Top Banner
TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK Baterai (Accu) Disusun Oleh : Ade Yusup Budiono Teknik Mesin S1 Universitas Tidar
13

Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Feb 14, 2017

Download

Education

yusupade
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

TUGAS TEKNIK TENAGA LISTRIK

Baterai (Accu)

Disusun Oleh : Ade Yusup BudionoTeknik Mesin S1Universitas Tidar

Page 2: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

SEJARAH AKIAki ditemukan oleh ahli fisika dari Prancis bernama Gaston Plante pada tahun 1859. Saat ini terdapat 3 jenis aki yakni aki basah, aki hybrid & aki kering. Keunggulan dari aki basah yakni harganya terjangkau. Sedangkan kelemahannya adalah tingkat penguapannya tinggi. Oleh karena itu kendaraan yang menggunakan jenis aki basah kudu rutin memeriksa ketinggian permukaan air aki. Gunakan air suling untuk menambah cairan pada aki. Kondisi permukaan air yang berada di bawah garis lower serta salah menuangkan cairan ketika menambah cairan aki (seperti aki zuur, air ledeng) membuat aki cepat rusak.   Kemudian adalah aki hybrid. Aki jenis ini mirip dengan aki basah hanya saja material sel2nya lebih bagus dibandingkan dengan aki basah karena menggunakan lapisan anti penguapan. Boleh dikata aki hybrid lebih mudah perawatannya dibandingkan dengan aki basah konvensional.Dan terakhir adalah aki kering. Istilah kering muncul karena aki tipe ini tidak memiliki lubang pengisian air aki. Berhubung tidak ada lubangnya, maka banyak orang bilang aki ini kering, gak pake air aki. Hal ini kurang tepat karena aki tipe ini tetaplah basah hanya saja sudah tidak menggunakan media air aki lagi tapi menggunakan gel2 di dalamnya.  Nah aki jenis ini lebih tepat disebut aki maintenance free (MF). Salah satu keunggulan dari aki MF adalah tingkat penguapannya sangat rendah sehingga boleh dibilang relatif tidak memerlukan perawatan. Selain itu aki MF bisa diletakkan berdiri ato tidur. Dengan berbagai kelebihannya aki MF dibanderol paling mahal dibandingkan dengan aki basah & aki hybrid.

Page 3: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Definisi Aki/Accu Pada Kendaraan Motor

Aki adalah suatu media yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Aki temasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus listrik kembali. Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri dari elektrode Pb sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4

Page 4: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Komponen komponen aki

1.Kotak aki 2.Tutup aki 3. Lubang ventilasi

5. Air aki4. Pelat logam

8. Terminal aki7. Sel6. Separator

Page 5: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

KonstruksiBerdasarkan konstruksi baterai dibedakan menjadi 2 macam yaitu :1. Konstruksi ComoundBaterai ini sel-selnya berdiri sendiri-sendiri dan antara sel yang satu dengan yang lain

dihubungkan dengan lead bar (connector) diluar case.2. Konstruksi SolidBaterai ini antara sel yang satu dengan yang lain dihubungkan dengan lead bar di

dalam case.Terminal yang kelihatan hanya dua buah hasil hubungan seri dari sel-selnya.

Tipe Baterai

Page 6: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

 Tipe BateraiBaterai Tipe Basah

(Wet Type)

. Baterai Tipe kering (Dry Type)

Page 7: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Vent plug

Vent plug terdapat pada tutup disetiap sel. Fungsinya adalah untuk mencegah masuknya debu dan kotoran kedalam sel. Fungsi yang lebih penting lagi adalah agar tersedia saluran (lubang). Untuk membebaskan gas dan kemungkinan terbentuknya lagi asam sulfat yang terkandung di dalam uap asam yang terbentuk pada saat pengisian baterai.

Plat Positip Dan Plat Negatip1. Plat Positip Plat positip terbuat dari material PbO2 (lead peroxide) yang berwarna coklat tua2. Plat Negatip Plat negatip terbuat dari material Pb (spongy lead) yang berwarna kelabu. Untuk mencegah plat positip dan plat negatip bersinggungan, dipasang separator, yang terbuat dari polyvynil chloride (PVC) yang berpori-pori.

Elektrolit (H2SO4)Standard berat jenis (specific gravity) elektrolit baterai pada temperatur standart (20 derajat celcius) adalah 1.280. Apabila temperatur larutan elektrolit berubah, maka standart berat jenis elektrolit baterai dapat dicari dengan rumus : S 20 = St + 0,0007 (t – 20) Dimana : S20 = Berat jenis pada temperatur 20 derajat celcius St = Berat jenis pada temperature pengukuran t = Temperatur elektrolit Berat jenis elektrolit akan turun pada saat baterai dipakai (discharge). Pada kondisi standart (20 derajat celcius), bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200, maka baterai harus diisi kembali (charging). Bila jumlah elektrolit di dalam baterai berkurang, maka harus ditambah dengan air aki (air suling). Perubahan berat jenis elektrolit tergantung oleh :Discharge rate, Charge rate, Temperature, Jumlah dari asam sulfat yang terkandung dalam elektrolit.

Page 8: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Reaksi KimiaBaterai pada saat discharging maupun recharging akan terjadi reaksi kimia.Reaksi Kimia Pada Saat Discharging.Yang dimaksud discharging adalah penggunaan isi (kapasitas) baterai.Reaksi kimia yang terjadi ialah : Pb O2 + 2 H2 SO4 Pb SO4 + 2 H2 O + Pb SO4 Pada ahir discharging, plat positip dan plat negatip akan menjadi Pb SO4 dan elektrolitnya akan menjadi H2 O.

Reaksi Kimia Pada Saat RechargingRecharging adalah proses pengisian baterai. Reaksi kimia yang terjadi ialah : Pb SO4 + 2 H2 O + Pb SO4 Pb O2 + 2 H2 SO4 Ahir dari proses recharging ini, plat positip kembali menjadi Pb O2 dan plat negatipnya Pb, sedangkan elektrolit kembali terbentuk menjadi H2 SO4.

Larutan ElektrolitHasil campuran 36 % Asam Sulfat dan 64 % air akan menghasilkan elektrolit yang berat jenisnya 1.270 pada 80 derajat F (27 derajat C).Larutan elektrolit ini terdiri dari pencampuran antara Asam Sulfat (H2SO4) yang berat jenisnya 1.835 dan air (H2O) yang berat jenisnya 1 dengan komposisi tertentu.

Page 9: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Terminal VoltageTerminal voltage adalah batas tegangan baterai yang diijinkan pada saat discharging

dan recharging.a. Saat Discharging

Ketika baterai dipakai dengan arus besar, sebagia contoh digunakan untuk memutar engine waktu start, maka tahanan dalam baterai akan naik. Hal ini tidak hanya disebabkan berkurangnya asam sulfat (yang semestinya untuk mempertahankan kecepatan reaksi kimia antara plat-plat dan elektrolit), tetapi juga akibat polarisasi baterai itu.

b. Saat RechargingPada saat recharging ( arus pengisian kurang lebih seper sepuluh dari arus discharging rata-rata ) maka akan menghasilkan naiknya perbedaan potensial antara positip dan negatip. Pada saat recharging tersebut, akan timbul gelembung-gelembung karena peristiwa elektrolisa (penguraian) H2O. Gelembung-gelembung tersebut dapat menyebabkan umur baterai pendek. Oleh karena itu, ketika recharging apabila sudah mencapai terminal voltage, maka recharging dihentikan.

Page 10: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Self DischargeSuatu baterai yang telah diisi elektrolit, jika didiamkan (tidak dipakai) akan kehilangan muatan listriknya. Hal ini disebabkan, setelah baterai diisi elektrolit, maka baterai mulai mengalami suatu reaksi kimia, meskipun baterai tersebut dipakai atau tidak. Sifat seperti ini tidak dapat dihindarkan pada semua baterai. Kehilangan muatan listrik yang tersimpan tanpa pemakaian melalui rangakaian luar disebut “Self Discharge” Sebab-sebab self discharge sebagai berikut :

1. Plat negatip beraksi langsung dengan asam sulfat dari elektrolit membentuk timbal sulfat (Pb SO4)

2. Hubungan singkat antara plat positip dan plat negatip melalui endapan dari material aktif

3. Jika suhu dan konsentrasi elektrolit tidak merata disekitar plat positip dan negatip akan terjadi reaksi elektrokimia local.

Hal-hal seperti di atas ini yang menyebabkan muatan baterai akan berkurang meskipun tidak dipakai. Reaksi kimia yang terjadi dalam baterai akan lebih cepat dengan kenaikan suhu elektrolit. Hal ini juga berarti “Self Discharge” akan bertambah cepat jika suhu lebih tinggi. Jadi penyimpanan baterai pada suhu rendah lebih efektif dalam memperkecil kecepatan “Self Discharge”. Faktor lain yang mempercepat “Self Discharge” adalah bila elektrolit atau air suling yang diisikan ke dalam baterai mengandung material-material yang tidak diinginkan, karena akan menimbulkan reaksi local.

Page 11: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Kapasitas BateraiKapasitas baterai adalah jumlah listrik yang dapat dihasilkan dengan melepaskan arus tetap, sampai dicapai voltage ahir. Besarnya ditentukan dengan mengalikan besar arus pelepasan dengan waktu pelepasan dan dinyatakan dalam AH (Ampere Hour). Jadi untuk menyatakan kapasitas baterai, perlu ditentukan laju arus pelepasan. Karena kapasitas baterai tergantung dari kuat arus pelepasan. Misalnya suatu baterai mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam. Ini berarti baterai tersebut sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere selama 20 jam. Tapi tidak berarti mampu melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam. Jadi jika ingin membandingkan kapasitas baterai perlu disamakan dahulu laju arus pelepasan muatan listriknya.

Pengetesan BateraiKondisi dari sebuah baterai ditunjukan oleh berat jenis larutan elektronitnya. Salah satu cara yang paling sederhana dan lebih dipercaya adalah dengan mengukur berat jenis dari larutan elektrolit. Alat untuk mengukur berat jenis elektrolit disebut “Hydrometer” dan dilengkapi dengan thermometer untuk mengetahui temperatur elektrolit. Hydrometer dikalibrasi untuk mengukur berat jenis elektrolit pada temperature standar (JIS) 20 derajat celcius (68 derajat F). Untuk menentukan pembacaan berat jenis yang benar adalah sebagi berikut :- Bila suhu di atas 20 derajat C (68 derajat F), ditambah 0,0007 tiap kenaikan 1 derajat C. - Bila suhu di bawah 20 derajat C (68 derajat F), dikurangi 0,0007 tiap penurunan 1 derajat C.

Page 12: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Peringatan KeselamatanAsam Sulfat sangat berbahaya, dapat menyebabkan kulit dan mata teriritasi dan terbakar. Asam Sulfat juga dapat menyebabkan ledakan pada beberapa kasus. Saat bekerja dengan Aki dan Elektrolit, lindungi diri Anda dengan kaca mata pelindung, dan pelindung wajah. Pakailah bahan garmen untuk melindungi wajah, tangan dan tubuh Anda. Selain hal-hal di atas, perhatikan dengan tindakan-tindakan pencegahan di bawah ini:1. Selalu bekerja di udara terbuka atau tempat yang mempunyai ventilasi besar pada saat Anda bekerja dengan Aki.2. Pastikan tempat sekitar Anda bebas dari sumber api ataupun percikan api, bahkan rokok. Sumber Api dapat menyebabkan Aki meledak.3. Selalu pastikan tutup pengisian Elektrolit tertutup erat dan tepat.5. Selalu putuskan hubungan kabel negatif terlebih dahulu pada saat pelepasan Aki, dan menghubungkannya paling akhir pada saat pemasangan Aki.6. Jangan pernah bersentuhan dengan Aki pada saat pengisian aliran listrik (charging), pengetesan, atau penyetruman mesin.7. Matikan semua kelistrikan sebelum memutuskan koneksi arus listrik.8. Sebelum menggunakan alat yang dapat menghantarkan listrik (konduktor), pindahkan barang-barang yang mengandung metal yang ada pada tangan ataupun lengan (jam tangan).

Page 13: Ade_Yusup_Budiono_Tugas Teknik Tenaga Listrik

Perawatan Baterai.Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat penyimpanan baterai :1. Baterai yang tidak dipakai harus disimpan di tempat yang kering, sejuk dan tidak kena sinar matahari langsung, karena bias mempercepat reaksi kimia (self discharge)2. Baterai yang diterima lebih dahulu sebaiknya didahulukan pemakaiannya.3. Untuk baterai tipe basah, perlu adanya pengisian secara periodi, yaitu minimal 1 bulan sekali, untuk menjaga baterai tetap full charge dan tidak cepat rusak.

Sumber referensi- Majalah techno info edisi mei 2009- http://www.indobatt.com/in/smart.php- http://www.gs.astra.co.id/ina/library/5konstruksiaki.htm- http://otomotif.kompas.com- http://laurensiussteven.blog.friendster.com/tag/baterai/- http://www.mercubuana.ac.id- http://contohmakalah4.blogspot.co.id/2012/12/bateraiaki-pada-sepeda-motor.html