Materi Pembelajaran Baterai

Konstruksi Baterai

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 - 2,2 V.

Baterai 6 V terdiri dari 3 sel, dan baterai 12 V 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).

Baterai adalah dua atau lebih sel elektrik yang dihubungkan, biasanya

secara seri, dan bekerja serempak sebagai satu unit sumber

tenaga.

Alat Pengisian Baterai (Battery Charger) Salah satu alat dalam

bengkel yang dipergunakan untuk memperbaharui energy dalam

baterai dengan cara mengalirkan arus ke dalam baterai dengan

arah berlawanan dari saat dipakai.

Cold Cranking Current (CCA) adalah arus (dalam ampere) dari baterai

yang diisi penuh sehingga dapat memberikan arus untuk 30 detik

pada 18 derajat Celsius selama itu tetap menjaga tegangan setiap

sel 1.2 volt atau lebih.

Circuit adalah rangkaian jalur konduktor tertutup yang dapat dialiri arus

Reaksi Kimia adalah perubahan yang terjadi pada pplat positif dan

negatif dalam larutan elektrolit yang menghasilkan energi listrik

pada saat baterai mendapatkan beban pengeluaran arus listrik.

Pengaliran arus (Discharge) adalah saat baterai mengalirkan arus

listrik keluar dari baterai

Energi listrik (lihat rekasi kimia)

Elektrolit pada baterai otomotif adalah larutan antara asam sulfat dan air

Hydrometer alat dengan pelampung yang dipakai untuk menentukan

spesifikasi grafitasi larutan elektrolit pada baterai, ini akan

menentukan seberapa besar pengisian yang harus dilakukan.

Sambungan Parallel cara untuk menggabungkan dua atau lebih baterai

untuk mendapatkan beda potensial yang sama setelah

menghubungkannya

Plat adalah lempengan logam dengan paduan lead oxida, acam sulfat dan

air, ditempatkan didalam baterai, biasanya jumlah plat negatif

satu lebih banyak daripada plat positif.

Baterai Primer adalah tipe baterai yang dapat disimpan dan

menghasilkan energi listrik, tetapi tidak dapat diisi kembali

Kepadatan Relatif (Relative Density) adalah rasio massa antara

larutan yang dibandingan dengan volume air

Reserve Capacity adalah kapasitas layanan adalah banyaknya waktu

dalam menit pada baterai yang diisi penuh dapat memberikan

arus sebesar 25 ampere pada 27 derajat Clsius setelah sistim

pengisian dilepas.

Baterai Sekunder adalah Baterai yang dapat disimpan dan menyalurkan

energi listrik dan dapat diisi kembali dengan memberikan arus

dengan arah berlawanan pada saat baterai mengalirkan arusnya.

Separator adalah pembatas antara plat positif dan negatif tetapi yang

memungkin aliran ion dapat melewatinya.

Elektrolit Baterai

Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O)

dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O

dan dan 36 % SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit

baterai dengan berat jenis 1,270.

Kotak Baterai

Wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut

kotak baterai. Ruangan didalamnya dibagi menjadi ruangan sesuai

dengan jumlah selnya. Pada kotak baterai terdapat garis tanda upper

level dan lower level , sebagai indicator jumlah elektrolit.

Sumbat Ventilasi

Sumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit.

Sumbat ini juga berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen (yang

terbentuk saat pengisian) dan uap asam sulfat 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.

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 + 2 H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb

Saat sistem starter berfungsi maka energi listrik yang tersimpan di

baterai akan mengalir 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.

Rating Kapasitas Baterai

Energi yang tersimpan dalam baterai harus cukup kuat untuk starter,

untuk itu baterai harus terisi penuh. Kapasitas baterai menunjukkan

jumlah listrik yang disimpan baterai yang dapat dilepaskan sebagai

sumber listrik. Kapasitas baterai dipengaruhi oleh ukuran plat, jumlah

plat, jumlah sel dan jumlah elektrolit baterai. Terdapat 3 ukuran

yang sering menunjukkan kapasitas baterai, yaitu:

1) Cranking Current Ampere (CCA)

2) Reserve Capacity

3) Ampere Hour Capacity (AH)

Cranking Current Ampere (CCA)

Kapasitas baterai tergantung pada bahan plat yang bersinggungan

dengan larutan elektrolit, bukan hanya jumlah plat tetapi besar

ukuran (luas permukaan singgung) pada plat yang akan menentukan

kapasitasnya. The Internasional standard memberikan nilai untuk

capasitas baterai dengan SAE Cranking Current atau Cold

Cranking Current (CCA Cold Cranking Ampere). Nilai CCA dari

suatu baterai adalah arus (dalam ampere) dari baterai yang diisi

penuh sehingga dapat memberikan arus untuk 30 detik pada 18

derajat Celsius selama itu tetap menjaga tegangan setiap sel 1.2 volt

atau lebih.

Reserve Capacity

Kapasitas layanan adalah banyaknya waktu dalam menit pada

baterai yang diisi penuh dapat memberikan arus sebesar 25 ampere

pada 27 derajat Celsius setelah sistim pengisian dilepas. Tegangan

tidak boleh turun dibawah 1.75 volt per sel (10.5 volt total untuk

baterai 12 volt).

Ampere Hour Capacity (AH)

Kapasitas baterai adalah banyaknya arus pada baterai yang diisi

penuh dapat menyediakan arus selama 20 jam pada 27 derajat

Celsius, tanpa penurunan tegangan tiap sel dibawah 1.75 volt.

Sebagai contoh: Sebuah Baterai yang secara terus menerus

mengalirkan 3 ampere untuk 20 jam dinilai memiliki 60 AH.

Rumus menentukan kapasitas baterai adalah:

AH = A (amper) x H (Jam)

JIS mendefinisikan kapasitas baterai sebagai jumlah listrik yang

dilepaskan sampai tegangan pengeluaran akhir menjadi 10,5 V

dalam 5 jam. Sebagai contoh baterai dalam keadaan terisi penuh

dikeluarkan muatannya secara terus menerus 10 A selama 5 jam

sampai mencapai tegangan pengeluaran akhir (10,5 V). Maka

kapasitas baterai ialah 50 AH (10 x 5 jam) 1 oC