Dokumen tersebut membahas tentang baterai (aki), yang merupakan media penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Terdapat 3 jenis aki, yaitu aki basah, aki hybrid, dan aki kering. Aki basah memiliki harga terjangkau tetapi tingkat penguapannya tinggi, sedangkan aki kering tidak memerlukan perawatan karena tidak menggunakan air sebagai elektrolit.

1. Baterai (Accu)
Disusun Oleh :
Ade Yusup Budiono
Teknik Mesin S1
Universitas Tidar

2. Aki 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.

3. 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

4. Komponen
komponen aki
1.Kotak aki
2.Tutup aki 3. Lubang
ventilasi
5. Air aki4. Pelat logam
8. Terminal aki7. Sel6. Separator

5. Konstruksi
Berdasarkan konstruksi baterai dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
1. Konstruksi Comound
Baterai ini sel-selnya berdiri sendiri-sendiri dan antara sel yang satu dengan yang lain
dihubungkan dengan lead bar (connector) diluar case.
2. Konstruksi Solid
Baterai 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

6. Tipe Baterai
Baterai Tipe Basah
(Wet Type)
. Baterai Tipe kering
(Dry Type)

7. 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 Negatip
1. Plat Positip Plat positip terbuat dari material PbO2 (lead peroxide) yang berwarna coklat tua
2. 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.

8. Reaksi Kimia
Baterai 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 Recharging
Recharging 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 Elektrolit
Hasil 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.

9. Terminal Voltage
Terminal 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 Recharging
Pada 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.

10. Self Discharge
Suatu 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.

11. Kapasitas Baterai
Kapasitas 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 Baterai
Kondisi 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.

12. Peringatan Keselamatan
Asam 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).

13. 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