A. FUNGSI
BATERAI
Secara umum baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik pada kendaraan.
Lebih lanjut baterai berfungsi :
1.
Saat
mesin mati sebagai
sumber energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
2.
Saat
starter untuk mengidupkan sistem starter
dan menyediakan arus yang memadai untuk sistem pengapian saat mesin dinyalakan
(crangking)
3.
Saat
mesin hidup memberikan
suplai ke beban (load) saat kebutuhan beban tersebut tidak mampu dipenuhi oleh
sistem pengisian kendaraan.
4.
baterai berfungsi sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraann
B. KONSTRUKSI
BATERAI
Gambar 1. Kostruksi baterai
Konstruksi
baterai terdiri dari :
1. Kotak
baterai (case)
·
Merupakan
kotak yang menahan dan melindungi komponen-kompoenen baterai dan elektrolit,
memisahkan sel-sel baterai dan menyediakan ruang pada bagian bawah untuk
endapan plat-plat baterai yang meluruh.
·
Terbuat
dari plastik keras yang transparant
2. Cover
cover
terikat permanen pada case
3. Plat-plat
baterai (plates)
·
merupakan
kisi-kisi atau rangka tempat pemasangan campuran antimon dan timah.
·
Plat positif ditandai dengan warna coklat gelap yang terbuat dari timah peroksida (PbO2)
·
Plat negatif ditandai dengan warna abu-abu yang terbuat dari timah
spongi (Pb)
·
Jumlah
plat pada baterai akan menetukan besar arus yang dihasilkan baterai
4. Separator
·
Merupakan
pemisah berlubang (porous insulator)
yang terletak antara palt positif dan plat negatif
·
Berfungsi
untuk mencegah terjadinya kontak antara plat positif dengan plat negatif
5. Sel
(cells)
·
Sel
terdiri dari gabungan antara plat positif (PbO2) dengan plat negatif
Pb) yang ditengah-tengahnya terdapat separator
·
Pada
saat sel ini berada dalam elektrolit (immersed
in electrolyte), sel akan menghasilkan beda potensial antara kedua plat
sebesar 2.1 volt.
·
Baterai
dengan tegangan 12 volt memiliki 6 buah sel.
·
Sel
baterai dipasang secara selang seling dan dihubungkan oleh konektor sel
(gambar 3)
|
Gambar 2. sel baterai
|
6. Konektor
sel (Cell Connectors)
Merupakan penghubung antara
sel-sel sejenis, konektor positif akan menghubungkan 6 buah plat positif dan
konektor negatif akan menghubungkan 6 buah plat negatif.
Gambar 3. Susunan plat baterai
7.
Terminal
baterai (terminal post)
Ukuran
terminal positif biasanya lebih besar dari terminal negatif
8.
Tutup
Baterai (Vent Caps)
memiliki ventilasi yang bertugas untuk memisahkan gas
hydrogen (terbetuk saat pengisian) dan asam sulfat di dalam baterai. Gas
hydrogen akan keluar dan asam sulfat akan mengembun.
Gambar 4. Tutup baterai (vent
Caps)
C. PROSES PENGOSONGAN
DAN PROSES PENGISIAN
Pada saat timah dioksida [PbO2]
dan timah Pb direndam di dalam larutan asam, maka akan muncul beda potensial
antara ke dua material tersebut.
PROSES PENGOSONGAN
(DISCHARGING)
Ø
Proses ini terjadi jika kedua material (timah
dioksida dan timah) dihubungkan dengan beban.
Ø
Arah arus diperlihatkan pada gambar disamping
Ø Proses
ini akan berlanjut sampai kedua
material menjadi sama dan larutan asam menjadi lemah (memiliki kadar air yang
tinggi)
|
Gambar 5. Proses pengosongan
|
PROSES PENGISIAN
(CHARGING)
Ø Pada proses ini, sel dihubungkan dengan sumber arus dari
luar.
Ø
Kutup positif sel (timah dioksida) dihubungkan
dengan terminal positif sumber arus (alternator/battery charger) dan teminal
negatif sel (timah) dihubungkan dengan terminal negatif sumber arus
(alternator/batteray charger)
Ø
Arah arus diperlihatkan pada gambar disamping.
Ø
Proses ini akan berlanjut sampai kedua material
sel (timah dioksida dan timah) kembali ke kondisi semula
|
Gambar 6. proses pengisian
|
D. REAKSI
KIMIA BATERAI
Baterai dapat dikosongkan
dan di isi kembali secara berulang, Ada 4 kondisi pemakaian baterai, yaitu :
Gambar 7. Siklus pemakaian baterai
DISCHARGING
Ø
H2SO4 pada
elektrolit terpecah menjadi H2 & SO4.
Ø
H2 bergabung dengan O2
dari plat positif, membentuk H2O (air)
Ø
SO4 bergabung dengan
Pb dari plat positif dan membentuk PbSO4 dan dengan plat negati
membentuk PbSO4
|
CHARGED
Material aktif pada plat negatif : Pb
Material aktif pada plat positif : PbO2
Jumlah H2SO4 dalam
elektrolit 36% dengan berat jenis 1.27
|
DISCHARGED
Kedua plat ditutupi dengan PSO4
(lead sulfat)
Kadar air dalam elektrolit tinggi
|
CHARGING
Selama
pengisian, SO4 meninggalkan plat positif dan negatif dan
bergabung dng H2 membentuk H2SO4
O2
bergabung dengan Pb pada plat positif membetuk PbO2
Gelembung gas
Hidrogen terbentuk disekitar plat negatif dan gelembung gas oksigen
disekitar plat positif
|
E. UKURAN KAPASITAS
BATERAI
Terdapat 3 ukuran yang dipergunakan untuk
menunjukkan kapasitas baterai :
1.
CRANKING
CURRENT AMPERE (CCA)
CCA menyatakan besar arus yang dapat dikeluarkan oleh sebuah baterai dengan kapasitas penuh (fully charged battery) pada suhu –17.8°C, selama 30 detik dengan catatan tegangan tiap sel paling rendah 1.2 volt (untuk baterai 12 volt, tegangannya 7.2 volt)
Contoh :
Sebuah baterai dengan nilai CCA = 350 A ; ini berarti baterai tersebut dapat mengeluarkan arus sebesar 350 A selama 30 detik dengan dengan temperatur proses pengosongan –17.8°C, dan tegangan total baterai adalah 7,2 Volt
2.
RESERVE
CAPACITY (RC)
RC
menyatakan lamanya yang diukur dalam menit sebuah baterai dengan
kapasitas penuh (fully charged battery) yang
dikosongkan (discharging) pada suhu 26.7 °C dengan
arus pengosongan sebesear 25 A dengan catatan tegangan tiap sel paling rendah
1.75 V (untuk baterai 12 V tegangannya 10.50 V.)
Contoh :
Sebuah
baterai dengan nilai RC = 55 menit ; ini berarti baterai tersebut mampu
memberikan arus sebesar 25 A pada suhu 26.7 C selama 55 menit dan dan tegangan
baterai setelah 55 menit tersebut adalah 10.5 Volt
3.
AMPERE
HOUR CAPACITY (AH)
AH menyatakan besar arus sebuah baterai
dengan kapasitas penuh (fully charged battery) yang
dikosongkan (discharging) pada suhu 26.7 °C selama
20 jam (hour) dengan catatan tegangan tiap sel paling rendah 1.75 V (untuk
baterai 12 V tegangannya 10.50 V.)
Contoh :
Baterai
dengan nilai AH = 80 AH; ini berarti beterai tersebut dapat memberikan arus 4
ampere selam 20 jam non stop dan tegangan baterai setelah 20 jam tersebut =
10.50 Volt
F. KESELAMATAN
KERJA DAN PERTOLONGAN PERTAMA
Sebelum melaksanakan pengujian tersebut perlu
diperhatikan masalah keselamatan kerja. Hal-hal tersebut antara lain:
Ø
Baterai pada umumnya berukuran besar dan berisi larutan
asam sulfat, oleh karena itu harus hati-hati jangan sampai cairan baterai
mengenahi pakaian, kulit maupun kendaraan.
Ø
Gunakan alat pelindung atau alat pengaman, termasuk
pemakaian alas kaki yang sesuai dan pelindung mata
Ø
Putuslah hubungan kabel baterai pada saat anda akan
memperbaiki beberapa bagian dari suatu sistem rangkaian kelistrikan.
Ø
Lepas hubungan terminal baterai ke ground terlebih
dahulu, karena bila melepas terminal positip akan kemungkinan terjadi hubungan
pendek melalui kunci ke bodi kendaraan.
Ø
Gas yang keluar dari bagian atas sel baterai selama
proses pengisisan dan pengosongan bersifat mudah meledak, jangan menyalakan
korek atau merokok dekat lokasi pengisian baterai.
Ø
Saat melepas baterai untuk menguji baterai perlu
diperhatikan keamanan awal yang diperlukan untuk menghindari pemakai atau
kerusakan alat elektronik akibat pelepasan baterai.
Untuk lebih lengkapnya silahkan download Materi tentang baterai pada link berikut DOWNLOAD 1 DOWNLOAD 2
Tidak ada komentar:
Posting Komentar