BATERAI

Disusun Oleh :Dosen pengajar : R. Suryoto Edy Raharjo, S.T,,M.EngNama : M. Ubazu AmirudinNIM : 1310502026Jurusan : Teknik Mesin S1PT : UNIVERSITAS TIDAR

Pengertian Baterai Batere adalah suatu alat penyimpan energi listrik yang dapat diisi (charge) setelah energi

yang digunakan dan juga alat yang mampu menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi  kimia. Kapasitas atau kemampuan menyimpaan energi ditentukan oleh semua komponen didalam batere seperti jenis material yang digunakan dan jenis elektrolitenya sehingga dikenal batere asam dan batere alkali.

Sejarah Baterai Pada tahun 1938, arkeolog Wilhelm Konig menemukan Sebuah wadah yang memiliki

panjang sekitar 5 inci (12,7 cm), berisi sebuah batang besi terbungkus tembaga berasal dari sekitar tahun 200 saat menggali di Khujut Rabu, sekarang bernama Baghdad, Irak.

Pada tahun 1799, fisikawan Italia Alessandro Volta menciptakan baterai pertama dengan susunan lapisan seng, karton atau kain, dan perak yang direndam di air garam. Keunggulannya memancarkan listrik yang stabil, arus yang tahan lama. kelemahan dari penemuan Volta, Ketinggian di mana lapisan bisa ditumpuk terbatas karena berat tumpukan akan membuat air garam keluar dari karton atau kain. Cakram logam cepat korosi, memperpendek umur baterai.

Pada tahun 1836 kimiawan Inggris, John Frederick Daniell menemukan sel Daniell. Pada awal baterai ini, piring tembaga ditempatkan di bagian bawah wadah kaca dan larutan sulfat tembaga dituangkan di atas piring mengisi setengah wadah kaca. Kemudian pelat seng digantung dalam wadah, dan larutan sulfat seng ditambahkan. Karena tembaga sulfat lebih padat daripada seng sulfat, larutan seng melayang di atas larutan tembaga dan dikelilingi lempeng seng. Kabel yang terhubung ke plat seng mewakili terminal negatif, sedangkan yang terhubung ke pelat tembaga adalah terminal positif..

Pada tahun 1898, Colombia Dry Cell menjadi yang pertama baterai komersial yang tersedia dijual di Amerika Serikat. Produsen, Perusahaan Karbon Nasional, kemudian menjadi Perusahaan Baterai Eveready, yang memproduksi merek Energizer.

Macam-macam Baterai Setiap baterai terdiri dari Terminal Positif( Katoda) dan Terminal Negatif

(Anoda) serta Elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari Baterai adalah Arus Searah atau disebut juga dengan Arus DC (Direct Current). Pada umumnya, Baterai terdiri dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)Jenis-jenis Baterai yang tergolong dalam Kategori Baterai Primer (sekali Pakai / Single use) diantaranya adalah :

1. Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)Baterai jenis ini terdiri dari bahan Zinc yang berfungsi sebagai Terminal Negatif dan juga sebagai pembungkus Baterainya. Sedangkan Terminal Positifnya adalah terbuat dari Karbon yang berbentuk Batang (rod). Baterai jenis Zinc-Carbon merupakan jenis baterai yang relatif murah dibandingkan dengan jenis lainnya.

2. Baterai Alkaline (Alkali)Baterai Alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan Baterai Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya adalah Potassium hydroxide yang merupakan Zat Alkali sehingga namanya juga disebut dengan Baterai Alkaline.

3. Baterai LithiumBaterai Primer lebih baik dibanding jenis-jenis Baterai Primer lainnya. Baterai Lithium dapat disimpan lebih dari 10 tahun dan dapat bekerja pada suhu yang sangat rendah. Karena keunggulannya tersebut, Baterai jenis Lithium ini sering digunakan untuk aplikasi Memory Backup pada Mikrokomputer maupun Jam Tangan. Baterai Lithium biasanya dibuat seperti bentuk Uang Logam atau disebut juga dengan Baterai.

4. Baterai Silver OxideBaterai Silver Oxide merupakan jenis baterai yang tergolong mahal. Hal ini dikarenakan tingginya harga Perak . Baterai Silver Oxide dapat dibuat untuk menghasilkan Energi yang tinggi tetapi dengan bentuk yang relatif kecil dan ringan. Baterai jenis Silver Oxide ini sering dibuat dalam dalam bentuk Baterai Koin .Baterai jenis Silver Oxide ini sering dipergunakan pada Jam Tangan, Kalkulator maupun aplikasi militer.

Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang. Prinsipnya adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik .Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai , Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai.

1. Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium)Baterai Ni-Cd (NIcket-Cadmium) adalah jenis baterai sekunder yang menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan Elektrolitnya. Baterai Ni-Cd memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu yang luas dan siklus daya tahan yang lama. Di satu sisi, Baterai Ni-Cd akan melakukan discharge sendiri sekitar 30% per bulan saat tidak digunakan. Baterai Ni-Cd juga mengandung 15% Tosik/racun yaitu bahan Carcinogenic Cadmium yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan Lingkungan Hidup.

2. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) memiliki keunggulan yang hampir sama dengan Ni-Cd, tetapi baterai Ni-MH mempunyai kapasitas 30% lebih tinggi dibandingkan dengan Baterai Ni-Cd serta tidak memiliki zat berbahaya Cadmium yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan manusia. Baterai Ni-MH dapat diisi ulang hingga ratusan kali sehingga dapat menghemat biaya dalam pembelian baterai. Baterai Ni-MH memiliki Self-discharge sekitar 40% setiap bulan jika tidak digunakan. Saat ini Baterai Ni-MH banyak digunakan dalam Kamera dan Radio Komunikasi. Meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Ni-MH tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan daur ulang dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

3. Baterai Li-Ion (Lithium-Ion)Baterai jenis Li-Ion (Lithium-Ion) merupakan jenis Baterai yang paling banyak digunakan pada peralatan Elektronika portabel seperti Digital Kamera, Handphone, Video Kamera ataupun Laptop. Baterai Li-Ion memiliki daya tahan siklus yang tinggi dan juga lebih ringan sekitar 30% serta menyediakan kapasitas yang lebih tinggi sekitar 30% jika dibandingkan dengan Baterai Ni-MH. Rasio Self-discharge adalah sekitar 20% per bulan. Baterai Li-Ion lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat berbahaya Cadmium. Sama seperti Baterai Ni-MH (Nickel- Metal Hydride), Meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Li-Ion tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan daur ulang dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

Konstruksi BateraiKotak baterai

Wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai.

Elektrolit BateraiElektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O  dan dan 36 % SO4. Pembetulan BJ = Harga pembacaan + 0,0007 x (Temp. elektrolit - 200C)\

Sumbat VentilasiSumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Sumbat ini juga berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen dan uap asam sulfat.

Pelat Positif dan NegatifPelat positif dan negatif merupakan komponen utama suatu baterai. Ø  Plat Positif

Lead gridLead peroxida (grid filling)

Ø  Plat Negatif Lead gridLead sulfat (grid filling)

Separator dan lapisan serat gelas (Fiber Glass)Merupakan lembaran lapisan serat gelas dipakai untuk melindungi bahan aktif dari pelat positif

Penghubung selUntuk menghubungkan tiap-tiap sel dari sel-sel baterai pada sel baterai (-) dan (+).

SeparatorUntuk memisahkan tiap-tiap sel (-) maupun sel (+).

Reaksi Kimia pada Baterai\

Baterai merupakan pembangkitan listrik secara kimia. Listrik dibangkitkan akibat reaksi kimia antara plat positip,  elektrolit baterai dan plat negatip. Rumus proses kimia Plat (+) + Elektrolit + Plat  (-)      Plat (+)  +  Elektrolit  +  Plat  (-)Pb SO4  + 2 H2O + PbSO4              PbO2   + 2H2SO4  + Pb

Saat sistem starter berfungsi maka energi listrik yang tersimpan di baterai akan mengalir ke beban, proses ini sering disebut proses pengosongan (discharge).Proses pengosongan secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:Plat (+) + Elektrolit + Plat  (-)        Plat (+)  +  Elektrolit  +  Plat  (-)Pb SO4  + 2H2SO4 + PbSO4           PbO2   + 2 H2O  + Pb

Pemeriksaam BateraiBaterai harus diperiksa secara periodik dan diuji kemampuannya. Terdapat 3 kelompok pemeriksaan dan pengujian baterai yang sering dilakukan, yaitu:1. Pemeriksaan Visual

Kotak bateraiSel bateraiTerminal baterai dan Konektor kabelJumlah elekrolitKabel bateraiPemengang baterai

2. Pemeriksaan elektrolit dan kebocoran3. Pengujian Beban

Perawatan dan perbaikan baterai

1. Periksa tegangan baterai dengan menggunakan Multitester2. Periksa kondisi berat jenis cairan elektolit3. Periksa terminal baterai4. Kerusakan-kerusakan pada baterai

1. Kotak baterai retak atau pecah2. Sel baterai rusak3. Tutup baterai tersumbat sehingga baterai melembung4. Terminal baterai korosif5. Air aki selalu kering6. Tegangan baterai selalu turun

Daftar Pustakahttp://teknikelektronika.com/pengertian-baterai-jenis-jenis-baterai/http://www.ekorahayu.com/cara-kerja-baterai.htmlhttp://fathurrahmanbima.blogspot.com/2012/08/makalah-tentang-baterai.html