Menggunakan Kembali Baterai yang Sudah "Mati"

Baterai merupakan contoh dari elemen volta dapat menyimpan muatan listrik dan mengeluarkannya untuk "menghidupi" barang elektronik. Cara kerja baterai melibatkan proses kimia antara katoda (kutub positif), anoda (kutub negatif) dan elektroit. Proses ini yang nantinya akan menghasikan muatan listrik. Berdasarkan kutub positif, kutub negatif dan elektolit yang digunakan akan menentukan apakah baterai dapat "diisi ulang" dan tidak dapat diisi ulang. 

Contoh baterai yang dapat diisi ulang seperti Li-ion, NiMH, NiCd, baterai "aki" yang digunakan untuk peralatan elektronik yang memiiki sirkuit listrik sendiri atau terpisah untuk mempermudah pengisian ulang. Baterai yang tidak dapat isi ulang yaitu baterai karbon-seng, baterai alkalin-mangan, baterai lithium non litihium-ion dan silver-oxide. 

Umumnya jenis baterai ini memiliki label bertullisan untuk tidak diisi ulang. Keuntungan dari jenis baterai ini adalah dijual dengan harga relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis baterai yang dapat diisi ulang, namun karena baterai ini tidak dapat diisi ulang penggunaan baterai ini dibatasi oleh jumlah muatan listrik yang terkandung di dalamnya. Jika muatan listrik ini tidak cukup untuk "menghidupkan" barang elektronik maka baterai ini umumnya tidak digunakan lagi atau dibuang. Salah satu cara untuk menggunakan kembali baterai ini adalah mengunakan rangkaian listrik tambahan yang dinamakan Joule thief. 

Joule thief terdiri dari 3 bagian yaitu transistor NPN (Negative Positif Negative), toroid dengan lilitan primer dan sekunder dan resistor. Walaupun dinamakan Joule thief yang jika diterjemahkan kedalam Bahasa Indonesia berarti pencuri energi sebenarnya Joule thief tidak semata-mata mencuri energi secara langsung melaikan meningkatkan tegangan atau arus listrik melalui medan magnet dan kerja dari transistor. 

Hasil percobaan yang dilakukan oleh Budisudila dkk (2017) yang dipublikasikan di IOP Conference Series: Material Science and Engineering menunjukan bahwa baterai dengan tegangan 1.5v dapat menghidupkan lampu LED secara seri dan pararel. Hal yang menarik dari percobaan ini adalah tegangan yang digunakan adalah 1.5v yang merupakan tegangan pada 1 baterai baru yang umumnya dijual dipasaran dalam bentuk silinder dapat menyalakan lampu LED yang membutuhkan tegangan sebesar 3v dengan hanya menambahkan rangkaian listrik ini. Percobaan tersebut juga menjelaskan arus dan tegangan yang dihasilkan dipengaruhi oleh jumlah lilitan primer dan sekunder pada toroid.

Memperoleh bahan untuk membuat joule thief bukalah hal yang sulit, bahan-bahan tersebut semua dapat diperoleh dari lampu CFL yang sudah tidak digunakan . Komponen seperti transistor NPN, toroid, resistor dan kawat tembaga dari transformator pada rangkaian listrik lampu CFL atau dapat dibeli ditoko elektro. Proses pembuatan juga cukup sederhana yaitu:

1. membuat terlebih dahulu lilitan pada toroid dengan menggunakan 2 kawat tembaga lalu pada ujung kawat pertama dan kedua disatukan sehingga tersisa 3 ujung

2. Kutub negatif LED dihubungkan ke kaki E dan kutub positif LED ke kaki C pada transistor NPN*

3. Resistor dihubungkan ke kaki B pada transistor dan dihubungkan ke salah satu kawat dari toroid

4. Kutub negatif pada baterai dihubungkan ke kaki E pada transistor

*untuk mengetahui kaki pada transistor dapat dicari dari internet dengan mengetik kode yang ada pada transistor NPN

Pada pembuatan lilitan toroid panjang kawat dapat disesuaikan karena dapat mempengaruhi besar arus atau tegangan yang dihasilkan. Penggunaan joule thief ini tidak dibatasi hanya pada baterai yang dijual bebas saja melainkan baterai yang dibuat sendiri juga dapat menggunakan rangkaian listrik ini dan dibuktikan oleh Koirala dkk (2021) dengan menggunakan baterai dengan bahan dasar besi (Fe) dan menggunakan rangkaian listrik ini untuk menyalakan lampu LED

Refrensi

Koirala D, Yensen N, Allen PB. Open source all-iron battery 2.0. HardwareX. 2021 Jan 2;9:e00171. doi: 10.1016/j.ohx.2020.e00171. PMID: 35492057; PMCID: PMC9041250.

Eka Nuryanto Budisusila and Bustanul Arifin 2017 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 190 012017

Joule Thief Circuit How to Make and Circuit Explanation : 5 Steps - Instructables