Baterai

BATERAIBaterai 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 bateraiBaterai 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

Pengosongan2NiOOH + 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 Baterai

1.4.1. 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 Baterai

1.5.1. 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 Baterai Tegangan Sel

Timah Hitam :- Lead antimony- Lead CalsiumAlkali- Nikel Cadmium- Nikel Iron

2,0 Volt 2,0 Volt

1,2 Volt 1,2 Volt

Harga tegangan persel baterai timah hitam keadaan rangkaian terbuka ( open circuit ) adalah

Vdc = B.D + 0,84.

Dimana : Vdc = Tegangan sel baterai ( Volt ) BD = Berat jenis cairan elektrolit ( gr/cm3 )

1.5.2. kapasitas Baterai

Terdiri dari 2 (dua) macam .

Kapasitas dengan harga rendah/ menengah. Besarnya kapasitas baterai 235 Ah dengan lama pengosongan selama 8 jam pada suhu 25oC.

Kapasitas baterai dengan harga tinggi. Besarnya kapasitas baterai dari 235 Ah sampai 450 Ah dengan lama pengosongan 8 jam pada suhu 25oC.

2. RANGKAIAN BATERAI

Pada umumnya peralatan-peralatan yang menggunakan sumber arus searah pada Pusat Pembangkit Listrik dengan tegangan dan kapasitas daya tertentu. Untuk kebutuhan besaran tegangan maupun kapasitasnya, maka diperlukan merangkai beberapa baterai, agar tegangan keluaran baterai maupun kapasitas daya sesuai dengan tegangan kerja peralatan serta kapasitas daya yang dibutuhkan.

2.1 Hubungan serie

Berhubung terbatasnya tegangan per sel baterai yaitu jenis baterai asam 2,0 Volt dan jenis baterai basa 1,2 Volt maka untuk mendapat tegangan kerja dari peralatan yang pada umumnya di Pembangkit Tenaga Listrik adalah 110 Vdc atau 220 Vdc , maka perlu merangkai beberapa baterai secara hubungan serie, sehingga didapat tegangan keluaran baterai sesuai dengan tegangan kerja peralatan. Untuk lebih jelasnya hubungan seri beberapa dari baterai lihat rangkaian dibawah ini.

apabila menggunakan baterai asam dengan tegangan 2,0 Volt maka untuk mendapatkan tegangan keluaran baterai sebesar 110 Vdc, perlu menghubungkan secara seri sebanyak 55 sel baterai dan bila tegangan keluaran yang diinginkan sebesar 220 Vdc, maka baterai diseri sebanyak 110 sel.

Pada hubungan seri dari baterai, dimana Vdc sama dengan penjumlahan tegangan dari masing sel baterai sedangkan kapasitas baterai dalam amperejam adalah tetap.

2.2 Hubungan Paralel

Pada umumnya menghubungkan paralel setiap sel baterai jarang ditemukan pada Pusat Pembangkit Listrik, tetapi menghubungkan paralel yang terdiri dari beberapa group baterai (satu group merupakan hubungan seri dari beberapa baterai ) banyak dilakukan dengan tujuan sebagai berikut. Untuk menaikan kapasitas baterai yaitu ampere jam .

Untuk keandalan pasok arus searah yang disuplai dari baterai, sehingga apabila salah satu mengalami gangguan, group yang lain akan berfungsi sebagai back up atau beberapa group baterai secara bersama memasok kebeban.

Meningkatnya kebutuhan beban DC.

2.3 Kapasitas baterai

Kapasitas suatu baterai adalah menyatakan besar arus listrik (ampere) baterai yang dapat dialirkan ke suatu rangkaian luar (beban), dalam jangka waktu tertentu (jam), untuk memberikan tegangan tertentu.

Kapasitas baterai dalam ampere jam (Ah) dinyatakan sebagai berikut :

C = I x t

dimana : C = Kapasitas baterai dalam ampere-jam (Ah)I = Besar arus yang mengalir (A)t = Waktu (jam)

Kapasitas baterai ditentukan oleh bahan, Banyaknya material aktif dan elektronnya yang digunakan. Pada baterai asam timah, kapasitas (Ah) yang tersedia adalah selama 8 atau 10 jam. Sedangkan baterai basa (alkali nickel-cadmiun) umumnya kapasitas baterai dinyatakan dalam C5 atau C10 (5 atau 10 jam). Untuk meningkat kapasitas baterai, dalam penggunaannya, maka pada Pusat Tenaga Listrik dengan menghubungkan paralel antara 1 group baterai dengan group lainnya.

3. SISTEM PENGISIAN BATERAI

3.1 Pemgisian Pertama Pada Baterai Baru

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada pengisian baterai baru yaitu : Aspek keselamatan kerja dalam penanganannya. Persiapan pengisian.

Ad1. Aspek keselamatan kerja dalam penanganannya.

Selama operasi baterai menghasilkan gas yang dapat terbakar (Campuran hidrogen dan oksigen )

Kekurangan elektrolit akan menyebabkan kerusakkan fatal pada baterai, maka level (tinggi) elektrolit pada baterai harus dijaga diatas level (tinggi) minimum.

Ruang baterai dan cubicle harus mempunyai ventilasi yang sempurna. Kejutan listrik dapat terjadi akibat, kontaknya (bersinggungan) dengan bagian baterai yang

menghantar. Untuk menghindari, gunakan sarung tangan karet dan sepatu bersol karet pada waktu melaksanakan pemeriksaan dan pemeliharaan.

Elektrolit mengandung unsur belerang (sulfuric) yang dapat melukai atau membuat buta mata, oleh sebab itu gunakan kaca mata pelindung dan sarung tangan karet dalam menangani baterai.

Ad2. Persiapan pengisian

Sebelum pengisian siapkan dahulu cairan elektrolit yang sesuai dengan elektrolit yang digunakan.

3.1.1. Pengisian baterai Asam -Timah

Baterai asam-timah menggunakan cairan elektrolit asam sulfat (sulphuric acid/H2SO4).

Sediakan air baterai (air distilate) dalam suatu bejana yang terbuat dari gelas atau plastik yang bersih.

Tuangkan asam - belerang dengan berat jenis 1,840 gr/cm3 kedalam bejana tersebut pelan-pelan. Perbandingan asam belerang dan air baterai adalah :

Asam belerang Air Baterai

1 Liter 4,2 - 4,9 Liter

Aduk campuran asam-belerang dari air baterai tersebut dengan tongkat dari plastik / kayu yang bersih.

Periksa berat jenis elektrolit dengan hydrometer, usahakan berat jenis elektrolit 1,190 gr/cm3

pada temperatur 15 C.

PENGISIAN BATERAI ASAM TIMAH

Isi setiap sel baterai dengan cairan elektrolit yang berupa larutan asam sulfat dengan berat jenis 1,190 gr/cm3 pada temperatur 15C. Sehingga plat-plat negatif dan positif terendam dalam elektrolit pada batas level yang telah ditentukan.

Tutup baterai, kemudian simpan pada tempat yang aman selama 24 jam, sehingga plat-plat negatif dan positif serta pemisahnya sempat menyerap cairan elektrolit tersebut.

Kemudian tambahkan lagi cairan elektrolit dengan berat jenis yang sama sampai dengan batas level yang telah ditentukan .

Selanjutnya isi baterai dengan langkah-langkah seperti lembar pekerjaan.

Catatan : Untuk koreksi

Untuk kenaikan temparatur setiap 15C diatas temperatur 15C, maka ditambahkan 0,001 terhadap pembacaan. Untuk turunnya temperatur setiap 1,5C dibawah temperatur 15C, maka dikurangi 0,001 terhadap pembacaan.

3.1.2. Pengisian baterai Alkali (Basa)

Prosedur membuat cairan elektrolit

Baterai alkali menggunakan cairan elektrolit potasium hydroxide (KOH) Sediakan air baterai (air distilate) dalam suatu bejana yang terbuat dari gelas atau

plastik yang bersih. tuangkan elektrolit kering kedalam bejana tersebut pelan-pelan, dengan perbandingan

elektrolit kering dan air baterai sebagai berikut.

T I P E ELEKTROLIT KERING AIR BATERAI

A, B5, B12, B20 1 KG 3,5 LITER

B50 1 KG 3,5 LITER

Untuk baterai baru digunakan tipe A, B20 dan B50 untuk penambahan / penggantian elektrolit digunakan tipe A, B5 dan B12.

Aduk campuran elektrolit kering dan air baterai tersebut dengan memakai tongkat dari plastik atau kayu yang bersih sampai campuran tersebut menjadi panas

Tutup bejana tersebut supaya debu tidak masuk, kemudian diamankan sehingga temperatur cairan elektrolit sama dengan temperatur ruangan.

Setelah dingin periksa berat jenis elektrolit dengan hydrometer. Usahakan BD nya 1,180 0,01 gr/cm3. BD tertinggi yang diperbolehkan 1,180 0,020 gr/cm3 .

PENGISIAN ELEKTROLIT KE BATERAI

BATERAI ALKALI

Isi setiap sel baterai dengan cairan elektrolit berupa larutan alkali (KOH) dengan berat jenis 1,180 0,020 gr/cm3 pada temeperatur 15C. Sehingga plat-plat negatif dan positif terendam dalam elektrolit pada batas level yang telah ditentukan.

Tutup lubang pengisian baterai, kemudian simpan pada tempat yang aman selama 24 jam, sehingga plat-plat positif dan negatif serta pemisahnya sempat menyerap cairan elektrolit tersebut

Kemudian tambahkan lagi cairan elektrolit dengan berat jenis yang sama sampai dengan batas level yang telah ditentukan

Selanjuutnya isi baterai dengan langkah-langkah seperti lembar kerjaan

Catatan : Untuk koreksi

Untuk menaikan temperatur setiap 2C diatas temperatur 15C, maka ditambah 0,001 terhadap pembacaan. Untuk penurunan temperatur setiap 2C dibawah temperatur 15C, maka dikurangi 0,001 terhadap pembacaan.

Contoh koreksi

Pembacaan hydrometer pada pengukuran berat jenis elektrolit baterai timah hitam adalah 1,235 gr/cm3 pada temperatur 27C.

Maka harga yang sebenarnya adalah :

( 27 - 15) x 0,0011,235 +

1,5 = 1,235 + 0,008 = 1,243 gr/cm3

3.2 Metode Penggunaan Hydrometer dan Baterai Charging

3.2.1 Metode Penggunaan Hydrometer

Hydrometer adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur berat jenis (BD) cairan elektrolit dari baterai. Berat jenis (BD) elektrolit harus memenuhi persyaratan sudah ditentukan yaitu 1,19 gr/cm3 , karena berat jenis elektrolit akan mempengaruhi baterai tegangan searah yang akan dibangkitkan oleh baterai, dimana :

Vdc = BD x 0,84

0,84 adalah faktor koreksi (pengali)

Untuk keperluan tersebut, maka diperlukan metode penggunaan Hydrometer, agar mendapat hasil pengukuran yang baik dan benar.

1. Mempersiapkan peralatan-peralatan yang akan digunakan untuk keselamatan dalam bekerja2. Membuka tutup lubang mengisi dari baterai. Kemudian periksa tinggi permukaan elektrolit.3. Bila permukaan elektrolit cukup, masukan selang karet dari hydrometer kedalam sel.

Kemudian hisap elektrolit kedalam tabung hydrometer.4. Betulkan posisi hydrometer (posisi tegak) kemudian baca permukaan cairan yang ada didalam

tabung hydrometer terhadap skala yang ada pada pengapung dari hydrometer. Posisi mata harus lurus dengan permukaan elektrolit pada hydrometer.

5. Catat hasil pengukuran kemudian tutup kembali lubang pengisian dari baterai.

CATATAN :Apabila baterai-baterai ditempatkan pada ruangan khusus, maka sebelum memasuki ruangan jalankan fan untuk menghilangkan gas yang ada didalam ruangan tersebut selama beberapa menit. Baru kemudian masuk .

3.2.2 Metode Penggunaan Baterai Charger

Baterai charger digunakan untuk mengisi baik baterai yang baru maupun baterai yang tidak menurun kekuatannya akibat pengosongan (discharge)Macam-macam sistem pengisian baterai sebagai berikut :

1. CYCLE CHARGING.2. BOOST DAN QUICK CHARGING.3. FLOATING CHARGING.4. EQUALIZING CHARGING.5. TRICKLE CHARGING.

1. CYCLE CHARGING

Pengisian dengan cara Cycle Charging digunakan untuk mengisi kembali baterai setelah mengalami proses pengosongan sebagian atau proses pengosongan secara normal. Pengisian secara ini biasanya dibutuhkan waktu antara 5 samapai 10 jam. Arus yang dibutuhkan untuk pengisian. Cara ini adalah antara 20 - 25 A setiap 100 Ah dari kapasitas, dengan metode pengisian arus tetap. Besar arus pengisian ini dikurangi secara

perlahan-lahan sampai akhir pengisian yaitu kira-kira 80 - 85 %. Bila sudah penuh, pengisiandihentikan. Biasanya secara otomatis. Cara ini umum dipakai pada baterai diesel.

2. BOOST DAN QUICK CHARGING

Pengisian dengan cara boost dan quick charging adalah untuk pengisian baterai yang dipakai di pabrik-pabrik, juga untuk baterai diesel, dimana diperlukan tambahan pengisian dalam periode yang singkat misalnya pada jam-jam istirahat. Pengisian cara ini cukup untuk pelayanan satu hari. Cara ini juga digunakan pada baterai mobil yang tersambung dengan dinamo pengisi baterai sehingga selalu pengisian penuh. Arus yang diberikan kebaterai tidak boleh melebihi harga ampere jamnya. Untuk menjaga pengisian yang berlebihan dan arus yang terlalu besar, biasanya alat pengisi ini dilengkapi dengan automatic out - off, yang dapat menghentikan pengisian pada waktu baterai mencapai suhu tinggi.

3. FLOATING CHARGING

Pengisian dengan cara floating charging, dimana baterai secara terus-menerus tersambung dengan rangkaian luar (AC), alat pengisi baterai (battery charge) dan beban. Alat pengisi baterai ini direncanakan untuk menjaga tegangan dari baterai yang tersambung ke beban tetap konstan. Besarnya tegangan yang diberikan untuk mengatasi kerugian dalam baterai dan menjaga baterai selalu dalam keadaan pengisian penuh (full charge) adalah tetap untuk : Baterai timah-hitam : 2,18 Volt/sel Baterai alkali : 1,40 - 1,42 Volt/sel

Pada saat baterai diisi, secara otomatis arus yang besar mengalir ke baterai untuk mengembalikan keadaan pengisian penuh. Oleh karena itu tegangan dari alat pengisi baterai harus dijaga, harus mempunyai tegangan out-put minimum yang cukup untuk pengisian arus tinggi sebesar 1,52 Volt/sel untuk baterai alkali dan 2,37 Volt/sel untuk baterai timah hitam.

4. EQUALIZING CHARGING

Dalam sel-sel dari suatu baterai yang beropersi dengan “floating charging” akan selalu terjadi sedikit perbedaan dalam kondisi kimia antara sel yang satu dengan sel lainnya. Hal ini akan mengakibatkan beberapa sel akan mencapai pengisian penuh dan berakibat menurunnya kapasitas baterai. Keadaan dimana terdapat perbedaan kondisi kimia ini disebut “out off balance”.

Tujuan dari equalizing charging adalah untuk mengembalikan “ out of balance “ menjadi balance ” (seimbang) lagi, dimana setiap sel mempunyai harga yang mendekati sama, sehingga dapat menghindarkan penggaraman belerang pada plat-plat aktifnya.Equalizing charge dilaksanakan dengan cara manaikan tegangan baterai sesuai dengan yang ditentukan dalam buku petunjuk masing-masing pabrik. Pengisian berlangsung sampai semua sel barhenti mengeluarkan gas. Pembacaan tegangan dan berat jenis elektrolitnya

menunjukkan baterai telah diisi penuh sesuai dengan harga yang ditentukan dalam petunjuk masing-masing pabrik.

5. TRICKLE CHARGING

Pengisian dengan cara trickle charging adalah pengisian baterai dengan arus konstan. Besarnya arus konstan dipilih untuk mendapatkan arus rata-rata yang dibutuhkan untuk mengisi baterai sampai penuh (full-charge) dan ditambah arus kompensasi untuk melayani beban. Pada umumnya trickle charging digunakan pada baterai yang tidak terlalu sering terjadi proses pengosongan seperti pada mesin stationer yang besar dan starting turbin. Setelah terjadi pengosongan, maka diperlukan pengisian dengan arus tinggi (higth-rate charge), untuk mengembalikan kapasitas baterai penuh. Dari macam-macam pengisian tersebut diatas umumnya yang digunakan di pusat-pusat pembangkit adalah :

Floating Charging Equalizing Charging Cicle Charging

3.3 Pengisian Air Suling ke dalam Baterai

Untuk mempertahankan tinggi (level)cairan elektrolit didalam baterai agar selalu berada diatas tinggi minimum, maka perlu penambahan cairan baterai dengan air distilat (air suling) secara periodik dengan langkah-langkah sebagai berikut

Siapkan peralatan-peralatan yang akan digunakan termasuk peralatan keselamatan kerja Bersihkan tutup lubang pengisian cairan elektrolit pada baterai

1. Siapkan air distilate pada bejana kaca/plastik. Kemudian lepas tutup lubang pengisian dari baterai.

2. Dengan menggunakan pipet, sedot, air distilate dan kemudian masukan kedalam sel baterai sampai batas level yang dijinkan ( 6 mm diatas permukaan plat sel )

3. Ukur BD elektrolit setelah ditambah air suling dengan hydrometer. BD elektrolit yang baik adalah 1,19 gr/cm3. Apabila BDnya kurang dari harga tersebut, maka perlu ditambah cairan asam sulfat.

4. Apabila BDnya telah memenuhi syarat, maka tutup kembali lubang pengisian dengan rapat.

CATATAN ;

Sebelum dilakukan pengisian air suling (sebelum membuka tutup lubang pengisian ) maka permukaan atas baterai perlu dibersihkan. Hal ini dimaksudkan pada saat membuka tutup jangan sampai ada kotoran yang ikut masuk kedalam sel.

4. PEMELIHARAAN BATERAI

4.1 Perawatan Baterai Saat Operasi1. JADUAL : HARIAN DILAKSANAN DALAM KEADAAN : OPERASI

No.

PERALATAN/KOMPONEN YANG DIPERIKSA

CARA PELAKSANAAN

1 2 3

1.

2.

3.

Sel baterai

Rangkaian sirkuit arus searah (DC circuit)

Ruangan baterai

1.1. Periksa semua sel dan bagian baterai apakah dalam keadaan bersih dan kering.

Bersihkan jika terdapat kotoran dan benda-benda asing

1.2. Periksa lubang penguapan pada tiap tutup sel apakah tertutup/tersumbat.

2.1. Periksa rangkaian sirkuit arus searah (DC circuit) misalnya sekering DC atau otomat DC apakah ada yang putus, dan ganti jika ada yang putus.

2.2. Catat tegangan, arus pengisian dan arus beban sistem baterai setiap jam.

3.1. Periksa suhu ruangan baterai apakah dalam

keadaan normal.3.1 Periksa ventilasi ruangan baterai apakah

udara dalam ruangan baterai bersirkulasi dengan udara luar

2. JADUAL : MINGGUAN DILAKSANAN DALAM KEADAAN : OPERASI

No. PERALATAN/KOMPONEN YANG DIPERIKSA

CARA PELAKSANAN

1 2 3

1.

2.

Sel baterai

Batas tinggi permukaan cairan elektrolit

1.1. Periksa dan lakukan pengukuran tegangan setiap sel pada beberapa sel yang telah dipilih terlebih dahulu dan catat pada kartu pemeliharaan/buku khusus mengenai baterai.Bandingkan hasil pengukuran tersebut dengan pencatatan minggu lalu, apakah terdapat penyimpangan yang besar.

1.2. Periksa dan lakukan pengukuran berat jenis elektrolit pada sel yang teesebut dalam pont 1.1 dan catat hasil pengukuran. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang lebih teliti, lakukan pengukuran tersebut pada saat 15 menit setelah selesai pengisian (charge) dan cairan elektrolit dalam keadaan tidak mengeluarkan gas. Jangan lakukan pengukuran berat jenis elektrolit setelah penambahan air suling.

2.1. Periksa tinggi permukaan cairan dari elektrolit yang telah ditentukan oleh buku petunjuk dari pabrik. Jika tinggi permukaan cairan elektrolit kurang, supaya ditambah air suling (pure distilat water yang tidak mengandung elemen As, Mn dan Cu)

Dalam hal ini tidak ada petunjuk dari pabrik, maka aturlah ketinggian permukaan cairan elektrolit pada garis pertengahan antara ujung atas plat sel dan tutup /cover sel.

2.2. Periksa ketinggian permukaan cairan elektrolit pada saat baterai sebelum diisi (charge) dan tambah dengan air suling (air distilate) bila mana perlu.

3. JADUAL : BULANAN DILAKSANAN DALAM KEADAAN : OPERASI

No. PERALATAN/KOPONEN YANG DIPERIKSA

CARA PELAKSANAAN

1 2 3

1. Sel baterai 1.1. Periksa dan lakukan pengukuran tegangan setiap sel baterai (individual) dan catat pengukuran tersebut. Untuk memdapatkan hasil pengukuran yang teliti, lakukanlah pengukuran tersebut pada saat baterai dalam keadaan diisi (discharge).

1.2. Periksa dan lakukan pengukuran berat jenis elektrolit pada setiap sel baterai. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang lebih teliti, lakukan pengukuran tersebut pada saat 15 menit setelah selesai pengisian (charge) dan cairan elektrolit dalam keadaan tidak mengeluarkan gas.

1.3 Bersihkan klem-klem baterai, bila perlu dipoles/dilapisi dengan vaseline netral.

1.4 Lapis I /olesilah pada permukaan tutup atas sel dengan minyak anti karat (grease) yang telah ditentukan oleh pabrik atau vaseline netral yang tidak mengandung asam (kecuali tutup atas sel baterai yang sudah dilapisi oleh plastik atau sudah dicat)

4.2 PERAWATAN BATERAI SAAT NORMAL DILAKSANAN DALAM KEADAAN : TIDAK OPERASI

No.

PERALATAN/KOPONEN YANG DIPERIKSA

CARA PELAKSANAAN

1 2 3

1.

2.

3.

4.

5.

Ruangan baterai dan ventilasi

Isolator dudukan rak dan rak baterai

Peralatan kerja khusus untuk baterai

Klem sambungan baterai

Percobaan pengosongan baterai

1.1. Periksa ruangan baterai apakah timbul korosi/karat. Bersihkan dan cat kembali bila perlu.

1.2. Periksa sistem ventilasi, kipas dan sebagainya apakah bekerja dalam keadaan baik.

2.1. Periksa pondasi beton, isolator dudukan rak kayu, apakah dalam kondisi baik. Bila terdapat isolator retak/pecah agar diganti dan bila perlu dicat kembali rak kayu tersebut dengan cat tahan asam

2.2. Bersihkan dinding-dinding luar sel baterai bila perlu dicat.

3.1. Periksa dan siapkan peralatan kerja khusus untuk baterai, bila perlu dilakukan kalibrasi terhadap alat-alat :Hydrometer, Thermometer dan Cell Voltmeter Tester.

4.1. Periksa baut klem sambungan baterai

apakah ada yang kendor atau berkarat. Bila perlu kencangkan baut klem tersebut secara hati-hati dengan menggunakan kunci sekrup /spanner dan cegah jangan sampai terjadi hubung singkat. Bersihkan noda-noda karat yang menempel pada klem sambungan baterai dan bila perlu ganti klem tersebut dengan klem cadangan.

6.

(discharge)

Penyearah (rechtifier) dan pengisian baterai (baterry-charge)

5.1.Setelah 5 tahun operasi, maka lakukan percobaan pengosongan baterai (discharge) untuk dapat mengetahui kemampuan baterai sesungguhnya (actual capacity).

5.2.Lakukan pengosongan baterai (discharge) secara normal selama 15 - 20 menit, kemudian periksa klem sambungan baterai yang kurang baik, bila perlu ganti.

6.1. Periksa dalam panel apakah terdapat klem-klem/terminal-terminal dan baut-baut yang kurang kencang, bila perlu kencangkan kembali.

6.2. Periksa peralatan-peralatan dalam panel apakah terdapat kerusakan-kerusakan akibat dari timbulnya panas lebih, bila perlu adakan perbaikan/penggantian.

6.3. Periksa saklar-saklar, kontaktor-kontaktor dan rele-rele dalam panel apakah terdapat keausan pada permukaan kontak-kontaknya, bila perlu adakan perbaikan /penggantian.

6.4.Periksa meter-meter/alat ukur, lampu-lamputanda dan sikring bila terdapat kerusakan -kerusakan, pecah dan putus supaya diganti

6.5. Bersihkan bila ada kotoran-kotoran debu yang menempel pada panel dan dicat kembali bila perlu.

4.2.1 Perawatan Baterai Cadangan

Baterai cadangan harus bersih disimpan diruangan yang bersih dan kering.

Baterai Asam Baterai harus diisi elektrolit Isilah (charge) baterai secukupnya, sampai semua sel mengeluarkan gas Isi air suling bilamana perlu, sampai batas normal

Ven-plug harus dalam keadan tertutup Lakukan pengisian (charge) setiap dua bulan sekali Periksa batas tinggi elektrolit dan jagalah kebersihan setiap sel

Baterai Nickle-Iron Alkali Baterai harus diisi elektrolit dengan ketinggian normal Kosongkanlah (discharge) baterai dengan arus pengosongan normal (normal rate)

sampai nol Hubung singkatkan baterai selama minimum 6 jam Vent - plug harus dalam keadaan tertutup Jagalah batas tinggi elektrolit pada ketinggian normal dan jagalah kebersihan sel

Baterai Nickle - Cadmium Alkali Baterai harus terisi elektrolit dengan ketinggian normal dan berat jenisnya pada batas

yang ditentukan Baterai Nickle-Cadmium dapat disimpan dalam keadaan terisi (charge) Sambungan antar tray harus dilepaskan untuk menghindarkan arus bocor (stray

current) Vent-plug harus dalam keadaan tertutup Jagalah batas tinggi elektrolit dan kebersihan sel

4.3 Pengujian Baterai

Baterai biasanya tidak digunakan secara terus menerus, hanya dibutuhkan pada saat-saat tertentu misalnya terjadinya black out, maka baterai harus siap dan andal memasok arus searah ke peralatan. Untuk memastikan kesiapan keandalan, agar pada saat dilakukan pengujian terhadap bateraiPengujian -pengujian pada baterai antara lain : Pegukuran tegangan per sel baterai dengan menggunakan volt meter.

Volt meter yang digunakan dengan kelas 0,5 yang mempunyai batas ukur 3 volt dengan penunjukan 0 ditengah dan sedapat mungkin dapat terbaca sampai seper seratus volt (dua angka dibelakang koma)

Pengukuran berat jenis elektrolit, digunakan adalah Hydrometer Hydrometer terdiri dari sebuah selinder gelas kaca, dimana bagian luar selinder dilengkapi dengan bola karet dan mulut pipa karet dan didalam sellinder diisi dengan sebuah areometer. Bila bola karet ditekan dengan mulur pengisap pipa karet dimasukan kedalam sel baterai, maka setelah bola karet tidak ditekan atau dilepas akan mengalirlah cairan elektrolit dan besar berat jenis dari cairan dapat dibaca dengan mudah.

Pengujian pengosongan baterai (discharge)

Seluruh baterai dikosongkan melalui sebuah tahanan yang dapat diatur (reostat) Besar arus pengosongan adalah 0,2 kali kapasitas baterai (Ah) Waktu pengujian adalah 2,5 jam atau hentikanlah percobaan tersebut bilamana tegangan

baterai telah turun mencapai 105 volt untuk baterai dengan sistem tegangan nominalnya 125 volt.

Buat grafik dari data-data hasil pengujian tersebut (tegangan fungsi waktu) Baterai dapat dikatakan kapasitasnya masih baik (kuat) bilamana dalam pengujian

pengosongan dengan cara tersebut diatas dalam waktu 2,5 jam tegangan baterai belum mencapai 105 volt, sebaliknya dinyatakan kapasitasnya telah menurun (telah lemah) bilamana dalam waktu kurang dari 2,5 jam tegangan baterai telah mencapai 105 volt.

Pada pengukuran suhu elektrolit jangan menggunakan thermometer biasa (mercury)

pergunakanlah spirit thermometer (thermometer berisi alkohol). Penggunaan thermometer mercury apabila pecah akan menimbulkan hubungan singkat antara elemen, karena air raksa mempunyai sifat penghantar, dan hal ini akan mengakibatkan rusaknya sel baterai.