input yang diperoleh dari irradiance matahari. Efisiensi yang digunakan adalah efisiensi sesaat pada pengambilan data.
2.5 Menghitung Efisiensi Sel Surya
Efisiensi pada panel surya merupakan ukuran keluaran daya listrik panel surya (dalam watt) dibandingkan dengan luas permukaannya. Umumnya, semakin tinggi efisiensi sebuah panel surya, semakin banyak daya yang bisa Anda dapatkan dari panel surya tersebut.
Mengetahui efisiensi panel menjadi penting karena dapat membantu anda dalam memilih panel surya yang tepat untuk sistem panel surya Anda. Untuk areal pemasangan yang memiliki lahan sempit, diperlukan efisiensi pada panel surya yang lebih tinggi, sehingga dapat memaksimalkan produksi daya yang dihasilkan.
Berikut beberapa langkah mudah dalam menghitung efisiensi pada panel surya yang akan anda gunakan. Sehingga dapat membantu anda menentukan jenis panel surya yang ingin anda gunakan:
1. Temukan Pmax
Untuk mengetahui efisiensi panel surya yang akan anda gunakan, terlebih dahulu anda harus mengetahui berapa Pmax (daya keluaran maksimal) yang terdapat pada produk yang akan anda gunakan. Untuk menemukan spesifikasi ini, cukup lihat di brosur atau stiker spesifikasi teknis yang ditempel pada bagian belakang panel surya.
Rumus Pmax= Vmp x Imp
Jika anda kesulitan menemukan Pmax, nilai ini juga bisa didapat dari perkalian Tegangan Operasi Optimal (Vmp) dengan Arus Operasi Optimal (Imp).
Sebagai contoh, sebuah panel surya dengan daya 200, memiliki Pmax 200,51 watt, yang didapat dari Vmp sebesar 38,12 V dan Imp sebesar 5,26 A.
Keterangan Vmp dan Imp ini, pasti akan selalu ada di brosur ataupun stiker produk panel surya.
2. Temukan besaran dimensi panel surya
Setiap panel surya memiliki dimensi yang berbeda, sesuai dengan desain masing-masing pabrikan. Perbedaan ini dapat memiliki selisih mulai dari mm hingga cm. Anda dapat menemukan dimensi ini pada brosur atau stiker yang terpasang di belakang panel surya.
Semakin besar efisiensi pada panel surya, maka semakin tinggi produksi energi listrik yang dihasilkan. Semakin besar efisiensi sebuah panel surya, maka semakin efektif penggunaan ruang anda untuk pemasangan panel surya.
Penentuan dimensi dapat dihitung berdasarkan spesifikasi produk yang terdapat pada panel surya. Sebagai contoh, sebuah produk panel surya 200 Wp dapat memiliki dimensi dengan ukuran kurang lebih, 1,250 meter panjang dan 0,975 meter lebar. Sehingga secara keseluruhan, panel surya 200 Wp tipe ini memiliki luas 1,218 meter².
Rumus dimensi : Panjang x Lebar (dalam meter)
Setiap panel surya memiliki dimensi yang berbeda sesuai dengan standar desain dari masing-masing pabrikan. Tidak ada panel surya yang memiliki
dimensi secara benar-benar sama. Sehingga sangat penting bagi pengguna untuk mengetahui masing-masing karakter panel surya yang digunakan, secara mendetail.
3. Lakukan perhitungan efisiensi
Setelah anda menemukan Pmax (dalam watt) dan dimensi (dalam meter), maka satu koefisien yang harus anda ketahui adalah incident radiation flux dalam standard test conditions (STC).
Incident radiation flux adalah jumlah sinar matahari yang diterima permukaan bumi dengan satuan W/m². Sedangkan STC adalah kondisi pengujian kinerja panel surya utama yang digunakan oleh kebanyakan produsen dan badan pengujian.
STC merupakan standar industri untuk menunjukkan kinerja panel surya dengan ketentuan suhu sel 25 ° C dan radiasi 1000 W / m² dengan spektrum massa 1,5 (AM1.5) . Hal ini sesuai dengan radiasi dan spektrum kejadian sinar matahari pada hari yang cerah pada kemiringan permukaan 37°
yang menghadap matahari dengan sudut 41,81° di atas cakrawala.
Kondisi ini kurang lebih mewakili matahari pada siang hari di dekat equinoxes, biasanya terjadi pada musim semi dan musim gugur di daratan Amerika Serikat, dengan permukaan sel yang mengarah langsung ke matahari. Namun, kondisi ini jarang ditemui di dunia nyata. Pengukuran kinerja berbasis STC, umum diterapkan dalam tes flash oleh seluruh produsen-produsen profesional industri panel surya.
Setelah anda mengetahui incident radiation flux sebesar 1000 W / m², maka masukkan semua komponen perhitungan ke dalam rumus. Dimana Pmax adalah daya keluaran maksimal, pada contoh sebesar 200,51 watt. Dan Ac atau dimensi panel surya, pada contoh sebesar 1,218 m². Maka didapat efisiensi sebesar panel surya 200 wp yang ada tersebut memiliki efisiensi 16,46%, yang berarti jika dibandingkan dengan produk setipe dan sejenis di pasaran yang hanya memiliki efisiensi <16%, dapat dikatakan contoh panel surya diatas adalah baik.
2.6 Solar Charge Controller
Charge Controller adalah peralatan elektronik yang digunakan untuk mengatur
arus searah yang diisi ke baterai dan diambil dari baterai ke beban. Charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian - karena baterai sudah 'penuh') dan kelebihan voltase dari panel surya / solar cell. Kelebihan voltase dan pengisian akan mengurangi umur baterai. Charge controller menerapkan teknologi Pulse width modulation (PWM) untuk mengatur fungsi pengisian baterai dan pembebasan arus dari baterai ke beban. Beberapa fungsi detail dari charge controller adalah sebagai berikut:
1. Mengatur arus untuk pengisian ke baterai, menghindari overcharging, dan overvoltage.
2. Mengatur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full discharge', dan overloading.
3. Monitoring temperatur baterai
Charge controller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. Bila baterai sudah penuh terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel surya / solar cell berhenti. Cara deteksi adalah melalui monitor level tegangan baterai. Charge controller akan mengisi baterai sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali.
Gambar 2.21 Solar Charge Controller
Solar charge controller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. Bila battery sudah penuh terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel surya / solar cell berhenti. Cara deteksi adalah melalui monitor level tegangan batere. Solar charge controller akan mengisi battery sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali.
Gambar 2.22 Modul Rangkaian Solar Charge Controller
Charge Controller biasanya terdiri dari : 1 input ( 2 terminal ) yang terhubung dengan output panel surya / solar cell, 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan baterai / aki dan 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan beban ( load ). Arus listrik DC yang berasal dari battery tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada 'diode protection' yang hanya melewatkan arus listrik DC dari panel surya / solar cell ke baterai, bukan sebaliknya.
Charge Controller bahkan ada yang mempunyai lebih dari 1 sumber daya, yaitu bukan hanya berasal dari matahari, tapi juga bisa berasal dari tenaga angin ataupun mikro hidro. Di pasaran sudah banyak ditemui charge controller 'tandem' yaitu mempunyai 2 input yang berasal dari matahari dan angin. Untuk ini energi yang dihasilkan menjadi berlipat ganda karena angin bisa bertiup kapan saja, sehingga keterbatasan waktu yang tidak bisa disuplai energi matahari secara full, dapat disupport oleh tenaga angin. Bila kecepatan rata-rata angin terpenuhi maka daya listrik per bulannya bisa jauh lebih besar dari energi matahari. Ada dua jenis teknologi yang umum digunakan oleh solar charge controller, yaitu :
1. PWM (Pulse Wide Modulation) seperti namanya menggunakan lebar pulse dari on dan off elektrikal, sehingga menciptakan seakan-akan sine wave electrical form dan
2. MPPT (Maximun Power Point Tracker), yang lebih efisien konversi DC to DC (Direct Current). MPPT dapat mengambil daya maksimal dari panel surya.
MPPT charge controller dapat menyimpan kelebihan daya yang tidak digunakan oleh beban ke dalam baterai, dan apabila daya yang dibutuhkan beban lebih besar dari daya yang dihasilkan oleh panel surya, maka daya dapat diambil dari baterai.
Solar charger controller, adalah komponen penting dalam Pembangkit Listrik Tenaga Surya.
(Sumber:http://panelsuryaindonesia.com/peralatan-panel-surya/35-solar-charge- controller)
Fungsi dan fitur Solar Charge Controller:
1. Saat tegangan pengisian di baterai telah mencapai keadaan penuh, maka controller akan menghentikan arus listrik yang masuk ke dalam baterai untuk mencegah pengisian yang berlebihan. Dengan demikian ketahanan baterai akan jauh lebih tahan lama. Di dalam kondisi ini, listrik yang tersuplai dari Panel Surya akan langsung terdistribusi ke beban / peralatan listrik dalam jumlah tertentu sesuai dengan konsumsi daya peralatan listrik.
2. Saat tegangan di baterai dalam keadaan hampir kosong, maka controller berfungsi menghentikan pengambilan arus listrik dari baterai oleh beban / peralatan listrik. Dalam kondisi tegangan tertentu ( umumnya sekitar 10% sisa tegangan di baterai ) , maka pemutusan arus beban dilakukan oleh controller. Hal ini menjaga baterai dan mencegah kerusakan pada sel – sel baterai. Pada kebanyakan model controller, indikator lampu akan menyala dengan warna tertentu ( umumnya berwarna merah atau kuning ) yang menunjukkan bahwa baterai dalam proses pengisian. Dalam kondisi ini, bila sisa arus di baterai kosong (dibawah 10%), maka pengambilan arus listrik dari baterai akan diputus oleh controller, maka peralatan listrik / beban tidak dapat beroperasi. Pada controller tipe – tipe tertentu dilengkapi dengan digital meter dengan indikator yang lebih lengkap, untuk memonitor berbagai macam kondisi yang terjadi pada sistem pembangkit listrik tenaga surya tersebut.
2.6.1 Prinsip Kerja Solar Charge Controller
Prinsip kerja Solar Charge Controller terbagi menjadi dua yaitu pada saat mode charging dan mode operation, sebagai berikut:
1. Mode Charging
Adalah pengisi baterai dan menjaga pengisian jika baterai sudah mulai penuh.
Dalam mode charging, umumnya baterai diisi dengan metoda three stage charging:
a) Fase bulk yaitu baterai akan di-charge sesuai dengan tegangan setup (bulk - antara 14.4 - 14.6 Volt) dan arus diambil secara maksimum dari panel surya /
solar cell. Pada saat baterai sudah pada tegangan setup (bulk) dimulailah fase absorption.
b) Fase absorption yaitu pada fase ini, tegangan baterai akan dijaga sesuai dengan tegangan bulk, sampai solar charge controller timer (umumnya satu jam) tercapai, arus yang dialirkan menurun sampai tercapai kapasitas dari baterai.
c) Fase float yaitu baterai akan dijaga pada tegangan float setting, beban yang terhubung ke baterai dapat menggunakan arus maksimun dari panel surya / solar cell pada stage ini
2. Mode Operation
Adalah Penggunaan baterai ke beban, baterai ke beban akan diputus jika baterai sudah mulai 'kosong'. Pada mode ini apabila ada over-discharge ataun over-load, maka baterai akan dilepaskan dari beban, hal ini berguna untuk mencegah kerusakan dari baterai.
2.7 Baterai
Pada tahun 1938, arkeolog Wilhelm Konig menemukan beberapa pot tanah liat yang aneh saat menggali di Khujut Rabu, sekarang bernama Baghdad, Irak. Sebuah wadah yang memiliki panjang sekitar 5 inci (12,7 cm), berisi sebuah batang besi terbungkus tembaga berasal dari sekitar tahun 200 SM. Pengujian menunjukkan bahwa bejana tersebut dulu pernah diisi dengan zat asam seperti cuka atau anggur, yang membuat Konig percaya bahwa bejana ini merupakan sebuah baterai kuno.
Sejak penemuan tersebut, para ilmuan telah menghasilkan replika pot yang sebenarnya mampu menghasilkan muatan listrik. “Baterai Baghdad” tersebut mungkin telah digunakan untuk ritual agama, tujuan pengobatan , atau bahkan elektroplating.
Pada tahun 1799, fisikawan Italia Alessandro Volta menciptakan baterai pertama dengan susunan lapisan seng, karton atau kain, dan perak yang direndam di air garam. Pengaturan ini yang biasa disebut dengan tumpukan volta, tetapi ini bukanlah perangkat pertama untuk menciptakan listrik. Hal yang pertama adalah memancarkan listrik yang stabil dan arus yang tahan lama. Namun, ada beberapa kelemahan dari penemuan Mr.Volta ini dimana ketinggian lapisan bisa ditumpuk terbatas karena berat tumpukan akan membuat air garam keluar dari karton atau kain. Selain itu,
cakram logam juga cenderung cepat korosi sehingga memperpendek umur baterai.
Meskipun masih terdapat kekurangan, namun satuan gaya gerak listrik yang digunakan hingga saat ini tetaplah menggunakan kata “Volt”. Hal ini untuk menghormati prestasi Mr.Volta.
Terobosan berikutnya dalam teknologi baterai datang pada tahun 1836 ketika kimiawan Inggris, John Frederick Daniell menemukan sel Daniell. Pada awal baterai ini, piring tembaga ditempatkan di bagian bawah wadah kaca dan larutan sulfat tembaga dituangkan di atas piring mengisi setengah wadah kaca. Kemudian pelat seng digantung di dalam sebuah wadah lalu larutan sulfat seng ditambahkan. Karena tembaga sulfat lebih padat daripada seng sulfat maka larutan seng melayang di atas larutan tembaga dan dikelilingi oleh lempengan seng. Kabel yang terhubung ke plat seng mewakili terminal negatif, sedangkan yang terhubung pada pelat tembaga adalah terminal positif. Tentu saja, pengaturan ini tidak akan berfungsi dengan baik dalam senter, tetapi untuk aplikasi stasioner ini bekerja dengan baik. Bahkan, sel Daniell adalah cara yang umum digunakan untuk memberi listrik pada bel pintu dan telepon sebelum generasi listrik disempurnakan.
Pada tahun 1898, Colombia Dry Cell menjadi yang pertama baterai komersial yang tersedia dijual di Amerika Serikat. Produsen, Perusahaan Karbon Nasional, kemudian menjadi Perusahaan Baterai Eveready, yang memproduksi merek Energizer (Sumber:https://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-baterai/)
Baterai merupakan salah satu komponen yang digunakan pada sistem solar cell yang dilengkapi dengan penyimpanan cadangan energi listrik. Baterai memiliki fungsi untuk menyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya dalam bentuk energi arus searah. Energi yang disimpan pada baterai berfungsi sebagai cadangan (back up), yang biasanya dipergunakan pada saat panel surya tidak menghasillcan energi listrik, contohnya pada saat malarn hari atau pada saat cuaca mendung, selain itu tegangan keluaran ke sistem cenderung lebih stabil.
Satuan kapasitas energi yang disimpan pada baterai adalah ampere hour (Ah), yang diartikan arus maksimum yang dapat dikeluarkan oleh baterai selarna satu jam.
Namun dalam proses pengosongan (discharger), baterai tidak boleh dikosongkan hingga titik maksimumnya, hal ini dikarenakan agar baterai dapat bertahan lebih lama usia pakainya (life time), atau minimal tidak mengurangi usia pakai yang
ditentukan dan pabrikan. Batas pengosongan dan baterai sering disebut dengan istilah depth of discharge (DOD), yang dinyatakan dalam satuan persen, biasanya ditentukan sebesar 80%.
Banyak tipe dan klasifikasi baterai yang diproduksi saat ini, yang masing-masing memiliki desain yang spesifik dan karakteristik performa berbeda sesuai dengan aplikasi khusus yang dikehendaki. Pada sistem solar cell jenis baterai lead-acid lebih banyak digunakan, hal ini dikarenakan ketersediaan ukuran (Ah) yang ada lebih banyak, lebih murah, dan karateristik performanya yang cocok. Pada beberapa kondisi kritis, seperti kondisi temperatur rendah digunakan baterai jenis nickelcadmium, namun lebih mahal dan segi pernbiayaanny (Setiawan, 2013 ).
Gambar 2.23 Baterai
Menurut pemakaian baterai dapat digolongkan ke dalam 2 jenis:
1. Stationary ( tetap )
2. Portable (dapat dipindah-pindah)
Baterai pada skripsi berfungsi sebagai media penyimpanan muatan yang bersumber dari sel surya, selain itu menjadi sumber cadangan saat sel surya tidak bekerja dengan optimal. Sebagai media penyimpanan muatan, batere dianggap beban bagi sel surya namun saat menggantikan peran sel surya, batere akan berfungsi sebagai sumber DC, sedangkan untuk sumber bagi beban AC, batere membutuhkan inverter untuk mengonversi tegangan DC menjadi AC. Setiap baterai memiliki setidaknya empat komponen:
1. Anoda atau elektroda positif adalah elektroda reduksi, ini menghubungkan elektron dengan rangkaian eksternal dan teroksidasi selama discharging. Biasanya anoda menggunakan metal atau campuran tetapi juga hydrogen juga digunakan.
2. Katoda atau elektroda negatif adalah elektroda oksidasi. Katoda menerima elektron dari rangkaian eksternal dan diredukasi selama discharging. Biasanya
menggunakan metallic oxide atau sulfide tetapi juga menggunakan oksigen.
3. Elektrolit (konduktor ionik) dimana menyediakan media untuk transfer muatan sebagai ion-ion didalam cell antara anoda dan katoda. Elektrolit dapat berupa sebuah non-conductor dari elektron untuk menghindari self discharge dari cell.
Larutan asam belerang (Sulfuric Acid = H2S04) untuk baterai asam (Lead Acid Storage Battery) dan untuk baterai alkali adalah larutan alkali (Potassium Hydroxide) yang terdiri dari: Nickel-Iron Alkaline Battery (Ni-Fe battery) dan Nickel-Cadmium Alkaline Battery (Ni-Cd battery).
4. Pemisah/separator, yaitu suatu bahan isolator yang digunakan untuk memisahkan ekektroda positif (+) dan elektroda negatif (-) agar tidak terjadi hubung singkat antara elektroda tersebut. Pada separator terdapat lubang-lubang dan alur yang halus untuk memberi jalan terhadap sirkulasi elektrolit bahan separator biasanya dari ebonit dan serat gelas.
2.7.1 Prinsip Kerja Baterai
Saat baterai di-charge penuh, terdapat kelebihan elektron pada anoda, yang memberikan muatan negatif dan terjadi defisit pada katoda sehingga memberi muatan positif. Ketika rangkaian mengalirkan elektron yang berlebihan pada rangkaian eksternal, dari anoda dimana kehilangan muatan menuju katoda yang akan menerimanya, menetralisasi muatan positif. Aksi ini mengurangi beda potensial dari cell.
Ketika sel berlangsung sebagaimana ditunjukkan pada skema Gambar 2.24 Bila sel dihubungkan dengan beban maka elektron mengalir dari anoda melalui beban ke katoda, kemudian ion-ion negatif mengalir ke anoda dan ion-ion positif
Ketika sel berlangsung sebagaimana ditunjukkan pada skema Gambar 2.24 Bila sel dihubungkan dengan beban maka elektron mengalir dari anoda melalui beban ke katoda, kemudian ion-ion negatif mengalir ke anoda dan ion-ion positif