Pengertian Baterai (Aki)Baterai atau aki, atau bisa juga accu adalah sebuah sel listrik dimana di dalamnyaberlangsung proses elektrokimia yang reversibel (dapat berbalikan) dengan efsiensinyayang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel, adalah di dalam bateraidapat
berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (proses pengosongan),dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia, pengisian kembali dengan cararegenerasi dari
elektroda elektroda yang dipakai, yaitu dengan mele!atkan arus listrikdalam arah (polaritas) yang berla!anan di dalam sel."ungsi BateraiBaterai atau aki pada mobil ber#ungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk energikimia, yang akan digunakan untuk mensuplai (menyediakan) listik ke sistem starter, sistempengapian, lampu lampu dan komponen komponen kelistrikan lainnya. Baterai (aki)
$ontruksi Baterai%idalam bateria mobil terdapat elektrolit asam sul#at, elektroda positi# dan negati#
dalambentuk plat. Plat plat tersebut dibuat dari timah atau berasal dari timah. $arena itu bateraitipe ini sering disebut baterai timah, &uangan didalamnya dibagi menjadi beberapa sel(biasanya ' sel, untuk baterai mobil) dan didalam masing masing sel terdapat beberapaelemen yang terendam didalam elektrolit.Pada mobil banyak terdapat
komponen-komponen
kelistrikan yang digerakkan oleh tenagalistrik. %i!aktu mesin mobil hidup komponen kelistrikan tersebut dapat digerakkan olehtenaga listrik yang berasal dari alternator dan baterai (aki), akan tetapi pada saat mesinmobil sudah mati, tenaga listrik yang berasal dari alternator sudah tidak digunakan lagi, danhanya berasal dari baterai saja. �ontoh bentuk pemakaian energi listrik saat mesin mobildalam kondisi o� (mati) adalah pada lampu parkir, lampu ruangan, indikator pada ruangankemudi, peralatan audio (tape recorder), peralatan pengaman dan lain lain.
jumlah tenaga listrik yang disimpan dalam baterai dapat digunakan sebagai sumber tenagalistrik tergantung pada kapasitas baterai dalam satuan amper jam (AH). jika pada kotak baterai tertulis 12 volt 60 AH, berarti baterai baterai tersebut mempunyai tegangan12 volt dimana jika baterai tersebut digunakan selama 1 jam dengan arus pemakaian 60 amper,maka kapasitas baterai tersebut setelah 1 jam akan kosong (habis). kapasitas baterai tersebut juga dapat menjadi kosong setelah 2 jam jika arus pemakaian hanya 30amper.disini terlihat bahwa lamanya pengosongan baterai ditentukan oleh besarnya pemakaianarus listrik dari baterai tersebut. semakin besar arus yang digunakan, maka akan semakincepat terjadi pengosongan baterai, dan sebaliknya, semakin kecil arus yang digunakan,maka akan semakin lama pula baterai mengalami pengosongan. Besarnya kapasitas bateraisangat ditentukan oleh luas permukaan plat atau banyaknya plat baterai. jadi dengan
bertambahnya luas plat atau dengan bertambahnya jumlah plat baterai maka kapasitas baterai juga akan bertambah.
sedangkan tegangan accu ditentukan oleh jumlah daripada sel baterai, dimana satu selbaterai biasanya dapat menghasilkan tegangan kira kira 2 sampai 2,1 volt. tegangan Listrik yang terbentuk sama dengan jumlah tegangan listrik tiap tiap sel. jika baterai mempunyai 6 sel, maka tegangan baterai standar tersebut adalah 12volt sampai 12 6 , volt. Biasanya setiap sel baterai ditandai dengan adanya satu lubang pada kotak accu bagian atas untukmengisi elektrolit aki.
Baterai adalah alat yang mampu menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi kimia.
Baterai belumlah dikenal di zaman dahulu kala. Orang-orang bahkan belum mengenal listrik.
Penerangan hanya bersumber dari api. Seiring dengan kemajuan zaman, orang-orang terus berpikir
untuk menemukan kehidupan yang lebih efisien. Manusia terus melakukan penelitian-penelitian untuk menemukan suatu cara hidup yang lebih maju.
Berawal dari penemuan artifak kuno yang ternyata berupa baterai sederhana di Baghdad pada tahun 1930, membuat perhatian dunia tertuju pada berbagai penelitian untuk pengembangan baterai serta pembuatan baterai. Penemuan artifak di Baghdad tersebut menunjukkan bahwa awal mula ditemukannya baterai adalah di Baghdad di mana ilmuwan islamlah yang mempunyai kontribusi terbesar pada sejarah awal perkembangan baterai. namun, yang tercatat secara pasti dalam sejarah adalah yakni jenis-jenis baterai awal yang dibuat oleh manusia yakni sel Daniell, sel Leclanche, dan sel aki.
kajian-kajian mendalam mengenai konsep dasar yang dikembangkan dengan penelitian berkelanjutan akhirnya menuju pada suatu hal yang semakin maju seperti yang kita rasakan sekarang. konsep-konsep dasar itu antara lain hantaran elektrolit, oksidasi-reduksi, dan
selelektrokimia.Hantaran elektrolit mencakup kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan listrik akibat dicelupnya dua buah elektroda (katoda dan anoda).Oksidasi-reduksi adalah suatu konsep untuk menyatakan kemampuan suatu sel elektro kimia untuk mengadakan serah-tertima elektron. adapun sel elektrokimiaa adalah sel yang mampu mengubah energi Listrik menjadi energi kimia atau sebaliknya serta terdiri dari dua buah elektroda (katoda dan anoda) yang dicelupkan pada suatu larutan elektrolit dengan atau tanpa jembatan garam.
untuk mengembangkan suatu penelitian khususnya dalam hal baterai, sangat perlu untuk menengok akan sejarah penemuan dan pembuatan baterai karena dengan berbekal Sejarah lahseseorang dapat mengembangkan sesuatu yang lebih maju dan inovatif. Sejarah menjadisebuah modal penting dalam perkembangan zaman. Baterai merupakan sumber energi listrik yang digunakan oleh sistem starter dan system kelistrikan yang lain. Baterai ada dua tipe yaitu baterai kering dan baterai basah. Baterai yang digunakan untuk motor, mobil maupun truk adalah baterai jenis basah. Pada kendaraan secara umum baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik pada kendaraan, namun bila kita amati lebih detail maka fungsi baterai adalah:.
1. Saat mesin mati sebagai sumber energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
2. Saat starter untuk mengidupkan sistem starter .
3. Saat mesin hidup sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidupenergi listrik bersumber dari alternator.
B. Macam-macam baterai
Secara umum baterai dibedakan menjadi 2 tipe 1.Baterai tipe kering
contoh :Baterai kering Sepeda Motor (1 amp), baterai remote, baterai &otebook, baterai HP,dll 2.Baterai tipe basah
Baterai tipe basah dibedakan menjadi 4 macam yaitu:
a. Baterai dengan pengeluaran gas
Baterai dengan pengeluaran gas adalah baterai yang umum kita lihat sehari-hariterutama pada sepeda motor di mana pada baterai ini dilengkapi dengan selang pengeluarangas yang
berfungsi sebagai saluran pembuang gas hasil destilasi uap cairan elektrolit ketika baterai diberikan beban listrik.
b. Baterai dengan sambungan probe
Baterai ini dilengkapi dengan sebuah probe yaitu semacam alat sensor yang
dapatmendeteksi tinggi atau rendah cairan elektrolit yang terdapat didalam baterai. Bila cairan elektrolit di dalam baterai berada pada posisi Lower Level, otomatis probe akan mengirimkan sinyal dalam bentuk bunyi yang akan memberitahukan pemilik kendaraan untuk melakukan pengisian kembali cairan elektrolit.
c. Baterai bebas pemeliharaa
Pada baterai ini gas hasil destilasi yang seharusnya keluar melalui tutup baterai yang dapat mengakibatkan korosif pada terminal baterai di gunakan kembali (reuse) di dalam baterai itu sendiri sehingga memungkinkan pemilik kendaraan tidak terlalu repot melakukan perawatan pada baterai jenis ini.
d. Baterai “S”
Baterai “S” bermakna Special atau khusus, karena baterai ini mempunyai desain khusus terutama pada bagian separatornya yang berbeda dengan desain separator padaumumnya C. Konstruksi Baterai
Di dalam baterai mobil terdapat elektrolit asam sulfat, elektroda positif dan negatif dalam bentuk plat. Plat-plat dibuat dari timah atau berasal dari timah. karena itu baterai tipeini sering disebut baterai timah. ruangan dalamnya dibagi menjadi beberapa sel (biasanya 6sel, untuk baterai mobil) dan di dalam masing-masing sel terdapat beberapa elemen yang terendam di dalam elektrolit.
Baterai terdiri dari beberapa komponen antara lain: kotak baterai, terminal baterai,elektrolit baterai, lubang elektrolit baterai, tutup baterai dan sel baterai. dalam satu baterai terdiri dari beberapa sel baterai, tiap sel menghasilkan tegangan 2 – 2,2V. Baterai 6V terdiridari 3 sel, dan baterai 12V mempunyai 6 sel baterai yang dirangkai secara seri.
tiap sel baterai mempunyai lubang untuk mengisi elektrolit baterai, lubang tersebut ditutup dengan tutup baterai, pada tutup terdapat lubang ventilasi yang digunakan untuk
mengalirkan uap dari elektrolit baterai. tiap sel baterai terdapat plat positip, saparator dan plat negatip, plat positip berwarna coklat gelap (dark brown)
dan plat negatip berwarna abu-abu metalik (metallic gray) a. Kotak baterai
wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai.
ruangandidalamnya dibagi menjadi ruangan sesuai dengan jumlah selnya. Pada kotak baterai terdapat garis tanda upper level dan lower level , sebagai indicator jumlah elektrolit. dibuat dariebonit atau plastik, wadah untuk accu 6 volt terbagi atas 3 sel, dan untuk accu 12volt terbagiatas 6 sel. Pada kotak baterai terdapat garis tanda permukaan atas dan bawah (upper dan Lower). Pelat-pelat posisinya ditinggikan dari dasar dan diberi penyekat, tujuannya agar tidak terjadi hubungan singkat apabila ada bahan aktif (timah dan lain-lain) terjatuh dari pelat.tutup baterai dibuat dari bahan yang sama seperti bak/adah.
b. Elektrolit Baterai
elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulvat (SO4)
, komposisi campuran adalah 64% H2O Dan 36% So4.
dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270. Berat jenis elektrolit pada baterai saat inidalam keadaan terisi penuh ialah1,260 atau 1,280
(pada temperatur 20 c) Perbedaan ini disebabkan perbandingan antara air sulingan dengan asam sulfat pada masing-masing tipe berbeda. elektrolit yang berat jenisnya 1,260
mengandung 65% air sulingan dan 35% asamsulfat, sedangkan elektrolit yang berat jenisnya 1,280 mengandung 63% air sulingan dan 37% asam sulfat.
c. Sumbat Ventilasi
Sumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Sumbat ini juga berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap asamsulfat di dalam baterai dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat lubang
ventilasi,sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah.d.
d. Pelat Positif dan negatif
Pelat positif dan negatif merupakan komponen utama suatu baterai. kualitas pelatsangat menentukan kualitas baterai tersebut, pelat-pelat tersebut terdiri dari paduan
timbal-antimon yang diisi dengan suatu bahan aktif. Bahan aktif pada pelat positif adalah timbal Peroksida yang berwarna cokelat, sedang pada pelat negatif adalah spons-timbal yang berwarna abu-abu.
1. Plat Positif !.
- lead grid.
- lead peroDida (grid filling) 2. Plat negatif !.
- lead grid
- lead sulfat (grid filling) hal hal tentang plat-
- Plat positif terbuat dari lead peroxide - Plat negatif terbuat dari spongy lead
- Biasanya plat negatif satu lebih banyak dari plat positif, meskipun beberapa bateraimemiliki jumlah kedua plat yang sama.
- Plat pembatas, terbat dari bahan isolasi dipasang antara plat positif dan negatif - kemasan baterai dibuat dari bahan plastik atau bahan lain yang tahan terhadap
asam.
- cairan didalam baterai disebut sebagai elektrolit. 1airan mengandung kira-kira 60%
air dan 40% asam sulfat.
e. Separator dan lapisan serat gelas (viber glass)
antara pelat positif dan negatif disisipkan lembaran separator yang terbuat dari seratcellulosa yang diperkuat dengan resin. lembaran lapisan serat gelas dipakai untuk melindungi bahan aktif dari pelat positif, karena timbal peroksida mempunyai daya kohesi yang lebih rendah dan mudah rontok jika dibandingkan dengan bahan aktif dari pelat negatif.
Selain itu lapisan serat gelas juga berfungsi melindungi separator.
f. Penghubung sel
untuk menghubungkan tiap-tiap sel dari sel-sel baterai pada sel baterai (-) dan (+) .Suatu baterai 12 volt mempunyai 6 sel, sedang baterai 6 volt mempunyai 3 sel. Sel merupakan unit dasar suatu baterai dan mempunyai voltase sebesar 2 volt. Penghubung sel ini terbuat dari paduan timbal-antimon. ada dua cara menghubungkan sel-sel tersebut. yang pertama melalui atas dinding penyekat (Over The Partition)
dan yang kedua melalui dinding penyekat (Through The Partition)
Terminal terdapat pada kedua sel ujung, satu bertanda positif (+) dan yang lain negatif (-) Melalui kedua terminal ini listrik dialirkan.Sel Baterai untuk menambah daya baterai dalam satuan amphere
g. Separator
untuk memisahkan tiap-tiap sel (-) maupun sel (+).
Merekatkan wadah dengan tutup
ada tiga cara untuk menutup baterai, yang pertama menggunakan sealing compound (aspal),yang kedua menggunakan bahan perekat/lem, dan yang ketiga dengan bantuan panas (heat sealing) Biasanya untuk yang pertama digunakan dengan wadah/tutup ebonit, yang kedua untuk wadah polystyren, sedangkan yang ketiga untuk wadah polypropylene.
D. reaksi Kimia pada Baterai
Baterai merupakan pembangkitan listrik secara kimia. listrik dibangkitkan akibat reaksi kimia antara plat positip, elektrolit baterai dan plat negatip. Saat baterai dihubungkan dengan sumber listrik arus searah maka terjadi proses pengisian (charge).
Proses tersebut secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:
Plat (+) +elektrolit+ Plat (-) Plat (+) + elektrolit + Plat (-) Pb So4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb
Saat sistem starter berfungsi maka energi listrik yang tersimpan di baterai akanmengalir ke beban, proses ini sering disebut proses pengosongan (discharge).
Proses pengosongan secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:
Plat (+) + elektrolit + Plat (-) Plat (+) + elektrolit + Plat (-) Pb SO4 + 2H2SO4 + PbSO4 PbO2 + 2 H2O + Pb
dari reaksi kimia tersebut terdapat perbedaan elektrolit baterai saat kapasitas baterai penuh dan kosong, dimana saat baterai penuh elektroli terdiri dari 2H2SO4, sedangkan saat kosong elektrolit batarai adalah 2H2O.
