Top Banner
KIMIAps2uns Komunitas Kimia Prodi Sains UNS BERANDA TERAPAN SAINTEK CARA KERJA BATERAI 15122008 Fathur Rochman/P.Sains/IPA S830208008 BAB I PENDAHULUAN Ilmu bisa berarti proses memperoleh pengetahuan, atau pengetahuan terorganisasi yang diperoleh lewat proses tersebut. Proses keilmuan adalah cara memperoleh pengetahuan secara sistematis tentang suatu sistem Perolehan sistematis ini umumnya berupa metode ilmiah, dan sistem tersebut umumnya adalah alam semesta. Dalam pengertian ini, ilmu sering disebut sebagai sains. Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebutkation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas n+ atau n- , di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh. Ion pertama kali diteorikan oleh Michael Faraday sekitar tahun 1830, untuk menggambarkan bagian melekul yang bergerak ke anoda atau katoda. Namun, mekanisme peristiwa ini baru dideskripsikan pada 1884 oleh Svante August Arrhenius dalam disertasi doktornya di University of Uppsala. Pada mulanya, teori ini tidak diterima (ia memperoleh gelarnya dengan nilai minimum), tetapi disertasinya memenangi Hadiah Nobel Kimia pada 1903. Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia
35

cara kerja baterai

Jun 27, 2015

Download

Documents

kiki
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: cara kerja baterai

KIMIAps2unsKomunitas Kimia Prodi Sains UNS

BERANDA TERAPAN SAINTEK

CARA KERJA   BATERAI 15122008

Fathur Rochman/P.Sains/IPA

S830208008

BAB I

PENDAHULUAN

Ilmu bisa berarti proses memperoleh pengetahuan, atau pengetahuan

terorganisasi yang diperoleh lewat proses tersebut. Proses keilmuan adalah cara

memperoleh pengetahuan secara sistematis tentang suatu sistem Perolehan sistematis

ini umumnya berupa metode ilmiah, dan sistem tersebut umumnya adalah alam

semesta. Dalam pengertian ini, ilmu sering disebut sebagai sains.

Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan

negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik

menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron,

disebutkation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom

atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas n+ atau n-, di mana n adalah

jumlah elektron yang hilang atau diperoleh.

Ion pertama kali diteorikan oleh Michael Faraday sekitar tahun 1830, untuk

menggambarkan bagian melekul yang bergerak ke anoda atau katoda. Namun,

mekanisme peristiwa ini baru dideskripsikan pada 1884 oleh Svante August Arrhenius

dalam disertasi doktornya di University of Uppsala. Pada mulanya, teori ini tidak diterima

(ia memperoleh gelarnya dengan nilai minimum), tetapi disertasinya memenangi Hadiah

Nobel Kimia pada 1903.

Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia.

Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya

elektron yang dimiliki. Elektrokimia secara umum terbagi dalam dua kelompok, yaitu sel

galvanik dan sel elektrolisis. Sel Volta/Galvania: a. terjadi perubahan : energi kimia energi

listrik, b. anode = elektroda negatif (-), dan c. katoda = elektroda positif (+). Sel

Page 2: cara kerja baterai

Elektrolisis: a. terjadi perubahan : energi listrik energi kimia, b. anode = elektroda positif

(+), dan c. katoda = elektroda neeatif (-).

Sel volta terdiri dari beberapa macam, antara lain: 1. Sel Kering atau Sel Leclance yang

meliputi: a. Katoda : Karbon, b. Anoda :Zn, dan c. Elektrolit : Campuran berupa pasta :

MnO2 + NH4Cl + sedikit Air; 2. Sel Aki yang meliputi: a. Katoda: PbO2, b. Anoda : Pb, c.

Elektrolit: Larutan H2SO4, dan d. Sel sekunder; 3. Sel Bahan Bakar yang meliputi: a.

Elektroda : Ni, b. Elektrolit : Larutan KOH, dan c. Bahan Bakar : H2 dan O2 ; 4. Baterai Ni –

Cd yang meliputi: a. Katoda : NiO2 dengan sedikit air, dan b. Anoda : Cd

Konsep-konsep sel volta adalah: 1. Deret Volta/Nerst yang meliputi: a. Li, K, Ba,

Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au, dan b.  Makin ke

kanan, mudah direduksi sukar dioksidasi serta sebaliknya Makin ke kiri, mudah dioksidasi

sukar direduksi; dan 2. Prinsip yang meliputi: a. Anoda terjadi reaksi oksidasi ; Katoda

terjadi reaksi reduksi, b. Arus elektron : anoda katoda ; Arus listrik : katoda anoda, dan c.

Jembatan garam: menyetimbangkan ion-ion dalam larutan.

BAB II

DASAR TEORI

A. Redoks

Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan

berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yang

menghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkan

metana(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada

tubuh manusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit. Istilah redoksberasal dari

dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan dengan mudah sebagai

berikut:

Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion

Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.

Page 3: cara kerja baterai

Gambar Ilustrasi sebuah reaksi redoks

Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas

tidaklah persis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan

oksidasi karena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga

oksidasi lebih baik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi

sebagai penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer elektron akan selalu

mengubah bilangan oksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai

“redoks” walaupun tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang

melibatkan ikatan kovalen).

Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge)

dikenal sebagai reaksi metatesis.

Page 4: cara kerja baterai

 

Gambar Besi berkarat Gambar Pembakaran terdiri dari reaksi

redoks yang melibatkan radikal bebas

B. Oksidator dan reduktor

Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain

dikatakan sebagai oksidatif dan dikenal sebagai oksidator atau agen oksidasi.Oksidator

melepaskan elektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia

“menerima” elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya

adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang

tinggi (seperti H2O2, MnO4−, CrO3, Cr2O7

2−, OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat

elektronegatif, sehingga dapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan

mengoksidasi sebuah senyawa (misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin). Senyawa-

senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakan

sebagai reduktif dan dikenal sebagai reduktor atauagen reduksi. Reduktor melepaskan

elektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia

“mendonorkan” elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-

senyawa yang berupa reduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg,

Fe, Zn, dan Al dapat digunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini

akan memberikan elektronnya dengan mudah. Reduktor jenus lainnya adalah reagen

transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4), reagen-reagen ini digunakan dengan luas

dalam kimia organik[1][2], terutama dalam reduksi senyawa-senyawa karbonil menjadi

alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga berguna melibatkan gas hidrogen (H2) dengan

Page 5: cara kerja baterai

katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitik ini utamanya digunakan pada

reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon. Cara yang mudah untuk melihat

proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya ke oksidator. Sehingga dalam

reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, dan oksidator mendapatkan

elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibat dalam sebuah

reaksi disebut sebagai pasangan redoks.

Contoh reaksi redoks

Salah satu contoh reaksi redoks adalah antara hidrogen dan fluorin:

Kita dapat menulis keseluruhan reaksi ini sebagai dua reaksi setengah: reaksi oksidasi

dan reaksi reduksi

Penganalisaan masing-masing reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses

kimia lebih jelas. Karena tidak terdapat perbuahan total muatan selama reaksi redoks,

jumlah elektron yang berlebihan pada reaksi oksidasi haruslah sama dengan jumlah yang

dikonsumsi pada reaksi reduksi. Unsur-unsur, bahkan dalam bentuk molekul, sering kali

memiliki bilangan oksidasi nol. Pada reaksi di atas, hidrogen teroksidasi dari bilangan

oksidasi 0 menjadi +1, sedangkan fluorin tereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1.

Ketika reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan, elektron-elektron yang terlibat akan

saling mengurangi:

Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:

C. Reaksi penggantian

Redoks terjadi pada reaksi penggantian tunggal atau reaksi substitusi. Komponen redoks

dalam tipe reaksi ini ada pada perubahan keadaan oksidasi (muatan) pada atom-atom

tertentu, dan bukanlah pada pergantian atom dalam senyawa.

Sebagai contoh, reaksi antara larutan besi dan tembaga(II) sulfat:

Persamaan ion dari reaksi ini adalah:

Page 6: cara kerja baterai

Terlihat bahwa besi teroksidasi:

dan tembaga tereduksi:

Contoh-contoh lainnya

Besi(II) teroksidasi menjadi besi(III)

Fe2+ → Fe3+ + e−

hidrogen peroksida tereduksi menjadi hidroksida dengan keberadaan sebuah asam:

H2O2 + 2 e− → 2 OH−

Persamaan keseluruhan reaksi di atas adalah:

2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O

denitrifikasi, nitrat tereduksi menjadi nitrogen dengan keberadaan asam:

2NO3− + 10e− + 12 H+ → N2 + 6H2O

Besi akan teroksidasi menjadi besi(III) oksida dan oksigen akan tereduksi membentuk besi(III) oksida (umumnya dikenal sebagai perkaratan):

4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3

Pembakaran hidrokarbon, contohnya pada mesin pembakaran dalam, menghasilkan air, karbon dioksida, sebagian kecil karbon monoksida, dan energi panas. Oksidasi penuh bahan-bahan yang mengandung karbon akan menghasilkan karbon dioksida.

Dalam kimia organik, oksidasi seselangkah (stepwise oxidation) hidrokarbon menghasilkan air, dan berturut-turut alkohol, aldehida atau keton, asam karboksilat, dan kemudian peroksida.

D. Reaksi Redoks dalam Industri

Proses utama pereduksi biji logam untuk menghasilkan logam akan dibahas

dalampeleburan. Oksidasi digunakan dalam berbagai industri seperti pada produksi

produk-produk pembersih. Reaksi redoks juga merupakan dasar dari sel elektrokimia.

Page 7: cara kerja baterai

E. Reaksi redoks dalam biologi

Gambar asam askorbat (bentuk

tereduksi Vitamin C)

Gambar asam dehidroaskorbat (bentuk

teroksidasi Vitamin C)

Banyak proses biologi yang melibatkan reaksi redoks. Pernapasan sel, contohnya, adalah

oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksi oksigen menjadi air. Persamaan

ringkas dari pernapasan sel adalah:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

Proses pernapasan sel juga sangat bergantung pada reduksi NAD +  menjadi NADH dan reaksi baliknya (oksidasi NADH menjadu NAD+). Fotosintesis secara esensial merupakan kebalikan dari reaksi redoks pada pernapasan sel:

6 CO2 + 6 H2O + light energy → C6H12O6 + 6 O2

Energi biologi sering disimpan dan dilepaskan dengan menggunakan reaksi redoks.

Fotosintesis melibatkan reduksi karbon dioksida menjadi gula dan oksidasi air menjadi

oksigen. Reaksi baliknya, pernapasan, mengoksidasi gula, menghasilkan karbon dioksida

dan air. Sebagai langkah antara, senyawa karbon yang direduksi digunakan untuk

mereduksi nikotinamida adenina dinukleotida (NAD+), yang kemudian berkontribusi

Page 8: cara kerja baterai

dalam pembentukan gradien proton, yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat

(ATP) dan dijaga oleh reduksi oksigen. Pada sel-sel hewan, mitokondria menjalankan

fungsi yang sama. Lihat pula Potensial membran. Istilahkeadaan redoks juga sering

digunakan untuk menjelaskan keseimbangan antara NAD+/NADH dengan NADP+/NADPH

dalam sistem biologi seperti pada sel dan organ. Keadaan redoksi direfleksikan pada

keseimbangan beberapa set metabolit (misalnya laktat dan piruvat, beta-hidroksibutirat

dan asetoasetat) yang antarubahannya sangat bergantung pada rasio ini. Keadaan

redoks yang tidak normal akan berakibat buruk, seperti hipoksia, guncangan (shock), dan

sepsis.

F. Siklus Redoks

Berbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa

radikal bebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim

dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan

mereduksi oskigen menjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim

flavoenzim dan reduksi oksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan

sebagai siklus redoks. Contoh molekul-molekul yang menginduksi siklus redoks adalah

herbisida parakuat, dan viologen dan kuinon lainnya seperti menadion.[3]PDF (2.76 MiB).

G. Penyetaraan Persamaan Reaksi Redoks

Tahapan:

1. Tentukan perubahan bilangan oksidasi.

2. Setarakan perubahan bilangan oksidasi.

3. Setarakan jumlah listrik ruas kiri dan kanan dengan :H+  pada larutan bersifat asamOH-  pada larutan bersifat basa

4. Tambahkan H2O untuk menyetarakan jumlah atom H.

Contoh:

MnO4- + Fe2+  Mn2+ + Fe3+ (suasana asam)

-5

..B. .

1. MnO4- + Fe2+ Mn2+ + Fe3+

. .+7…… +2……. +2…… +3

………….. . . 

……………………+1

Page 9: cara kerja baterai

2. Angka penyerta = 5MnO4

- + 5 Fe2+  Mn2+ + 5 Fe3+

3. MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+  Mn2+ + 5 Fe3+

4. MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+  Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O

H. Menyeimbangkan reaksi redoks

Untuk menuliskan keseluruhan reaksi elektrokimia sebuah proses redoks,

diperlukanpenyeimbangan komponen-komponen dalam reaksi setengah. Untuk reaksi

dalam larutan, hal ini umumnya melibatkan penambahan ion H+, ion OH-, H2O, dan

elektron untuk menutupi perubahan oksidasi.

1. Media asam

Pada media asam, ion H+ dan air ditambahkan pada reaksi setengah untuk

menyeimbangkan keseluruhan reaksi. Sebagai contoh, ketika mangan(II) bereaksi dengan

natrium bismutat:

Reaksi ini diseimbangkan dengan mengatur reaksi sedemikian rupa sehingga dua

setengah reaksi tersebut melibatkan jumlah elektron yang sama (yakni mengalikan reaksi

oksidasi dengan jumlah elektron pada langkah reduksi, demikian juga sebaliknya).

Reaksi diseimbangkan:

Hal yang sama juga berlaku untuk sel bahan bakar propana di bawah kondisi asam:

Dengan menyeimbangkan jumlah elektron yang terlibat:

Persamaan diseimbangkan:

2. Media basa

Pada media basa, ion OH- dan air ditambahkan ke reaksi setengah untuk

menyeimbangkan keseluruhan reaksi.Sebagai contoh, reaksi antara kalium permanganat

dan natrium sulfit:

Dengan menyeimbangkan jumlah elektron pada kedua reaksi setengah di atas:

Persamaan diseimbangkan:

I. Anoda.

Anoda adalah elektroda, bisa berupa logam maupun penghantar listrik lain, pada sel

elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir ke dalamnya. Arus listrik mengalir

berlawanan dengan arah pergerakan elektron. Pada proses elektrokimia, baiksel

Page 10: cara kerja baterai

galvanik (baterai) maupun sel elektrolisis, anoda mengalami oksidasi. Perlu diperhatikan

bahwa tidak selalu anion (ion yang bermuatan negatif) bergerak menuju anoda, ataupun

tidak selalu kation (ion bermuatan positif) akan bergerak menjauhi anoda. Pergerakan

anion maupun kation menuju atau menjauh dari anoda tergantung dari jenis sel

elektrokimianya.

Pada sel galvanik atau pembangkit listrik (baterai), anoda adalah kutub negatif. Elektroda akan melepaskan elektron menuju ke sirkuit dan karenanya arus listrik mengalir ke dalam elektroda ini dan menjadikannya anoda dan berkutub negatif. Dalam sel galvanik, reaksi oksidasi terjadi secara spontan. Karena terus menerus melepaskan elektron anoda cenderung menjadi bermuatan positif dan menarik anion dari larutan (elektrolit) serta menjauhkan kation. Dalam contoh gambar diagram anoda seng (Zn) di kanan, anion adalah SO4

-2, kation adalah Zn2+ dan ZnSO4 elektrolit.

Pada sel elektrolisis, anoda adalah elektroda positif. Arus listrik dari kutub positifsumber tegangan listrik luar (GGL) dialirkan ke elektroda sehingga memaksa elektroda teroksidasi dan melepaskan elektron.

Diagram dari anoda seng pada sel galvanik

J. Katoda

Kebalikan dari Anoda, katoda adalah elektroda dalam sel elaktrokimia yang terpolarisasi

jika arus listrik mengalir keluar darinya. Pada baterai biasa (Baterai Karbon-Seng), yang

menjadi katoda adalah seng, yang juga menjadi pembungkus baterai. Sedangkan, pada

baterai alkalin, yang menjadi katoda adalah mangan dioksida (MnO2).

Page 11: cara kerja baterai

Diagran katoda tembaga dalam sel galvanik.

BAB III

PEMBAHASAN

A. Pengertian Baterai

Siapa yang tidak mengenal Baterai?. Benda yang ada di dalam mobil, MP3 player,

remote, mainan, dan telepon selular. Baterai merupakan sebuah kaleng berisi penuh

bahan-bahan kimia yang dapat memproduksi electron. Reaksi kimia yang dapat

menghasilkan electron disebut dengan Reaksi Elektrokimia. Jika kita memperhatikan, kita

bisa lihat

bahwa betrai memiliki dua terminal. Terminal pertama bertanda Positif (+) dan terminal

Kedua bertanda negatif (-).

Elektron-elektron di kumpulkan pada kutub negatif. Jika kita menghubungkan kabel antara kutub negatif dan kutub positif, maka elektron akan mengalir dari kutub negatif ke kutub positif dengan cepatnya. Selain kabel, sebuah penghubung atau Load dapat berupa light bulb, sebuah motor atau sirkuit elektronik seperti radio.

Page 12: cara kerja baterai

Di dalam beterai sendiri, terjadi sebuah reaksi kimia yang menghasilkan elektron. Kecepatan dari proses ini (elektron, sebagai hasil dari elektrokimia) mengontrol seberapa banyak elektron dapat mengalir diantara kedua kutub. Elektron mengalir dari baterai ke kabel dan tentunya bergerak dari kutun negatif ke lutub positif tempat dimana reaksi kimia tersebutr sedang berlangsung. Dan inilah alsan mengapa baterai bisa bertahan selama satu tahun dan masih memiliki sedikit power, selama tidak terjadi reaksi kimia atau selama kita tidak menghubungkannya dengan kabel atau sejenis Load lain. Seketika kita menghubungkannya dengan kabel maka reaksi kimia pun dimulai.

Secara harfiah berarti baterai. Yang berfungsi sebagai media penyimpan dan

penyedia energi listrik. Sumber listrik yang digunakan sebagai pembangkit power dalam

bentuk arus searah (DC). Alat ini digunakan elektronika termasuk diantaranya

komputer. Baterai merupakan sekumpulan sel-sel kimia yang masing-masing berisi dua

electron logem yang dicelupkan dalam larutan penghntar yang disebut

elektrolit.Akibat reaksi-reaksi kimia antara konduktor-konduktor dan elektrolit satu

elektroda anoda bermuatan positif dan lainnya, katoda ,menjadi bermuatan negatif.

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam

bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai

anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) pasta

sebagai elektrolit (penghantar).

B. Sejarah Baterai

Orang ( penemu ) yang berjasa terhadap perkembangan baterai: John Frederic

Daniell, Thomas Edison, Luigi Galvani, Moritz von Jacobi, Georges Leclanché, Slavoljub

Penkala, Nikola Tesla Alessandro Volta. Baterai pertama di buat oleh Alessandro Volta

pada tahun 1800. Dia membuat sebuah penampung muatan. Seperti gambar di bawah

ini: 

Lalu pertanyaan selanjutnya ialah bagaimana electron itu dapat di hasilkan ?

Sekitar tahun 1866, Leclanche membuat sebuah baterai kering.

Page 13: cara kerja baterai

Gambar: Sebuah Baterai KeringBaterai tersebut terdiri atas suatu silinder seng yang berisi pasta dari campuran batu kawi MnO2, salmiak NH4Cl karbon C dan sedikit air. Seng berfungsi sebagai anode dan grafit yang dicelupkan ditengah-tengah pasta sebagai elektroda inert yang merupakan katode. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator. Reaksi rumit tersebut di sederhanakan menjadi:Anoda: Zn(s)—-> Zn2+ (aq) + 2eKatoda : 2MnO2 (s) + 2NH4+ (aq) + 2e —->Mn2O3 (s) + 2NH3 (aq) + H2O (l)Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2 (s)—-> Zn2+ (aq) + Mn2O3 (s)+ 2NH3 (aq) + H2O (l)Potensial satu sel Leclanche adalah 1,5 volt. Namun sel Leclanche tidak dapat di isi kembali. Baterai kering jenis “alkaline” pada dasarnya sama dengan sel Leclanche tapi bersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Reaksiyang terjadi adalah sebagai berikut :Anode : Zn (s) + 2OH (aq)—-> Zn(OH)2 + 2eKatoda : 2MnO2(s) + 2H2O (l) +2e—-> 2MnO(OH)(s) + 2OH- Potensial dari baterai “alkaline” juga 1,5 volt, tetapi baterai ini dapat bertahan lebih lama. AAA adalah baterai berukuran panjang 44,5 mm dan diameter 10,5 mm dan memiliki berat sekitar 11,5 gram. Baterai alkalin ukuran ini memiliki tegangan 1,5 volt dan kuat arus dari 900sampai 1.155 Ampere. Baterai Nikel logam hidrida (NiMH) ukuran ini dapat menyimpansampai 1000 mAh dengan tegangan 1,2 Volt. Baterai AAA juga memiliki kode lainnya seperti LR03 (IEC), 24A (ANSI/NEDA), R03, MN2400, AM4, UM4, HP16, atau mikro.Baterai berukuran AAA umum digunakan dalam alat elektronik kecil seperti remote control, pemutar MP3 dan kamera digital.

Page 14: cara kerja baterai

Gambar: Dua buah baterai NiMH berukuran AAA

C. Bahan Kimia Yang Digunakan dalam Pembuatan

Belerang, Air raksa, Asam sulfat, Seng, Amonium klorida, Antimon, Kadmium, Perak, Nikel, Hidrida logam nickel, Litium, Hidrida, Kobalt, Mangan, Nitrogliserin, RubidiumD. Prinsip Kerja Baterai

Baterai adalah perangkat yang mampu menghasilkan tegangan DC, yaitu dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung didalamnya menjadi energi listrik melalui reaksi elektro kima, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Batere terdiri dari beberapa sel listrik, sel listrik tersebut menjadi penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia.Sel batere tersebut elektroda – elektroda. Elektroda negatif disebut katoda, yang berfungsi sebagai pemberi elektron. Elektroda positif disebut anoda yang berfungsi sebagai penerima elektron.Antara anoda dan katoda akan mengalir arus yaitu dari kutub positif (anoda) ke kutub negatif (katoda). Sedangkan electron akan mengalir dari ktoda menuju anoda.Terdapat 2 proses yang terjadi pada baterai

1. Proses Pengisian : Proses pengubahan energi listrik menjadi energi kimia.2. Proses Pengosongan : Proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik

E. Jenis BateraiBaterai dikelompokan menjadi 2 jenis yaitu :1. Baterai Primer yaitu batere yang hanya digunakan satu kali, dan setelah habis isi (Recharge).

a. Baterai Leclenche (Zn MnO2) baterai sel kering /Dry Cell. Merupakan jenis baterai yang banyak digunakan sejak beberapa puluh tahun yng lalu. Satu sel batere berkapasitas 1,5 volt. Kutub positif (Anoda) mengunakan

Page 15: cara kerja baterai

Zn, Kutub negatip (Katoda) menggunakan MnO2 Pada suhu tingi kapasitas sel leclanche akan turun dengan drastic, oleh sebab itu penyimpanan batere ini harus ditempat yang bersuhu rendah.

b.Baterai sel kering Magnesium (MgMnO2). Merupakan jenis batere yang memiliki konstruksi serupa dengan batere seng. Memiliki kapasitas satu cell 1,5 volt. Kutub positip (Anoda) menggunakan Mg, Kutub negatif (Katoda) menggunakan MnO 2.Baterai ini memiliki kelebihan kapasitas umur 2x sel kering dan stabil pada temperature tinggi. Adapun kekurangannya yaitu, tidak bisa dibuat sekecil mungkin. Pada keadaan kerja akan timbul Reaksi Parasitik akibat dari pembuangan gas hydrogen.

c. Baterai MnO2 Alkaline. Sama seperti dua jenis baterai diatas dan memiliki kapasitas 1,5 volt, hanya memiliki perbedaan pada segi konstruksi, elektrolitnya, dan tahanan dalamnya lebih kecil. Batere ini memiliki kelebihan yaitu :· Pada proses pemakaian akan tetap pada rating yang dimiliki meskipun pemakaiannya tak menentu.· Pada pembebanan tingi dan terus menerus, mampu memberikan umur pelayanan 2 – 10 kali pemakaian dari sel leclanche.· Sangat baik dioperasikan pada temperature rendah sampai -25 derajat celcius.Baterai yang sering digunakan adalah zinc-alcaline manganese oxide. zinc-alcaline manganese oxide memberikan daya olebih per penggunaannya dibandingkan batere sekunder. zinc-alcaline manganese oxide mempunyai umur (waktu hidup yang lama).Rechargeable alcalineBaterai alcaline mempunyai umur(waktu hidup) yang panjang ,namun daur hidupnya lebih pendek dari pada batere sekunder lainnya.

d.Sel Merkuri. Baterai ini pada Anoda menggunakan Zn dan pada katoda menggunakan Oksida Merkuri. Dan pada elektrolit menggunakan Alkaline. Kapasitas maksimal stabil yaitu 1,35 volt, yang biasa digunakan pada tegangan referensi. Kapasitas dari batere ini dapat sampai 1,4 volt bila katodanya Oxida Merkuri atau Oxida Mangan. Dari segi ukuran berdiameter dari 3/8- 1 inchi.

e.Sel oksida perak (AgO2). Baterai ini pada Katoda menggunakan serbuk elektroloit alkaline dan pada Anoda menggunakan oksida

Page 16: cara kerja baterai

perak. Teganagan pada Open Circuit yaitu1,6 volt dan tegangan nominal pada beban sebesar 1,5 volt apabila katodanya oksida merkuri atau oksida mangan. Dari segi ukuran batere ini sebesar 0.3 – 0.5 inchi. Biasa digunakan untuk kamera, alat bantu pendengaran dan jam elektronik.

f. Baterai Litium. Jenis baru dari sel primer, yang mempunti tegangan out put yang tinggi,memiliki umur yangf panjang, ringan dan kecil. Sehingga baterai ini digunakan untuk pemakaian khusus. Tegangan out put tanpa beban sebesar 2,9 volt atau 3,7 volt, tergantung dari elektrolit yang digunakan. Penggunaan litium sangat terbatas, biasa digunakan dalam bidang militer, karena apabila tidak hati-hati dalam penggunaan bisa meledak.

2. Baterai Sakunder yaitu batere yang bias digunakan berkali kali dengan mengisi kembali muatannya, apabila telah habis energinya setelah dipakai.

F. Cara Kerja Baterai

Baterai adalah suatu proses kimia listrik, dimana pada saat pengisian/cas/chargeenergi listrik diubah menjadi kimia dan saat pengeluaran/discharge energi kimia diubah menjadi energi listrik. Baterai (dalam hal ini adalah aki; aki mobil/motor/mainan) terdiri dari sel-sel dimana tiap sel memiliki tegangan sebesar 2 V, artinya aki mobil dan aki motor yang memiliki tegangan 12 V terdiri dari 6 sel yang dipasang secara seri (12 V = 6 x 2 V) sedangkan aki yang memiliki tegangan 6 V memiliki 3 sel yang dipasang secara seri (6 V = 3 x 2 V).

Gambar:Baterai 12 Volt

Gambar : Baterai 6 Volt

Page 17: cara kerja baterai

Antara satu sel dengan sel lainnya dipisahkan oleh dinding penyekatyang terdapat dalam bak baterai, artinya tiap ruang pada sel tidakberhubungan karena itu cairan elektrolit pada tiap sel juga tidakberhubungan (dinding pemisah antar sel tidak boleh ada yang bocor / merembes). Di dalam satu sel terdapat susunan pelat pelat yaitu beberapa pelat untuk kutub positif (antar pelat dipisahkan oleh kayu, ebonit atau plastik,tergantung teknologi yang digunakan) dan beberapa pelat untuk kutub negatif.Bahan aktif dari plat positif terbuat dari oksida timah coklat (PbO2) sedangkan bahan aktif dari plat negatif ialah timah (Pb) berpori (seperti bunga karang). Pelat-pelattersebut terendam oleh cairan elektrolit yaitu asam sulfat (H2SO4).

1. Saat baterai mengeluarkan arusa. Oksigen (O) pada pelat positif terlepas karena bereaksi/bersenyawa/bergabung dengan hidrogen (H) pada cairan elektrolit yang secara perlahan-lahankeduanya bergabung / berubah menjadi air (H20).b. Asam (SO4) pada cairan elektrolit bergabung dengan timah (Pb) di pelatpositif maupun pelat negatif sehigga menempel dikedua pelat tersebut. Reaksi iniakan berlangsung terus sampai isi (tenaga baterai) habis alias dalam keadaandischarge. Pada saat baterai dalam keadaan discharge maka hampir semua asam melekat pada pelat-pelat dalam sel sehingga cairan eletrolit konsentrasinya sangatrendah dan hampir melulu hanya terdiri dari air (H2O), akibatnya berat jenis cairan menurun menjadi sekitar 1,1 kg/dm3 dan ini mendekati berat jenis air yang 1 kg/dm3. Sedangkan baterai yang masih berkapasitas penuh berat jenisnya sekitar 1,285 kg/dm3. Nah, dengan perbedaan berat jenis inilah kapasitas isi baterai bisa diketahui apakah masih penuh atau sudah berkurang yaitu dengan menggunakan alat hidrometer. Hidrometer ini merupakan salah satu alat yangwajib ada di bengkel aki (bengkel yang menyediakan jasa setrum/cas aki). Selain itu pada saat baterai dalam keadaan discharge maka 85% cairan elektrolit terdiri dari air (H2O) dimana air ini bisa membeku, bak baterai pecah dan pelat-pelat menjadi rusak.

Ilustrasi baterai dalam keadaan terisi penuh

Ilustrasi baterai saat mengeluarkan arus

Page 18: cara kerja baterai

Ilustrasi baterai dalam keadaan tak terisi (discharge)Air memiliki berat jenis 1 kg/dm3 (1 kg per 1000 cm3 atau 1 liter) dan asam sulfat memiliki berat jenis 1,285 kg/dm3 pada suhu 20 derajat Celcius.

Catatan:kg = kilogram

dm3 = decimeter kubik = liter

cm3 = centimeter kubik / cc (centimeter cubic)

1 dm = 1 liter = 1000 cm3 = 1000 cc

2. Saat baterai menerima arusBaterai yang menerima arus adalah baterai yang sedang disetrum/dicas alias sedang diisi dengan cara dialirkan listrik DC, dimana kutup positif bateraidihubungkan dengan arus listrik positif dan kutub negatif dihubungkan denganarus listrik negatif. Tegangan yang dialiri biasanya sama dengan tegangantotal yang dimiliki baterai, artinya baterai 12 V dialiri tegangan 12 V DC, baterai6 V dialiri tegangan 6 V DC, dan dua baterai 12 V yang dihubungkan secara seri dialiritegangan 24 V DC (baterai yang duhubungkan seri total tegangannya adalah jumlahdari masing-maing tegangan baterai : Voltase1 + Voltase2 = Voltasetotal). Hal ini bisaditemukan di bengkel aki dimana ada beberapa baterai yang duhubungkan secara seri dan semuanya disetrum sekaligus. Berapa kuat arus (ampere) yang harus dialiri bergantung juga dari kapasitas yang dimiliki baterai tersebut (penjelasan tentang ini bisa ditemukan di bagian bawah).Konsekuensinya, proses penerimaan arus ini berlawanan dengan proses pengeluaran arus, yaitu :a. Oksigen (O) dalam air (H2O) terlepas karena bereaksi / bersenyawa / bergabung dengan timah (Pb) pada pelat positif dan secara perlahan-lahan kembali menjadi oksida

timah colat (PbO2).b. Asam (SO4) yang menempel pada kedua pelat (pelat positif maupun negatif) terlepas dan bergabung dengan hidrogen (H) pada air (H2O) di dalam cairan elektrolit dankembali terbentuk menjadi asam sulfat (H2SO4) sebagai cairan elektrolit. Akibatnya berat jenis cairan elektrolit bertambah menjadi sekitar 1,285 (pada baterai yang terisi penuh).G. Cairan elektrolitPelat-pelat baterai harus selalu terendam cairan elektrolit, sebaiknya tinggicairan elektrolit 4 – 10 mm diatas bagian tertinggi dari pelat. Bila sebagian pelattidak terendam cairan elektrolit maka bagian pada pelat yang tidak terendamtersebut akan langsung berhubungan dengan udara akibatnya bagian tersebut akan rusak dan tak dapat

Page 19: cara kerja baterai

dipergunakan dalam suatu reaksi kimia yangdiharapkan, contoh, sulfat tidak bisa lagi menempel pada bagian dari pelat yangrusak, sebab itu bisa ditemukan konsentrasi sulfat yang sangat tinggidari ruang sel yang sebagian pelatnya sudah rusak akibat sulfat yang sudah tidak bisa lagi bereaksi dengan bagian yang rusak dari pelat. Oleh karena itu kita harus memeriksa tinggi cairan elektrolit dalam baterai kendaraan bermotor setidaknya 1 bulan sekali (kalau perlu tiap 2 minggu sekali agar lebih aman ) karena senyawa daricairan elektrolit bisa menguap terutama akibat panas yang terjadi pada proses pengisian (charging), misalnya pengisian yang diberikan oleh alternator.Bagaimana jika cairan terlalu tinggi? Ini juga tidak baik karena cairan elektrolit bisa tumpah melalui lubang-lubang sel (misalnya pada saat terjadi pengisian) dan dapat merusak benda-benda yang ada disekitar baterai akibat korosi, misalnya sepatu kabel, penyangga / dudukan baterai, dan bodi kendaraan akan terkorosi, selain ituproses pendinginan dari panasnya cairan elektrolit baterai oleh udara yang ada dalamsel tidak efisien akibat kurangnya udara yang terdapat di dalam sel, dan juga asamsulfat akan berkurang karena tumpah keluar; bila asam sulfat berkurang dari volumeyang seharusnya maka kapasitas baterai tidak akan maksimal karena proses kimia yang terjadi tidak dalam keadaan optimal sehingga tenaga / kapasitas yangbisa diberikan akan berkurang, yang sebelumnya bisa menyuplai katakanlah 7ampere dalam satu jam menjadi kurang dari 7 ampere dalam satu jam, yang sebelumnya bisa memberikan pasokan tenaga sampai katakanlah 1 jam kini kurang dari 1 jam isi/tenaga baterai sudah habis.H. PenyulfatanBaterai, digunakan ataupun tidak, akan mengeluarkan isinya (maksudnyatenaga baterai keluar / berkurang bukan cairan elektrolit). Bila sedang tidakdigunakan maka pengeluaran tersebut terjadi secara perlahan yang biasa disebut pengeluaran isi sendiri (self discharge). Cepat atau lambatnya pengeluaran dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah suhu elektrolit. Sebuahbaterai tak terpakai yang berisi penuh akan habis isinya dalam jangka waktu 3 bulanjika elektrolit memiliki suhu 40 derajat Celcius, sedangkan makin dingin suhunya maka makin lambat isi berkurang, contoh, elektrolit yang bersuhu 20 derajat Celcius isinya hanya akan hilang setengah bagian (50%) dalam 3 bulan, dan yangbersuhu 15 derajat Celcius isinya hanya akan berkurang sebesar 7-8% dalam 3 bulan.Baterai yang sedang mengeluarkan isinya sendiri secara perlahan akan menyulfat. Maksud penyulfatan adalah sulfat timah (PbSO4) yang terbentukselama pengeluaran membuat bahan aktif menjadi keras dan mati. Penyulfatankadang-kadang bisa dihilangkan dengan pengisian lambat (slow charge)sehingga bagian-bagian dari timah sulfat (PbSO4) mencapai harga yang normal. Penyulfatan yang sudah terlalu banyak pada satu baterai tidak mungkindihilangkan, baterai ini harus diganti. Penggantian cairan elektrolit (biasa dikenal dengan pengurasan) tidak akan membantu atau tidak akan banyak membantu karena yang sudah rusak disin adalah pelat-pelatnya, kalaupunberhasil memiliki kapasitas setelah dikuras, dalam waktu yang sangat singkat(tergantung pada tingkat kerusakan pelat-pelatnya) baterai akan lemah (drop) kembali.

Page 20: cara kerja baterai

I. Mengatasi penyulfatan1. Baterai yang tak terpakai disimpan pada ruangan yang bersuhu rendah (suhu yang lebih

dingin).2. Baterai yang tak terpakai diisi dengan arus pengisian yang sangat rendah yaitu dengan pengisian perawatan (maintenance charge) sampai penuh atau baterai diisi secara teratur tiap bulan.Pada nomor 2, metode yang paling baik adalah dengan pengisian perawatan (maintenance charge), artinya kita harus memiliki alat pengisi (charger) (lebih baiklagi kalau kuat arus dari alat tersebut bisa kita atur kuat lemahnya) yangsecara otomatis menghentikan proses pengisian jika baterai sudah terisi penuh dan kembali menghidupkan proses pengisian jika isi baterai mulai berkurang(memiliki fitur deteksi). Jika tidak ada fitur otomatisasi maka terpaksa yang kita lakukanadalah mengisi baterai secara penuh menggunakan pengisian lambat (slow charge)tiap bulan. Terpaksa disini disebabkan karena baterai yang sudah terisipenuh tidak akan bertambah lagi isinya walaupun tetap terus diisi, selain itu bateraiyang t erisi penuh akan kian bertambah panas bila terus diisi / disetrum (overcharging)sehingga beresiko merusaknya, ditambah lagi dengan terjadinya penguapan gas, danterutama bahaya kemungkinan meledak yang pada akhirnya merusak baterai secara total (sama sekali tidak bisa dipergunakan) dan bahkanberbahaya bagi orang yang ada disekelilingnya jika cairan asam dari baterai muncrat dan mengenai orang tersebut! Ingat, cairan asam bisa mengorosi/merusak plat besi, apalagi daging manusia! Termasuk juga cairan accu zur (cairan yang disikan pada baterai baru yaitu saat pertama kali diisi) cukupkorosif! Jadi berhati-hatilah jika berhubungan dengan cairan accu zur terlebih lagi cairan yang telah ada dalam baterai!J. Kapasitas BateraiKapasitas baterai adalah jumlah ampere jam (Ah = kuat arus/Ampere x waktu/hour), artinya baterai dapat memberikan / menyuplai sejumlah isinya secara rata-rata sebelum tiap selnya menyentuh tegangan / voltase turun (drop voltage) yaitu sebesar 1,75 V (ingat, tiap sel memiliki tegangan sebesar 2 V; jika dipakai makategangan akan terus turun dan kapasitas efektif dikatakan sudah terpakai semuanya bila tegangan sel telah menyentuh 1,75 V). Misal, baterai 12 V 75 Ah. Baterai ini bisamemberikan kuat arus sebesar 75 Ampere dalam satu jam artinya memberikan daya rata-rata sebesar 900 Watt (Watt = V x I = Voltase x Ampere = 12 V x 75 A). Secara hitungan kasar dapat menyuplai alat berdaya 900 Watt selama satu jam atau alat berdaya 90 Watt selama 10 jam, walaupun pada kenyataannyatidak seperti itu (dijelaskan di bawah ini). Kembali ke kapasitas baterai, padakendaraan bermotor kapasitas ini bisa dianalogikan sebagai volume maksimaltangki bahan bakar namun yang membuat berbeda adalah kapasitas pada baterai bisa berubah-ubah dari nilai patokannya, jadi mirip tangki bahan bakar mobil yang bahannya terbuat dari karet. Sebagai ilustrasi saya beri contoh balon karet, isinya bisabesar jika terus dimasukkan udara atau bisa juga kecil jika udara yang ditiup sedikit saja. Nah, kapasitas baterai juga tidak tetap,

Page 21: cara kerja baterai

mirip contoh balon karet tadi, dimana ada tiga faktor yang menentukan besar kecilnya kapasitas baterai yaitu :

Jumlah bahan aktif Makin besar ukuran pelat yang bersentuhan dengan cairan elektrolit maka makin besar kapasitasnya; makin banyak pelat yang bersentuhan dengan cairan elektrolit maka makin besar kapasitasnya. Jadi untuk mendapatkan kapasitas yang besar luas pelat dan banyaknya pelat haruslah ditingkatkan, dengan catatan bahwa pelat haruslah terendam oleh cairan elektrolit. Dari sini kita kembali bisa menyadari betapa pentingnya bagi pelat-pelat agar terendam oleh cairan elektrolit karenabagian dari pelat yang tidak terendam sama sekali tidak akan berfungsi bagi peningkatan kapasitas!

TemperaturMakin rendah temperatur (makin dingin) maka makin keci l kapasitas baterai saat digunakan karena reaksi kimia pada suhu yang rendah makin lambat tidak peduli apakah arus yang digunakan tinggi atapun rendah. Kapasitas baterai biasanya diukur pada suhu tertentu, biasanya 25 derajat Celcius.

Waktu dan arus pengeluaranPengeluaran lambat (berupa pengeluaran arus yang rendah) mengakibatkanwaktu pengeluaran juga diperpanjang alias kapasitas lebih tinggi. Kapasitas yang dinyatakan untuk baterai yang umum pemakaiannya pada pengeluarantertentu, biasanya 20 jam. Contoh: Baterai 12 V 75 Ah bisa dipakai selama 20 jam jika kuat arus rata-rata yang digunakan dalam 1 jam adalah 3,75 Ampere(75 Ah / 20 h), sedangkan bila digunakan sebesar 5 Ampere maka waktu pemakaian bukannya 15 jam (75 Ah / 5 A) tapi lebih kecil yaitu 14 jam,sedangkan pada penggunaan Ampere yang jauh lebih besar, yaitu 7,5 Amperemaka waktu pemakaian bukan 10 jam (75 A / 7,5 A) tapi hanya 7 jam!Hal ini bisa menjadi jawaban bagi mereka yang menggunakan UPS, misal 500VA atau 500 Watt.hour, yang mana baterai UPS hanya bertahan lebih kurang 5 – 15 menit untuk komputer yang memerlukan daya 250 Watt, padahal kalau berdasarkan hitungan kasar seharusnya bisa bertahan selama 2 jam ( 500Watt.hou r / 250 Watt ). Sebagai contoh nyata, sebuah aki kering 12 V dan 18Ah mencantumkan nilai spesifikasi sebagai berikut :20 hr @ 0,9 A = 18 A5 hr @ 3,06 A = 15,3 A1 hr @ 10,8 A = 10,8 A1/2 hr @ 18 A = 9 AJika dilihat dari spesifikasi maka aki ini memiliki kapasitas efektif sebesar 18 Ah namun suplai dari aki sebenarnya hanya bisa dilakukan selama :* 20 jam jika kuat arus yang dipakai hanya sebesar 0,9 A untuk tiap jam artinya hanya memakai daya sebesar 10,8 Watt/jam (12 V x  0,9 A) –> Kapasitas = 18 Ah (0,9 A x 20 hour)* 5 jam jika kuat arus yang dipakai 3,06 A atau berdaya 36,72 Watt/jam (12 V x 3,06 A) –> Kapasitas = 15,3 Ah (3,06 A x 5 hour)* 1 jam jika kuat arus yang dipakai 10,8 A atau berdaya 129,6 Watt/jam (12 V x

Page 22: cara kerja baterai

10,8 A) –> Kapasitas = 10,8 Ah (10,8 A x 1 hour)* 1/2 jam jika kuat arus yang dipaka i sama dengan kapasitas efektifnya yang18 Ah atau berdaya 216 Watt/jam (12 V x 18 A) –> Kapasitas = 9 Ah (18 A x0,5 hour).Dari sini Anda sudah bisa menyimpulkan bahwa makin rendah arus yang dikeluarkan/ dipergunakan maka baterai mampu menyuplai dalam waktu yang lebih panjang artinya kapasitas baterai bisa sama persis dengan kapasitas efektif sebesar 18 Ah bila menggunakan kuat arus seperduapuluh dari kapasitas efektifnya (1/20 x 18 A) dan sebaliknya semakin besar pemakaian arus makin kecil pula kapasitas baterai yang bahkan bisa cuma mencapai 9 Ah.Saya pribadi tidak tahu persis apa rumus yang bisa menghitung hubungan flukutasi arus dengan kapasitas yang dihasilkannya tapi secara kasar -berdasarkan data diatas- pemakain arus sebesar 60% dari kapasitas efektifnya akan bertahan selama 1 jam. Jadi untuk mendapatkan kapasitas baterai yang bisa menyalakan peralatan berdaya 300 Watt selama satu jam digunakan perhitungan berikut :- Dapatkan ukuran Ampere, yaitu 25 A (Ampere (I) = Daya / Voltase = P / V = 300 / 12 = 25)- Kapasitas efektif dari baterai yang dicari adalah 41,67 Ah (Ampere / 60% = 25 x

100 / 60).

K. Pengisian baterai/Cas aki/Accu chargingPengisian arus dialirkan berlawanan dengan waktu pengeluaran isi yang berarti juga bahwa beban aktif dan elektrolit diubah supaya energi kimia bateari mencapai maksimum.Ada tiga metode pengisian bateari :1. Pengisian perawatan (maintenance charging) digunakan untuk mengimbangi kehilangan isi (self discharge), dilakukan dengan arus rendah sebesar 1/1000 dari kapasitas baterai. Ini biasa dilakukan pada baterai tak terpakai untuk melawan proses penyulfatan. Bila baterai memiliki kapasitas 45 Ah maka besarnya arus pengisianperawatan adalah 45 mA (miliAmpere).2. Pengisian lambat (slow charging) adalah suatu pengisian yang lebih normal. Arus pengisian harus sebesar 1/10 dari kapasitas baterai. Bila baterai memiliki kapasitas 45 Ah maka besarnya arus pengisian lambat adalah 4,5 A. Waktu pengisian ini bergantung pada kapasitas baterai, keadaan baterai pada permulaan pengisian, dan besarnyaarus pengisian. Pengisian harus sampai gasnya mulai menguap dan berat jeniselektrolit tidak bertambah walaupun pengisian terus dilakukan sampai 2 – 3 jam kemudian.3. Pengisian cepat (fast charging) dilakukan pada arus yang besar yaitu mencapai 60 – 100 A pada waktu yang singkat kira-kira 1 jam dimana baterai akan terisi sebesar tiga per empatnya. Fungsi pengisian cepat adalah memberikan baterai suatu pengisian yang memungkinkannya dapat menstarter motor yang selajutnya generator memberikan pengisian ke baterai.L. Hal-hal Lain Bentang BateraiBaterai yang terawat dengan baik dapat berfungsi sampai beberapa tahun, sebaliknya jika

Page 23: cara kerja baterai

tak terawat, baterai bisa diganti kurang dari satu tahun! Pemegang baterai yang longgar bisa menyebabkan baterai tak tahan lama, kabel starter yang rusak dapat mengakibatkan hubungan singkat sehingga baterai cepat rusak, dan baterai yang kotordapat menyebabkan arus hilang terutama pada kondisi cuaca yang lembab.Gas-gas yang menguap pada waktu pengisian baterai dapat meledaksehingga menggunakan api pada ruangan dimana baterai diisi dilarang keras!Selain itu ruangan baterai harus dilengkapi dengan ventilasi yang baik untukmencegah timbulnya karat karena adanya gas asam sulfur. Campuran timah padabaterai selalu beracun karena itu diperlukan kebersihan dan kehati-hatian ekstra.Memeriksa kondisi baterai tidak bisa hanya dengan mengukur tinggi tegangan /voltaseyang dihasilkan tapi juga harus dengan memberikan beban pada baterai tersebut.Bila mengunakan baterai lebih dari satu dimana kondisinya secara keseluruhan sudah lemah maka seluruh baterai harus diganti jadi tidak bisa hanya sekedar menggantibaterai yang sudah lemah saja! Karena jika sebagia diganti dan sebagian lain masih menggunakan baterai yang lama maka peralatan listrik akan menggunakan karakteristik dari baterai terlemah yaitu baterai lama yang masih dipakai dan berakibat penggantian baterai yang lebih cepat; dalam jangka panjang biayanya justru lebih tinggi daripada mengganti seluruh baterai sedari awal. Selain itu alat pengisi baterai(charger) akan melihat keseluruhan baterai sebagai satu kesatuan baterai sehinggabatera lama ada kemungkinan bisa mengalami overcharging dan baterai baru mengalami underchargin g yang pada akhirnya mengakibatkan kerusakan bateraisecara total terlebih lagi hasil dar baterai gabungan tersebut menyebabkan peralatanlistrik tidak bekerja / berjalan secara memadai. Aki kering maupun basah memilikiprinsip kerja yang sama termasuk pengisian arusnya. Jadi substitusi dimungkinkan terjadi namun perlu diperhatikan karakteristik dari peralatan yang menggunakannya dan sistem yang ada.

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen

yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron

yang dimiliki.

Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan

berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya

dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon

sebagai anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif

baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar).

Page 24: cara kerja baterai

Bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan bakterai: Belerang, Air raksa, Asam sulfat, Seng, Amonium klorida, Antimon, Kadmium, Perak, Nikel, Hidrida logam nickel, Litium, Hidrida, Kobalt, Mangan, Nitrogliserin, Rubidium

B. Saran

1. Baterai yang tak terpakai disimpan pada ruangan yang bersuhu rendah (suhu yang lebih dingin).2. Baterai yang tak terpakai diisi dengan arus pengisian yang sangat rendah yaitu

dengan pengisian perawatan (maintenance charge) sampai penuh, atau baterai diisi

secara teratur tiap bulan.

Pada nomor 2, metode yang paling baik adalah dengan pengisian perawatan

(maintenance charge), artinya kita harus memiliki alat pengisi (charger) (lebih baik lagi

kalau kuat arus dari alat tersebut bisa kita atur kuat lemahnya) yang secara otomatis

menghentikan proses pengisian jika baterai sudah terisi penuh dan kembali

menghidupkan proses pengisian jika isi baterai mulai berkurang (memiliki fitur deteksi).

Jika tidak ada fitur otomatisasi maka terpaksa yang kita lakukan adalah mengisi baterai

secara penuh menggunakan pengisian lambat (slow charge) tiap bulan. Terpaksa disini

disebabkan karena baterai yang sudah terisi penuh tidak akan bertambah lagi isinya

walaupun tetap terus diisi, selain itu baterai yang terisi penuh akan kian bertambah

panas bila terus diisi/disetrum (overcharging) sehingga beresiko merusaknya, ditambah

lagi dengan terjadinya penguapan gas, dan terutama bahaya kemungkinan meledak yang

pada akhirnya merusak baterai secara total (sama sekali tidak bisa dipergunakan) dan

bahkan berbahaya bagi orang yang ada disekelilingnya jika cairan asam dari baterai

muncrat dan mengenai orang tersebut! Ingat, cairan asam bisa mengorosi/merusak plat

besi, apalagi daging manusia! Termasuk juga cairan accu zur (cairan yang disikan pada

baterai baru yaitu saat pertama kali diisi) cukup korosif! Jadi berhati-hatilah jika

berhubungan dengan cairan accu zur terlebih lagi cairan yang telah ada dalam baterai!

DAFTAR PUSTAKABenny Karyadi, 1997, Kimia 2, P.T. Balai Pustaka, Jakarta

Hart Harold, 2007, Kimia Organik, Edisi II, Erlangga, Jakarta.

Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Nachtrieb, N.H. (2001) Prinsip-prinsip Kimia Modern. Edisi ke-4. Jilid 1. Diterjemahkan oleh S.S. Achmadi. Jakarta: Erlangga.

Petrucci H. Raplh. Suminar, 1987, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Shidiq Premono, Anis Wardani, Nur Hidayati, 2007, Kimia, P.T .Pustaka Insan Madani,Yogyakarta.

« Elektrolisa   Air Pemanfaatan Au3+ Sebagai Elektroplating Pada Perhiasan   Emas  »

Page 25: cara kerja baterai

Tindakan

 Komentar RSS

 Lacak balik

Information

Tanggal : Desember 15, 2008

Tag: terapan

Kategori : terapan

Tinggalkan komentar

 Nama (wajib)

 E-mail (wajib)

 Situs web

 Beritahu saya mengenai komentar-komentar selanjutnya melalui surel.

Tambahkan komentar

Page 26: cara kerja baterai

 Beritahu saya tulisan-tulisan baru melalui surel.

HALAMAN

Saintek Terapan

TULISAN TERATAS

CARA KERJA BATERAI SISTEM KESEIMBANGAN PADA ESSENSE AROMA SINTETIS Cairan Infus Intravena (Intravenous Fluids) Terapan Pemanfaatan Au3+ Sebagai Elektroplating

Pada Perhiasan Emas Saintek

TULISAN TERAKHIR

Cairan Infus Intravena (Intravenous   Fluids) SISTEM KESEIMBANGAN PADA ESSENSE AROMA   SINTETIS KEJU HASIL ELEKTROLISIS

AIR   SUSU Pemanfaatan Au3+ Sebagai Elektroplating

Pada Perhiasan   Emas CARA KERJA   BATERAI

 

Desember 2008S S R K J S M

    Feb »1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 27 2829 30 31  

ARSIP

Februari 2009 Desember 2008

BLOGROLL

kuncoro psains uns WordPress.com WordPress.org

Page 27: cara kerja baterai

META

Daftar Masuk log RSS  Entri RSS  Komentar WordPress.com

KOMENTAR TERAKHIR

Mr WordPress on Mari Bergabung   !

 VodPodPod

Top 10 Movie - Screams173 views09 Nov 10

10 centuries in 5 minutes51 views09 Nov 10

Tom Scott's Flash Mob Gone Wrong - A Comedy-Horror That Could Happen Any Day165 views08 Nov 10

Jimmy McMillan and Son on Funny or Die Say 'Charlie Sheen Is Too Damn High'1406views05 Nov 10

Cari

Page 28: cara kerja baterai

Brian Wilson on Jay Leno, Part 2849 views05 Nov 10 

 follow me on vodpod »

FLICKR PHOTOS

More Photos

KATEGORI

Beranda terapan

SPAM BLOCKED

162 spam comments

Blog pada WordPress.com . Theme: Freshy by  Jide .