Modul Smk Otomotif : Baterai

Modul Baterai

Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan kendaraan beroda empat menyerupai untuk menghidupkan kendaraan beroda empat ketika pertama atau melaksanakan starter, sistem pengapian, sistem listrik body, sistem instrumen mobil, sistem kelistrikan air condisionir (AC), sistem wiper, sistem listrik power windows, sistem audio dan sistem kelistrikan lainnya. Kaprikornus baterai kendaraan beroda empat sangat penting untuk dipelajari.


 
 Gambar 1 : Baterai Mobil

Untuk memahami apa itu baterai uraian di bawah ini akan mengulas pengertian akumulator dan baterai, fungsi baterai, kontruksi baterai, pemahaman voltage dan kapasitas baterai, jenis baterai pada kendaraan bermotor, reaksi elektrokimia pada baterai basah, reaksi elektrokimia pada baterai kering, investigasi volume larutan elektrolit, pengukuran berat jenis elektrolit baterai, pengukuran tegangan baterai, pengukuran arus listrik baterai, permasalahan pada baterai mobil, perbaikan baterai, dan cara perawatan baterai.

A.     PENGERTIAN AKUMULATOR DAN BATERAI
Akumulator yakni alat yang sanggup menyimpan energi dalam bentuk kimia. Umumnya, energi ini dalam bentuk energi listrik. contohnya akumulator yakni baterai, kapasitor dan lainnya.
Sumber arus listrik dibedakan menjadi dua, yaitu sumber arus listrik bolak-balik/alternating current (AC) dan sumber arus listrik searah/dirrect current (DC). Sumber arus listrik AC dihasilkan oleh dinamo arus AC dan generator. Ada beberapa macam sumber arus searah, contohnya sel voltage, elemen kering (baterai), akumulator, solar sel, dan dinamo arussearah. Elemen voltage, watu baterai, dan akumulator ialah sumber arus searah yang dihasilkan oleh reaksi kimia. Oleh lantaran itu, elemen voltage, watu baterai, dan akumulator sering disebut elektrokimia. Dikatakan elektrokimia alasannya alat tersebut mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Ini yakni gambar baterai dan kapasitor.




                       
       Gambar 2 : Baterai Basah  
      Gambar 3 : Kapasitor
       
Baterai dan kapasitor mempunyai fungsi yang sama untuk menyimpan arus listrik (Ampere) yang didiberi simbol A dan mempunyai tegangan (Voltage) yang didiberi simbol V. Dalam dalam topik ini akan mengulas baterai.

B.    FUNGSI BATERAI
1.    Untuk menghidupkan kendaraan beroda empat ketika melaksanakan starter
2.    Sebagai sumber arus listrik sistem pengapian
3.    Sebagai sumber arus listrik sistem penerangan (untuk menghidupkan lampu-lampu pada ketika malam atau siang)
4.    Untuk menghidupkan sistem instrumen mobil
5.    Untuk menghidupkan sistem kelistrikan air condisionir (AC)
6.    Untuk menghidupkan sistem wiper (penghapus kaca)
7.    Untuk menghidupkan sistem listrik power window
8.    Untuk menghidupkan sistem audio dan sistem kelistrikan lainnya.

C.    KONTRUKSI BATERAI
Baterai terdiri dari beberapa komponen antara lain : Kotak baterai, cover, 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 - 2,1 V. Baterai 6 V terdiri dari 3 sel, baterai 12 V mempunyai 6 sel, baterai 24 volt terdiri dari 12 sel, baterai 36 volt terdiri dari 18 sel dan 48 volt terdiri dari 24 sel baterai yang dirangkai secara seri. Lihat gambar blok sel di bawah ini :


LARUTAN  ASAM SULFAT
 

TERMINAL NEGATIF
 

TERMINAL POSITIF
 
      

Gambar 4 : Hubungan Blok Sel Baterai
(VEDC, 2004)

Tiap sel baterai mempunyai lubang untuk mengisi elektrolit baterai dan untuk melaksanakan perawatan melalui memmembersihkankan kotoran-kotoran yang ada di dalam 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 positif, separator danfiberglass dan plat negatif, plat positif berwarna coklat petang (dark brown) dan plat negatif berwarna abu-abu metalik (metallic gray).

Gambar 5 : Kontruksi Baterai Mobil


D.    BAGIAN-BAGIAN BATERAI DAN FUNGSINYA
Penjelasan bagian-bagian baterai dan fungsinya sebagai diberikut :
1.    Kotak baterai
Gambar 6 : Kotak Baterai
Kotak baterai yakni wadah yang menampung cairan elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai. Ruangan di dalamnya dibagi menjadi ruangan sesuai dengan jumlah selnya. Pada kotak baterai terdapat garis tanda upper level dan lower level, sebagai indikator jumlah cairan elektrolit 



2.    Cover Baterai
Cover baterai berfungsi sebagai epilog kotak baterai yang berwarna hitam menyerupai pada gambar di bawah dan cover sebagai penahan terminal positif dan terminal negatif. Cover juga terdapat lubang/tutup baterai dan terdapat tanda berat jenis elektrolit yang berwarna merah menerangkan perlu distroom, warna putih menerangkan masih baik atau bisa digunakan dan warna hijau menerangkan sangat baik.
Gambar 7 : Cover Baterai


3.    Elektrolit baterai
Elektrolit yakni cairan yang sanggup menghantarkan arus listrik. Cairan air aki terdapat gabungan asam sulfat dan air. Yang mana asam sulfat 35 % dan mengandung air yakni 65 % ketika dicampur menjadi satu maka disebut air aki.

4.    Terminal baterai
Terminal yakni sumber ajaran listrik yang berasal dari reaksi kimia yang ada di dalam baterai. Yang ditandai terminal positif dan terminal negatif.

Gambar 8 : Terminal Baterai



5.    Lubang elektrolit baterai
Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : BateraiLubang elektrolit yakni lubang untuk mengisi air aki dan untuk memmembersihkankan kotoran yang ada dalam baterai ataupun untuk perawatan serpihan dalam baterai.


Gambar 9 : Lubang Elektrolit Baterai
6.    Tutup Baterai
Sumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit dan sumbat ini berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk ketika 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 bercampur lagi dengan air aki utama.
Gambar 10 : Tutup  Baterai





7.    Sel baterai.
Sel baterai yakni suatu komponen baterai berfungsi menyimpan arus listrik setelah terjadi reaksi kimia. Sel terdiri dari plat positif, separator dan fiberglass dan plat negatif, plat positif berwarna coklat petang (dark brown) dan plat negatif berwarna abu-abu metalik (metallic gray).



Gambar 11 : Sel Baterai


                                                                                            
E.     JENIS BATERAI PADA KENDARAAN BERMOTOR
Jenis baterai berair atau aki konvensional yaitu Yuasa, GS, Incoe, G-Force, Massiv XP, dan Varta. Sedangkan jenis baterai kering atau baterai maintenance free (MF) contohnya yaitu Amaron, Delkor, FB Furukawa, G-Force, GS Astra MF, Optima, Panasonic, Rocket, Varta dan Yuasa.
Baterai digolongkan menjadi 2 macam yaitu sebagai diberikut : 1). Valve Regulated Lead Acid yang disingkat VRLA / Sealed Lead Acid (SLA) atau di Negara Indonesia dikenal dengan istilah aki/baterai kering ialah baterai tertutup (sealed). Karena sifatnya tertutup maka uap yang keluar dari baterai sangat sedikit, sehingga tidak perlu menambah cairan/elektrolit (electrolyte)selama masa pemakaian baterai. 2). Vented Lead Acid yang disingkat VLA atau di Negara Indonesia dikenal dengan istilah Aki/Baterai Basah ialah baterai yang mengandung cairan/elektrolit (electrolyte) dan memerlukan pengisian elektrolit (electrolyte) selama masa pemakaian baterai tersebut.
Di bawah ini tampak gambar yang membedakan baterai berair dan baterai kering.
Gambar 12 : Baterai Basah
Gambar 13 : Baterai Kering


F.     PEMAHAMAN VOLTAGE DAN KAPASITAS BATERAI
Perlu diketahui pada variabel baterai ialah voltage dan kapasitas. Voltage (tegangan) yakni perbedaan tegangan antara kutub positif dan kutub negatif yang mempunyai satuan V(Voltage). Perbedaan tegangan ini yang mengakibatkan arus sanggup mengalir. Sedangkan yang dimaksud dengan kapasitas yakni isi baterai. Dua varibel yang sangat penting dan saling berkaitan satu sama lainnya, yaitu waktu dan besar lengan berkuasa arus. Kapasitas mempunyai satuan AH(Ampere Hour). Ampere ialah satuan besar lengan berkuasa arus dan hour yakni s

G.    REAKSI ELEKTROKIMIA PADA BATERAI BASAH
Elemen dibedakan menjadi dua, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer yakni elemen yang setelah habis muatannya tidak sanggup diisi kembali. contohnya elemen voltage dan watu baterai. Elemen sekunder yakni elemen yang setelah habis muatannya sanggup diisi kembali. contohnya akumulator (aki). Pada elemen voltage, baterai, dan akumulator terdapat tiga serpihan utama, yaitu 1) anode, elektrode positif yang mempunyai potensial tinggi, 2) katode, elektrode negatif yang mempunyai potensial rendah, dan 3) larutan elektrolit, cairan yang sanggup menghantarkan arus listrik.
Akumulator sering disebut aki. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal (Cu) berpori. Bagian utama akumulator, yaitu :
o   Kutup positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2),
o   Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb),
o   Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%.
Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh materi penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter kendaraan beroda empat atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang ditetapkan dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 60 AH artinya akumulator bisa mengalirkan arus listrik 1 ampere yang sanggup bertahan selama 60 jam tanpa pengisian kembali.
Penjelasan prinsip kerja elektrokimia yaitu elemen voltage disimpan pada wadah yang diisi larutan asam sulfat (H2SO4) dan dua logam tembaga (Cu) dan seng (Zn). Bagian utama elemen Voltage, yaitu 1) kutub positif (anode) terbuat dari tembaga (Cu), 2) kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), 3) larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4).
Lempeng tembaga mempunyai potensial tinggi, sedangkan lempeng seng mempunyai potensial rendah. Ketika kedua lempeng logam dihubungkan melalui lampu, maka lampu akan menyala. sehingga membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan logam tembaga maupun seng akan menghasilkan sejumlah elektron yang mengalir dari seng menuju tembaga.
Gambar 14 : Lampu Menyala

Reaksi kimia pada elemen Volta yakni sebagai diberikut.
o   Pada larutan elektrolit terjadi reaksi H2SO4 → 2H+ + SO2–4
o   Pada kutub positif terjadi reaksi Cu + 2H+ → polarisasi H2
o   Pada kutub negatif terjadi reaksi Zn + SO4 → ZnSO4+ 2e

Kondisi baterai terjadi reaksi. Reaksi kimia pada elemen Voltage akan menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Gas hidrogen tidak sanggup bereaksi dengan tembaga, sehingga gas hidrogen spesialuntuk melekat dan menutupi lempeng tembaga yang bersifat isolator listrik. Dan sanggup mengakibatkan terhalangnya ajaran elektron dari seng menuju tembaga maupun arus listrik dari tembaga menuju seng. Peristiwa tertutupnya lempeng tembaga oleh gelembung-gelembung gas hidrogen disebut polarisasi. Adanya polarisasi gas hidrogen pada lempeng tembaga mengakibatkan elemen Voltage bisa mengalirkan arus listrik spesialuntuk sebentar. Tegangan yang dihasilkan setiap elemen Voltage sekitar 2,1 volt.
Proses pengosongan, pada ketika akumulator digunakan, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi perubahan anode, katode dan elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan yaitu timbal dioksida (PbO2) menjadi timbal sulfat (PbSO4). Perubahan yang terjadi pada katode yakni timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbSO4). Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam sulfat pekat menjadi encer, lantaran pada pengosongan akumulator terbentuk air (H2O). Susunan akumulator yakni sebagai diberikut.
o   Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2).
o   Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb).
o   Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%.
Ketika akumulator digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni sehingga menghasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada akumulator yang dikosongkan yakni sebagai diberikut.
o   Elektrolit : H2SO4 →2H+ + SO4 2
o   Anode: PbO2 + 2H+ + 2e + H2SO4 →PbSO4 + 2H2O
o   Katode : Pb + SO 42 → PbSO4
Pada ketika akumulator digunakan, baik anode maupun katode perlahan - lahan akan bermetamorfosis timbal sulfat (PbSO4). Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya mempunyai potensial sama dan arus listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada reaksi kimia mengakibatkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga mengurangi massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan akumulator kosong (habis).
Proses pengisian akumulator, akumulator termasuk elemen sekunder, sehingga setelah habis bisa diisi kembali. Pengisian akumulator sering disebut penyetruman akumulator. Pada ketika penyetruman akumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Perubahan yang terjadi pada anode, yaitu timbal sulfat (PbSO4) bermetamorfosis timbal dioksida (PbO2). Perubahan pada anode, yaitu timbal sulfat (PbSO4) bermetamorfosis timbal murni (Pb). Kepekatan asam sulfat akan berubah dari encer menjadi pekat, lantaran ketika akumulator disetrum terjadi penguapan air. Untuk menyetrum akumulator dibutuhkan sumber tegangan DC lain yang mempunyai beda potensial yang lebih besar. Misalnya akumulator 12 volt kosong harus disetrum dengan sumber arus yang tegangannya lebih dari 12 volt. Kutub - kutub akumulator dihubungkan dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub negatif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian ini mengakibatkan ajaran elektron sumber tegangan DC berlawanan dengan arah ajaran elektron akumulator. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator lihat pada gambar di bawah ini :



Gambar 15 : Teknik Menyetrum aki

Elektron - elektron pada akumulator dipaksa kembali ke elektrode akumulator tiruanla, sehingga sanggup membalik reaksi kimia pada kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman akumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan waktu pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan reostat. Pada ketika pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepekatan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh alasannya itu, perlu ditambah air akumulator kembali. Lihat gambar cara penambahan air aki di bawah ini.

Gambar 16 : Teknik Penambahan Air Aki

Susunan akumulator yang akan disetrum (diisi) dalam keadaan masih kosong, yaitu
o   Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbSO4),
o   Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (PbSO4),
o   Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) encer.
Reaksi kimia ketika akumulator diisi, yaitu
o   Pada elektrolit : H2SO4 →2H+ + SO4 2
o   Pada anode : PbSO4 + SO4 2– + 2H2O→ PbO2 + 2H2SO4
o   Pada katode: PbSO4 + 2H+ → Pb + H2SO4
Jadi, ketika penyetruman akumulator pada prinsipnya mengubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat (PbSO4) menjadi timbal dioksida (PbO2) dan timbal murni (Pb).

H.    REAKSI ELEKTROKIMIA PADA BATERAI KERING
Elemen kering disebut juga baterai. Elemen kering pertama kali dibentuk oleh Leclance. Bagian utama elemen kering adalah
o   Kutub positif (anode) terbuat dari batang karbon (C),
o   Kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn),
o   Larutan elektrolit terbuat dari amonium klorida (NH4Cl),
o   Dispolarisator terbuat dari mangan dioksida (MnO2).
Baterai disebut elemen kering, lantaran elektrolitnya ialah gabungan antara serbuk karbon, watu kawi, dan salmiak yang berwujud pasta (kering). Batang karbon (batang arang) mempunyai potensial tinggi, sedangkan lempeng seng mempunyai potensial rendah. Jika kedua elektrode itu dihubungkan dengan lampu maka lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan seng. Adapun, reaksi kimia pada watu baterai yakni sebagai diberikut.
o   Pada larutan elektrolit terjadi reaksi Zn + 2NH4Cl → Zn2+ + 2Cl + 2NH3 + H2 (ditangkap dispolarisasi)
o   Pada dispolarisator terjadi reaksi H2 + 2MnO2 → Mn2O3 + H2O

Reaksi kimia pada watu baterai akan menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Gas hidrogen akan ditangkap dan bereaksi dengan dispolarisator yang berupa mangan dioksida (MnO2) menghasilkan air (H2O), sehingga pada watu baterai tidak terjadi polarisasi gas hidrogen yang mengganggu jalannya arus listrik. Bahan yang sanggup menghilangkan polarisasi gas hidrogen disebut dispolarisator. Adanya materi dispolarisator pada watu baterai, mengakibatkan arus listrik yang mengalir lebih lama. Setiap watu baterai menghasilkan tegangan 2,1 volt. Elemen kering (batu baterai) banyak dijual di toko lantaran mempunyai keunggulan antara lain tahan usang (awet), mudah lantaran bentuk sesuai kebutuhan, dan tidak membasahi peralatan lantaran elektrolitnya berupa pasta lantaran sifatnya kering.

I.       CARA MEMBACA KODE BATERAI
Setiap aki punya aba-aba yang bisa dilihat eksklusif pada akinya.
Perbedaan standar bisa dilihat pada letak kepala aki (kutub): karam untuk aki tipe DIN dan muncul untuk aki tipe JIS (lebih tinggi).
  1. Japan Industrial Standard (JIS)
  2. Deutsches Institut für Normung (DIN)



Gambar 17 : Aki Japan Industrial Standard (JIS)


misal 1: Aki NS40ZLS
o   N = Normal
o   S = pengurangan daya aki sebesar 20%
o   40 = daya utama aki
o   Z = penambahan daya aki sebesar 10% setelah dikurangi 20% (huruf S pertama)
o   L = left, artinya pole (kepala aki / kutub negatif) [-]) berada di sebelah kiri.
Tanpa aba-aba ini pole niscaya berada di sebelah kanan.
o   S = aki mempunyai kutub ukuran besar
Jadi aki NS40ZLS mempunyai daya: 40Ah – 20% + 10% = 32 Ah dengan pole sebelah kiri dan kepala aki besar.

misal 2: Aki N 40
o   Daya utama 40Ah
o   Kepala aki besar, walaupun tidak mempunyai aba-aba S dibelakangnya.
Hal ini lantaran aksara pertamanya bukan NS.
misal lain:
o   Aki NS 40: kapasitas 32 Ah
o   Aki NS 40 Z: kapasitas 35 Ah
o   Aki NS 40 ZS: kapasitas 35 Ah dengan kepala aki besar
Sekarang ini aba-aba di atas mengalami perubahan menjadi lebih simpel. Seperti NS 40 menjadi 32B20R, artinya:
o   32 : kapasitas positif aki 32 Ah
o   B : aba-aba baterai
o   20 : panjang aki 20cm
o   R : posisi pole di sebelah kanan

Gambar 18 : Aki Deutsches Institut für Normung (DIN)

Aki DIN banyak digunakan untuk kendaraan beroda empat buatan Eropa. Aki ini memakai aba-aba 5 digit angka. Tapi yang perlu diperhatikan spesialuntuk 3 digit angka di depan. Teknik membacanya:
o   Angka I 5 menjadi 0
o   Angka I 6 menjadi 1
o   Angka I 7 menjadi 2

misal: Aki 54533
A.   Angka I 5: menjadi angka 0
B.   Angka II & III 45 = tetap angka 45
Kapasitas (daya) aki yakni 045 Ah = 45 Ah
misal lain: Aki 73530
Kapasitas aki adalah: 235 Ah.

Kode Produksi Aki
* Aki Yuasa
Menggunakan penomoran 7 digit. Dua nomor pertama yakni aba-aba hari, dua angka diberikut tanda bulan produksi, dua angka diberikut tahun produksi, dan angka terakhir aba-aba negara produksi. misal: Kode tanggal 2106049
Artinya aki ini diproduksi hari ke-21, di bulan ke-6, di tahun 2004, dan diproduksi di Indonesia.

misal : 65D26R
o   65 = kapasitas baterai (AH)
o   D = lebar x tinggi (yang mempunyai nilai 173 x 204 mm)
o   26= panjang baterai (cm)
o   R = Kutub negatif ada disamping kanan (-)

NS70
o   N = Normal
o   S = pengurangan daya aki sebesar 20%
o   70 = daya utama aki
Jadi NS70 = 65 AH = 12 V (DC)

J.     PEMERIKSAAN VOLUME LARUTAN ELEKTROLIT

Upper level = jumlah air aki maksimum
Lower level = jumlah air aki minimum

K.    PENGUKURAN BERAT JENIS ELEKTROLIT BATERAI
Gambar 19 : Hydrometer


Gambar 20 : Mengukur Berat Jenis Air Aki

Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : Baterai
Gambar 21 : Mengukur Berat Jenis Air Aki


Gambar 22 : Hydrometer Tanda Hijau, Putih dan Merah

Pengukuran dengan hydrometer
Kondisi isian baterai
Penuh
Sedang
Kosong
B. J. Elektrolit ( <= Kg/I )
1,26 – 1,28
1,24 – 1,25
1,08 – 1,1
Tegangan sel
2,12

1,75

Kerusakan sel akibat pensulfatan
Jika baterai dibiarkan terlalu usang tanpa diisi, maka akan terbentuk kristal – kristal sulfat yang halus. Tapi karena  elektrolit tidak sanggup menguap, maka barulah kristal – kristal itu bermetamorfosis kristal timbel sulfat yang kasar. Kejadian yang demikian disebut pensulfatan.
Pensulfatan bisa mengakibatkan pertambahan tahanan dalam dan akan menghalang – halangi reaksi kimia dalam baterai. Jika dalam keadaan pensulfatan ini baterai diisi dengan arus, maka baterai menjadi gerah dan tegangan datang – datang naik secara tajam

S  O  A  L
Baterai 12 volt digunakan selama 20 jam dengan pemdiberian arus konstan 4 Ampere, tegangan akan turun 10,5 volt.
Hitunglah besar kapasitas baterai tersebut.
U         = 12 V
t           = 20 jam
J          = 4 A
U2       = 10,5 V
Penyelesaian :Kapasitas : P = I x t  = 4 x 2 = 80 AH

Sebuah kendaraan beroda empat sedang diparkir di pinggir jalan. Mobil tersebut menyalakan lampu besar 12 V/80 W, lampu kota (total) 20 W. Hitunglah waktu pengosongan kalau kapasitas baterai tersebut 84 AH.
Penyelesaian  :Daya lampu total

V         = 12 V                         Pt        = P1 + P2
P1       = 80 W                                    = 80 + 20
P2       = 20 W                                    = 100 W
Q         = 84 AH
                                                

L.     PENGUKURAN TEGANGAN BATERAI
Gambar 23 : Mengukur Voltage Baterai memakai Volt Meter

Gambar 24 : Membaca Voltage

Kapasitasbaterai
Bemasukanuntukmenyatakanjumlahmuatanlistrik yang terkandungdalambateraidisebutkapasitas.Hal inijugamenentukanbesarkecilnyaukuransuatubaterai.
Kapasitasbateraitergantungpada :massaaktipdalam plat – plat baterai, jumlahelemen – elemen , Luaspenampangpelatbaterai yang terendamdalamelektrolitbaterai


 Kapasitas = Ampere x Jam ( AH )

Disingkat                   Q = I x t
Dimana : Q    = Kapasitas (I x t)
                        I           = Aruspemakaian
                        T          = Waktu

Kapasitasspesifik
kapasitasspesifikditentukanolehbesarnyaaruspemakaiselama 20 jam (10 jam) sehinggateganganselturunmenjadi 1,75 volt.

Beratjeniselektrolit
Beratjeniselektrolit ( r ) dapatdijadikanpetunjukuntukmengetahuikondisiisianbaterai.Sebagaialatpengukurberatjenisinidigunakanhidrometer.
Jikadarihasilpengontrolanberatjenisantarasel yang satudan yang lain terdapatperbedaanlebihdari 0,025 Kg/I, makahalitudisebabkanketidak-samaantinggielektrolitnyalagi.
Jikaberatjenisnyaterlalurendah, makasudahterjadihubungansingkatataubateraisudahtuaatauterlalukehabisanarus.
Semakin usang bateraidipakai, semakinbanyakkandungan air di dalamelektrolitnya, akibatnyasemakinkecil / rendahberatjeniselektrolittersebut.
Bilaketinggigualektrolitpadatandanyaterlalurendah, makabateraiharusditambahdengan air suling.



M.    PENGUKURAN ARUS LISTRIK BATERAI
Peserta diklat bisa mengukur arus listrik memakai amperemeter.
Ampere meter berfungsi untuk mengukur besar lengan berkuasa arus listrik yang mengalir pada baterai.

N.    PERMASALAHAN PADA BATERAI MOBIL
Baterai sering bermasalah pada terminal mengecil, terminal terjadi dioksidasi, soak, tidak bisa menyimpan arus listrik, pecah, terbakar dan baterai menguap.
O.    PERBAIKAN BATERAI
TUJUAN PEMBELAJARAN :
Peserta bisa menservis baterai, mengukur arus, mengukur tegangan dan mengukur berat jenis air baterai.
ALAT
·      Kotak alat
·      Kotak plastik (bak)
·      Kuas
·      Kaca mata
·      Volmeter
·      Hidrometer
·      Amperemeter (200 A)
·      Sikat baja

BAHAN
·         Lap
·         Air suling
·         Vet vaselin
·         Baterai

P.     CARA PERAWATAN BATERAI

Pengisian lebih dari dua baterai
Pengisian baterai yang lebih dari satu buah sanggup dilakukan
dengan dua metode, yaitu :
1) Merangkai secara Paralel
2) Merangkai secara seri
Rangkaian Paralel 2 baterai
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah khusus
agar tidak tercecer. Pelepasan sumbat ini dengan tujuan untuk
sirkulasi uap yang dihasilkan elektrolit ketika pengisian, dan
menghindarai tekanan pada sel baterai akhir gas yang
dihasilkan





Gambar 25 :  Pengisian 2 baterai secara parallel

2) Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip
baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip baterai
charger. Demikian pula untuk terminal negatif. Hati-hati tidakboleh
sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila
dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model
tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan
terbalik akan muncul suara peringatan.
3) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
4) Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal
baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
5) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan
kapasitas baterai
6) Besar arus ialah jumlah arus yang dibutuhkan untuk
baterai 1 dan baterai 2. contohnya untuk mengisi dua baterai 50
AH dibutuhkan arus pengisian sebesar 10% x(2 x50)) = 10 A.,
84
mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka dibutuhkan arus sebesar
10 % x (40+50) = 9 A.
7) Setel waktu yang dibutuhkan untuk pengisian (untuk battery
charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka
catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan
sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masingmasing
baterai.
8) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
9) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan
terminal negatip lampau, klem tidakboleh dilepas ketika battery
charge masi hidup, alasannya akan terjadi percikan api pada
terminal sat dilepas dan mengakibatkan ledakan pada baterai
akibat uap baterai terbakar. Uap baterai yakni gas hydrogen
yang mudah terbakar dan mudah meledak.
Rangkaian Seri 2 baterai
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar
tidak tercecer. Pelepasan sumbat ini dengan tujuan untuk
sirkulasi uap yang dihasilkan elektrolit ketika pengisian, dan
menghindarai tekanan pada sel baterai akhir gas yan
dihasilkan.






PLN
220 V AC
 






Gambar 26 :  Pengisian 2 baterai secara seri

2) Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip
baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip battery
charger. Demikian pula untuk termianal negatip. Hati-hati
tidakboleh hingga terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api,
bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model
tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan
terbalik akan muncul suara peringatan.
3) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
4) Pilih selector tegangan sesuai dengan total tegangan baterai,
misal 2 baterai 12 V dirangkai seri maka tegangan menjadi 24
V maka selector digerakan kearah 24 V.
5) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan
kapasitas baterai yang paling kecil. Misalkan besar untuk
mengisi dua baterai 50 AH dibutuhkan arus pengisian sebesar
10% x 50 = 5 A., mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka
diperlukan arus sebesar yang digunakan 10 % x 40 AH = 4 A.
6) Setel waktu yang dibutuhkan untuk pengisian (untuk battery
charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka
catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan
sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masingmasing
baterai.
7) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
8) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan
terminal negatip lampau, klem tidakboleh dilepas ketika battery
charge masi hidup, alasannya akan terjadi percikan api pada
terminal ketika dilepas dan mengakibatkan ledakan pada baterai
akibat uap baterai terbakar. Uap baterai yakni gas hydrogen
yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Kelebihan dan Kelemahan Metode Mengisi Baterai Seri
dan Paralel
Metode mengeisi baterai lebih dari satu mempunyai kelemahan dan
kelebihan masing-masing.
Kelebihan utama pengisian dengan parallel adalah:
1) tegangan pengisian rendah yaitu 12 V, sehingga rancangan
trafo yang digunakan lebih sederhana.
2) Tetap kondusif meskipun kapasitas baterai tidak sama
Kelemahan:
1) Tidak bisa memilih dengan niscaya berapa besar arus
yang mengalir ke tiap baterai, sehingga susah menentukan
waktu pengisian yang tepat
2) Arus listrik yang dialirkan ialah arus total pengisian,
sehingga arusnya yang mengalir cukup besar sehingga kabel
maupun klem buaya untuk pengisian harus berukuran besar.
Kelebihan rangkaian seri:
1) Mampu memilih dengan niscaya berapa besar arus yang
mengalir ke tiap baterai, sehingga sanggup memilih waktu
pengisian dengan tepat
2) Arus listrik yang dialirkan besarnya sama untuk tiruana baterai,
sehingga muda ditentukan waktu pengisiannya.
3) Besar arus pengisian normal menurut kapasitas baterai
yang paling kecil, sehingga arus pengisian kecil dan kabel
maupun klem buaya yang digunakan untuk pengisian dapat
dengan ukuran lebih kecil.
Kelemahan:
1) Tegangan pengisian ialah total tegangan baterai yang
diisi, misal 4 baterai 12V, berarti tegangan pengisian sebesar 48
V.

2) Tidak tepat digunakan untuk baterai yang kapasitasnya
bervariasi, alasannya harus mengikuti arus pengisian baterai yang
kapasitas kecil, sehingga untuk baterai yang kapasitasnya besar
waktu pengisian terlalu lama, dan bila mengikuti baterai
kapasitas besar maka pada baterai yang kapasitasnya kecil
akan mengalami over charging sehingga baterai cepat rusak.
melaluiataubersamaini demikian metode ini kurang tepat untuk baterai dengan
kapasitas yang jauh tidak sama.
Pengisian cepat
Pengisian cepat yakni pengisian dengan arus yang sangat
besar. Besar pengisian dihentikan melebihi 50% dari kapasitas
baterai, dengan demikian untuk baterai 50 AH, besar arus
pengisian dihentikan melebihi 25 A.
Prosedur pengisian cepat bahwasanya sama dengan
pengisian normal, yang tidak samah yakni besar arus pengisian
yang diatur sangat besar. Selain itu juga factor resiko yang jauh
lebih besar, sehingga harus dilakukan dengan ektra hati-hati.
misal ketika pengisian normal sumbat baterai tidak dilepas tidak
menimbulkan duduk kasus yang fokus alasannya temperature pengisian
relative rendah sehingga uap elektrolit sangat kecil, tidak samah
dengan pengisian cepat dimana arus yang besar menyebabkan
temperature elektrolit sangat tinggi sehingga penguapan sangat
besar, bila sumbat tidak dilepas kotak baterai sanggup melengkung
akibat tekanan gas dalam sel baterai yang tidak bisa keluar
akibat lubang ventilasi kurang.


Gambar 45. Pengisian cepat diatas kendaraan
Pengisian cepat sering dilakukan untuk memmenolong
kendaraan yang mogok atau sedang dalam proses perbaikan,
sehingga baterai tidak diturunkan dari kendaraan. Pada kasus
pengisian cepat di atas kendaraan yang perlu diingat yakni lepas
kabel baterai negatip sebelum melaksanakan pengisian, hal ini
disebabkan ketika pengisian cepat tegangan dari battery charging
lebih besar dari pengisian normal, kondisi ini potensial merusak
komponen elektronik dan diode pada alternator.

Perawatan baterai yang baik akan memperpajang usia
baterai, alasannya dengan perawatan yang baik belum sempurnanya elektrolit
baterai sanggup dihindari, korosi pada terminal baterai sanggup dicegah.
Perawatan baterai mencakup pekerjaan memmembersihkankan
terminal baterai, menilik isi dan berat jenis elektrolit baterai ,
menambah isi baterai bila kurang dan mengisi baterai. Pengisian
dapat dilakukan dengan pengisian normal atau pengisian cepat.
Besar arus pengisian normal yakni 10 % dari kapasitas, arua
pengisian cepat terbaik 50% dari kapasitas baterai. Pengisian cepat bila tidak terpaksa tidakboleh dilakukan alasannya resiko lebih
besar dan baterai cepat rusak. Pengisian cepat dengan baterai
yang tidak diturunkan dari kendaraan sanggup merusak sistem
elektronik dan diode alaternator, sehingga kabel baterai harus
dilepas sebelum pengisian dilakukan.
Pengisian baterai dengan 2 baterai atau lebih dapat
dilakukan secara seri maupun parallel. Masing-masing metode
mempunyai kelebihan masing-masing, namun metode serii lebih
baik lantaran waktu pengisian sanggup ditentukan dengan tepat dan
besar arus pengisian kecil.

Pemeriksaan dan Perawatan Baterai

Berikut ini akan dijelaskan investigasi dan perawata baterai , sehingga sanggup memperpanjang umur penerapan baterai tersebut. Langkah - langkahnya yakni :
  1. Periksa ketinggian permukaan air baterai (elektrolit) secara berkala. Ketinggian permukaan air baterai harus antara garis batas upper dan lower. Jika air baterai di bawah garis lower, menambahkan air murni.
    Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : Baterai
  2. Periksa keadaan kotak baterai dari kemungkinan retak atau bocor. Jika keadaan kotak baterai sudah rusak sebaiknya ganti baterai atau kalau mudah untuk diperbaiki, segera perbaikilah. Kotak baterai yang bocor berakibata air baterai cepat habis sehingga sel - sel baterai cepat rusak. 
  3. Periksa keadaan kutub - kutub baterai. Jika kutub baterai tertimbun endapan putih, membersihkankan dengan air hangat. JIka kutub baterai berkarat membersihkankan dengan amril halus dan diberi pelumas sedikit untuk mencegah semoga tidak cepat berkarat. 
  4. Periksa keadaan selang pernapasannya. Selang pernapasan dihentikan tersumbat oleh kotoran atau terpuntir, Selang pernapasan yang tersumbat harus dimembersihkankan atau diganti. Selang pernapasan mempunyai kegunaan untuk mengalirkan uap air baterai ketika gerah. 
  5. Ukur tegangan baterai dengan voltmeter pada kedua kutubnya. Jika tegangan baterai kurang dan disertai dengan berat jenis elektrolit rendah maka baterai harus dicharge (disetroom). Pengisian untuk baterai gres dengna besar lengan berkuasa arus pengisian 10 % dari kapasitas baterai selama 10 jam sedang untuk baterai usang selama 3 jam dengan besar lengan berkuasa arus pengisian 35 % dari kapasitas baterai. Pengisian arus listrik baterai dilakukan dengan alat khusus yaitu batery charger. Kutub positif dihubungkan dengan kabel positif dan kutub negatif baterai dihubungkan dengan kabel negatif batery charger. Pada waktu pengisian berlangsung tutup sel harus dibuka semoga uap air baterai sanggup keluar. Jika bateraj sudah terisi penuh maka akan timbul buih - buih gas ke permukaan dan berat jenis baterai sekitar 1,26.
    Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : Baterai
Penting!
Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : Baterai

  • Jika klem terminal baterai susah dilepas , tidakboleh paksa dengan cara dipukul atau digoyang menyerupai gambar di atas. Lepaskan klem tersebut dengan alat menolong menyerupai pada gambar diberikut:

Baterai Mobil ialah alat yang menyimpan energi untuk mensuplai sistem kelistrikan mobi Modul Sekolah Menengah kejuruan Otomotif : Baterai
  • Agar penerapan arus baterai tidak terlalu boros sebaiknya tidakboleh menekan tombol starter terlalu usang ( untuk sepeda motor dengan starter elektrik) waktu menghidupkan pertama kali. Di samping itu kalau sepeda motor tidak digunakan dalam jangka waktu yang agak usang sebaiknya kabel negatif (-) baterai yang berafiliasi dengan massa dilepas.  
Tag : Materi SMK
0 Komentar untuk "Modul Smk Otomotif : Baterai"

Back To Top