Baterai Risha

  • View
    28

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

pltt

Text of Baterai Risha

Sambungan Belitan Transformator

2

BateraiBATERAI

Baterai atau accumulator adalah suatu peralatan listrik yang dapat menyimpan dan mengeluarkan energi listrik melalui proses kimia (elektrolisa).

Baterai dapat terdiri dari susunan beberapa sel atau hanya satu sel dan tiap sel terdiri dari elektroda positif (+), elektroda negatif (-) dan elektrolit. Elektrolit yang digunakan tergantung dari pabrik yang memproduksinya. Keistimewaan dari baterai adalah bila energi listrik sudah habis atau kosong, maka energinya dapat diisi kembali, sedangkan energi listrik yang dapat disimpan dalam baterai adalah arus searah.

Konstruksi baterai

Baterai terdiri dari beberapa bagian yaitu :

Sel : Terdiri dari elektroda positif (+) disebut anoda dan elektroda negatif (-) disebut katoda.

Elektrolit : Cairan baik berupa Asam sulfat (H2SO4) maupun potasium hydrokside (KOH).

Penggunaan Asam sulfat maupun potasium hydrokside tergantung dari karakteristik baterainya.

Container : Tempat elektrolit dan elektroda positif (+) dan negatif (-). Setiap satu sel maupun

beberapa sel mempunyai satu container.

1. PRINSIP KERJA DAN KARAKTERISTIK BATERAI ASAM DAN BASA

1.1 Prinsip kerja baterai

Baterai Asam - Timah.

Bila sel baterai tidak dibebani, maka setiap molekul cairan elektrolit Asam sulfat (H2SO4) dalam sel tersebut pecah menjadi dua yaitu ion hydrogen bermuatan positif (2H+)dan ion sulfat yang bermuatan negatif (SO4 - - )

H2SO4 2H + + SO4 Proses pengosongan

Bila baterai dibebani, maka tiap ion negatif sulfat. (SO4 - - ) akan bereaksi dengan plat timah murni (Pb) sebagai katoda menjadi timah sulfat (Pb SO4) sambil melepaskan dua elektron. Sedangkan sepasang ion hidrogen (2H + ) akan beraksi dengan plat timah peroksida (Pb O2) sebagai anoda menjadi timah sulfat (Pb SO4) sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan satu atom oksigen untuk membentuk air (H2O). Pengambilan dan pemberian elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial listrik antara kutub-kutub sel baterai.Proses tersebut terjadi secara simultan dengan reaksinya dapat dinyatakan.

Pb O2 + Pb + 2 H2SO4 Pb SO4 + Pb SO4 + 2 H2O

Sebelum proses

Setelah proses

dimana : Pb O2 = Timah peroxida (katub positif / anoda)

Pb = Timah murni (kutub negatif/katoda)

2H2SO4 = Asam sulfat (elektrolit)

Pb SO4 = Timah sulfat (kutub positif dan negatif setelah proses pengosongan)

H2O = Air yang terjadi setelah pengosongan

Jadi pada proses pengosongan baterai akan terbentuk timah sulfat (PbSO4) pada kutub positif dan negatif, sehingga mengurangi reaktifitas dari cairan elektrolit karena asamnya menjadi timah, sehingga tegangan baterai antara kutub-kutubnya menjadi lemah.

Proses Pengisian

Proses ini adalah kebalikan dari proses pengosongan dimana arus listrik dialirkan yang arahnya berlawanan, dengan arus yang terjadi pada saat pengosongan. Pada proses ini setiap molekul air terurai dan tiap pasang ion hidrogen ( 2H + ) yang dekat plat negatif bersatu dengan ion negatif Sulfat (SO4--) pada plat negatif untuk membentuk Asam sulfat. Sedangkan ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada plat positif membentuk timah peroxida (Pb O2).

Proses reaksi kima yang terjadi adalah sebagai berikut :

Pb SO4 + Pb SO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4

Setelah pengosongan

Setelah pengisian

Prinsip Kerja Baterai Alkali

Baterai Alkali menggunakan potasium Hydroxide sebagai elektrolit, selama proses pengosongan (Discharging) dan pengisian (Charging) dari sel baterai alkali secara praktis tidak ada perubahan berat jenis cairan elektrolit.

Fungsi utama cairan elektrolit pada baterai alkali adalah bertindak sebagai konduktor untuk memindahkan ion-ion hydroxida dari satu elektroda keelektroda lainnya tergantung pada prosesnya, pengosongan atau pengisian, sedangkan selama proses pengisian dan pengosongan komposisi kimia material aktif pelat-pelat baterai akan berobah. Proses reaksi kimia saat pengosongan dan pengisian pada elektroda-elektroda sel baterai alkali sebagai berikut.

Untuk baterai nickel-Cadmium

Pengosongan

2 NiOOH + Cd + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd (OH)2

Pengisian

dimana : 2NiOOH = Incomplate nickelic - hydroxide (Plat positif atau anoda)

Cd = Cadmium (Plat negatif atau katoda)

2Ni(OH)2 = Nickelous hydroxide (Plat positif)

Cd(OH)2 = Cadmium hydroxide (Plat negatif)

Untuk Baterai nickle - Iron

Pengosongan

2NiOOH + Fe + H2O 2Ni(OH)2 + Fe (OH)2

Pengisian

dimana : 2NiOOH = Incomplate nickelic - hydroxide (Plat positif)

Fe = Iron (Plat negatif)

2Ni(OH)2 = Nickelous hydroxide (Plat positif)

Fe (OH)2 = Ferrous hydroxide (Plat negatif)

1.2 Karakteristik Baterai

Baterai timah hitam (Load-Acid storage baterai)

Baterai dengan tegangan 125 Volt terdiri dari 58 sel

Ukuran baterai lebih besar bila dibandingkan dengan baterai alkali ; sehinga memerlukan ruangan yang lebih besar.

Berat jenis (specific grafity ) elektrolitnya tergantung dari keadaan pengisian (Charge)

Suhu elektrolit sangat mempengaruhi terhadap nilai berat jenis elektrolit , semakin tinggi suhu elektrolit semakin rendah nilai berat jenisnya dan sebaliknya.

Harga berat jenis elektrolit tergantung dari tipe baterai dan pabriknya.

Umurnya dapat mencapai 7 sampai 8 tahun

Tegangan terminal = 2 Volt

Tegangan pengisian (charge) :

Pengisian terapung (permanen floating) : 2,18 Volt

Pengisian secara cepat

: 2,25 Volt

Pengisian dengan harga tertinggi : 2,37 Volt

Tegangan tertinggi pada akhir pengisian : 2,7 Volt

Tegangan pengosongan (discharge) tanpa rectifier : 2,0 - 1,8 Volt

Tegangan terendah setelah pengosongan : Lebih besar dari 1,8 Volt

Baterai Alkali (Alkaline Storage Battery)

Suatu baterai dengan tegangan 125 volt terdiri dari 92 sel

Berat jenis (spesifik grafity) dari elektrolinya tidak tergantung dari keadaan pengisian, jadi praktis tetap

Umurnya dapat mencapai 10 tahun atau lebih

Tegangan nominal

: 1,2 Volt

Tegangan pengisian (Charger) :

Pengisian secara terapung (Permanent floating) : 1,40 - 142 Volt

Pengisian secara cepat

: 1,45 Volt

Pengisian dengan harga tinggi

: 1,50 - 1,65 Volt

Tegangan pengosongan (discharge) tanpa rectifier : 1,30 - 1,25 Volt

(dalam keadaan normal 10 jam)

1.3. Penggunaan Baterai.

Penggunaan baterai di Pembangkit Tenaga Listrik adalah sebagai sumber daya mandiri ( indenpedent) Untuk berbagai peralatan diantaranya.

Untuk tegangan kontrol dan rele proteksi

Penerangan darurat

Motor-moptor arus searah

Sistem telekomunikasi

Tanda-tanda isyarat ( Signalling and alarm).

Penggunaan tegangan searah dalam operasi normal PLTU. Tidak sepenuhnya diambil dari baterai, sebagaian diambil langsung dari tegangan bolak-balik yang di searahkan. Namun dalam operasi yang abnormal ( tergangu ) atau tegangan bolak-balik hilang dan peralatan pengisian baterai ( baterai charging).ganguan, maka dalam kondisi tersebut tegangan arus searah dari baterai harus siap /mampu melayani untuk keperluan membuka circuit breaker (CB) dan menjalankan motor / pompa pelumas dan sebagainya. Oleh karena itu peranan baterai atau tersediannya tegangan searah sangat penting. Untuk memperoleh unjuk kerja dan umur yang optimal, maka baterai harus dipelihara secara memadai .

1.4. Type dan Standard dari Baterai1.4.1. Baterai Asam - Timah Elektrolitnya : Asam sulfat ( H2SO4)

Elektrodanya :

Anoda : Timah peroxide (PbO2)

Katoda : Timah murni ( Pb )

Tegangan nominal per sel : 2.0 Vol

Tegangan tertinggi setelah pengisian : 2,7 Volt

Tegangan terendah setelah pengosongan : 1,8 Volt

1.4.2 Baterai Basa ( Alkali ) Elektrolitnya : Potasium hydroxide ( KOH)

Elektrodanya :

Anoda : Incomplate nickelis - Hydroxide ( NiOOH)

Katoda : Cadmium ( Ca )

Tegangan nominal per sel : 1.2 Volt

Tegangan tertinggi setelah pengisian : 1,65 Volt

Tegangan terendah setelah pengosongan : 1,25 Volt

1.5. Rating Baterai1.5.1. Tegangan baterai

Tegangan dari suatu baterai tidak ditentukan oleh ukuran dan banyaknya plat dari baterai, tetapi ditentukan oleh material plat negatif dan positif serta cairan elektrolit dan sistem elektro kimia yang digunakan. Dibawah ini diperlihatkan besar tegangan nominal persel baterai berdasarkan jenisnya.

Jenis BateraiTegangan Sel

Timah Hitam :

- Lead antimony

- Lead Calsium

Alkali

- Nikel Cadmium

- Nikel Iron

2,0 Volt