BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Baterai kini telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari, untuk kehidupan modern modern saat saat ini batera bateraii sudah sudah menjad menjadii sebuah sebuah kebutu kebutuhan han yang yang meleka melekatt pada pada setiap setiap aktivitas terutama yang berhubungan dengan perangkat elektronika. Pengembangan baterai yang kian hari kian maju menuju arah yang lebih baik, terus dilakukan oleh para ahli. Apalagi saat ini masyarakat dunia tengah berupaya mencari energi alternatif yang berupa non-mig non-migas. as. Pemanfa Pemanfaata atan n batera bateraii yang yang diguna digunakan kan sebaga sebagaii media media penyim penyimpan pan energi energi alternatif yang terlebih dahulu dikonversikan menjadi energi listrik. Salah satu upaya untuk penyelamatan dari ketergantungan pada minyak bumi. Banyaknya energi yang berubah menjadi bentuk energi yang lain sama dengan banyaknya energi yang berkurang sehingga jumlah atau total energi dalam sistem tersebut adalah tetap, tetap, yang sesuai dengan hukum hukum kekekalan energi. energi. Misalnya saja ketika sebuah sebuah batu jatuh dari suatu ketinggian, batu tersebut memiliki energi. Jika batu tersebut jatuh ke tanah, tanah, energi energi ini akan akan diubah diubah menjadi menjadi energi energi panas panas (dapat (dapat terama teramati ti pada pada tanah tanah yang yang menjadi hangat ketika terkena batu) dan energi bunyi. Jika jumlah energi t ersebut dihitung, jumlah total energi adalah sama. Energi gerak yang dimiliki batu yang jatuh akan sama dengan energi bunyi ditambah energi panas. Perubahan bentuk energi yang biasa dimanfaatkan sehari-hari antara lain: energi listrik menjadi panas contohnya kompor listrik dan pengering rambut, energi mekanik menjad menjadii energi energi panas panas contoh contohnya nya ketika ketika dua buah buah benda benda berges bergeseka ekan, n, energi energi mekani mekanik k menjadi energi bunyi contohnya ketika kita bertepuk tangan, energi listrik menjadi energi cahaya cahaya dan energi energi panas panas contoh contohnya nya bola bola lampu, lampu, energi energi cahaya cahaya menjadi menjadi energi energi kimia kimia contohnya proses pemotretan hingga terbentuknya foto, energi kimia menjadi energi listrik contohnya pada baterai dan aki.
Berpijak pada hal inilah penyusun tertarik melakukan studi mengenai baterai. Dari hasil hasil studi studi ini kemud kemudian ian dituan dituangk gkan an kedala kedalam m bentuk bentuk lapora laporan n yang yang didala didalamny mnyaa berisi berisi pengetahua pengetahuan n menyangkut menyangkut masalah baterai tersebut, tersebut, dengan dengan harapan harapan laporan laporan ini dapat digunakan digunakan sebagai sebagai sumber sumber informasi informasi dan sekaligus sekaligus sebagai sebagai referensi referensi khususny khususnyaa bagi mahasiswa dan umumnya bagi masyarakat luas yang ingin mengetahui lebih jauh tentang baterai.
1.2
Rumusan Masalah
1.2.1 Bagaimana sejarah dari suatu baterai? 1.2.2 Apakah pengertian suatu baterai ?
1.2. 1.2.3 3
Apa Apa saja saja klas klasif ifik ikas asii bat bater erai ai ? 1.2. 1.2.4 4
Baga Bagaim iman anaa prin prinsi sip p kerj kerjaa suatu suatu bate batera raii ?
1.3
Tujuan Pe Penulisan
1.3.1 1.3.1
Untuk Untuk menget mengetahu ahuii seja sejarah rah dari dari suat suatu u bate baterai rai..
1.3.2 Untuk mengetahui pengertian dari suatu baterai. 1.3.3 Untuk mengetahui pengklasifikasian suatu baterai. 1.3.4 Untuk mengetahui prinsip kerja suatu baterai.
1.4 Batasa Batasan n Masala Masalah h
Sehubung dengan luasnya materi bahasan yang menyangkut baterai, maka pada pembahasa pembahasan n ini difokuskan difokuskan pada pada sejarah baterai, baterai, pengertian pengertian baterai, baterai, klasifikas klasifikasii baterai, baterai, dan prinsip kerja suatu baterai.
BAB II ANALISIS
2.1
Sejarah Baterai
Investigasi ilmiah mengenai kelistrikan dimulai ketika Luigi Galvani (17371798) serta Alessandro Volta (1745-1827) aktif melakukan temuan-temuan penting. Kedua nama ini, sampai detik ini masih digunakan di dunia teknik kelistrikan , istilah Galvani Galvanicc Cell Cell dan Volt Volt masih masih sering sering kita kita dengar dengar.. Temuan Temuan temuan temuan pentin penting g hasil hasil eksp eksper erim imen en kedu keduan anya ya yaitu yaitu pada pada tahun tahun 1800 1800 Volt Voltaa meng mengem emba bang ngka kan n bate baterai rai berdasarkan penelitian Luigi Galvani dan membuktikan bahwa teori Galvani yaitu efek kejutan kejutan kaki kodok adalah adalah salah. Secara Secara fakta, efek ini muncul muncul akibat akibat dua logam tak sejenis dari pisau bedah Galvani. Berdasarkan pendapat ini, Volta berhasil menciptakan Baterai Volta (Volta Pile). Atas jasanya, satuan beda potensial listrik dinamakan Volt.
Tahun 1802 Johann Wilhem Ritter menciptakan baterai pertama yang dinama dinamakan kan "Ritte "Ritterr Pile". Pile". Semenj Semenjak ak itulah itulah berbag berbagai ai temuan temuan dan peneli penelitian tian berkembang pesat seiring dengan temuan bola lampu oleh Thomas Alfa Edison, serta serta diperk diperkena enalka lkanny nnyaa Dynamo Dynamo yang yang diapli diaplikas kasika ikan n pada pada berbag berbagai ai macam macam peralatan yang ditemukan sesudah Revolusi Industri di Inggris pada akhir abad ke-19. Produksi "LEAD Battery" pertama dipatenkan oleh Faur pada tahun 1880 disusul oleh Jungner dan Edison tahun 1899 dan 1901 dengan menggunakan nikel-c nikel-cadm admium ium dan diprod diproduks uksii masal masal tidak tidak lama lama kemudi kemudian. an. Masih Masih banyak banyak penemuan lain yang mengembangkan sistem elektro-kimia penyimpan listrik dan terus mengalami penyempurnaan.
Awal Awal abad abad ke 19 peng penggu guna naan an sist sistem em elekt elektro ro kimi kimiaa berb berbas asis is Lead Lead-a -aci cid d digunakan secara besar besaran dan terus mengalami penyempurnaan-penyempurnaan namun teknologi dasar nya tetap tidak berubah hingga kini yaitu : elektrokimia dengan basic LEAD (Pb + PbO2) bereaksi dengan elektrolit asam sulfat ( H2SO4).
2.2
Pengertian Ba Baterai
Baterai Baterai adalah adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan menyimpan energi dengan dengan mengubah mengubah energi listrik menjadi energi kimia dan dapat mengeluarkan energi dengan mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting seperti di ilustrasikan dalam gambar 1, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai), seng seng (Zn) (Zn) seba sebaga gaii kato katoda da (kut (kutub ub nega negati tiff bate batera rai) i),, dan dan past pastaa seba sebaga gaii elek elektr trol olit it (penghanta (penghantar). r). Baterai Baterai berisi berisi bahan-baha bahan-bahan n kimia yang dapat dapat memproduks memproduksii elektron. elektron. Reaksi Reaksi kimia yang dapat menghasilkan menghasilkan elektron elektron disebut disebut dengan Reaksi Elektrokimia. Elektrokimia. Dalam operasi elektrolit, yang terdiri karbon tanah, mangan dioksida, amoniak sal, dan seng seng klorid kloridaa menyeb menyebabk abkan an elektr elektron on mengal mengalir ir dan menyebab menyebabkan kan listrik. listrik.
Batera Bateraii
memilik memilikii dua dua termin terminal, al, termina terminall pertam pertamaa bertan bertanda da positif positif (+) dan termina terminall kedua kedua bertanda negatif (-).
Gambar 1 Susunan dasar suatu baterai Elektron-elektron di kumpulkan pada kutub negatif. Jika kabel dihubungkan antara kutub negatif dan kutub positif, maka elektron akan mengalir dari kutub negatif ke kutub positif dengan cepatnya. Selain kabel, sebuah penghubung atau Load dapat berupa light bulb, sebuah motor atau sirkuit elektronik seperti radio. Di dalam dalam betera beteraii sendir sendiri, i, terjad terjadii sebuah sebuah reaksi reaksi kimia kimia yang yang mengh menghasi asilka lkan n elek elektr tron on.. Kecep Kecepat atan an dari dari pros proses es ini ini (ele (elekt ktro ron, n, seba sebaga gaii hasi hasill dari dari elek elektro troki kimi mia) a) mengontrol seberapa banyak elektron dapat mengalir diantara kedua kutub. Elektron mengalir dari baterai ke kabel dan tentunya bergerak dari kutub negatif ke kutub positif
tempat dimana reaksi kimia tersebut sedang berlangsung. Baterai bisa bertahan selama satu tahun dan masih memiliki sedikit power, selama tidak terjadi reaksi kimia atau selama selama tidak dihubungkan dihubungkan dengan kabel kabel atau sejenis Load lain. Ketika dihubungkan dihubungkan dengan kabel maka reaksi kimia dimulai. Secara harfiah baterai berfungsi sebagai media penyimpan dan penyedia energi listrik. Sumber listrik yang digunakan sebagai pembangkit power dalam bentuk arus searah (DC). Alat ini digunakan elektronika termasuk diantaranya komputer. Baterai merupakan sekumpulan sel-sel kimia yang masing-masing berisi dua elektron logam yang dicelupkan dalam larutan penghantar yang disebut elektrolit. Akibat reaksi-reaksi kimia antara konduktor-konduktor dan elektrolit satu elektroda anoda bermuatan positif dan lainnya, katoda , menjadi bermuatan negatif.
Gambar 2: Konstruksi Baterai Baterai dinilai oleh kapasitas amp-hour (Ah) berdasarkan jumlah energi yang dipe diperl rluk ukan an untuk untuk menj menjal alan anka kan n muat muatan an dan dan bera berapa pa hari hari yang yang dipe diperl rluk ukan an untuk untuk menyim menyimpan pan energi energi karena karena kondis kondisii cuaca. cuaca. Bebera Beberapa pa faktor faktor dapat dapat berdam berdampak pak pada pada kapasitas baterai, termasuk peringkat, penilaian of discharge (pembebanan), kedalaman pembebanan, suhu, umur, dan karakteristik recharging. Kapasitas yang diminta juga dipengaruhi oleh ukuran muatan. Jika muatan berkurang, kapasitas juga berkurang. Deng Dengan an elek elektr tro okimi kimiaa
sema semaki kin n
yang yang
mir mirip
berk berkem emba bang ngny nyaa deng dengan an
era era
bate batera rai. i.
glob global alis isas asi, i, Sel Sel
baha bahan n
terd terdap apat at
suat suatu u
baka bakarr adal adalah ah
alat alat
sebu sebuah ah
alat elektrokimia yang mirip dengan baterai dengan baterai,, tetapi berbeda berbeda karena dia dirancang dirancang untuk dapat dapat diisi diisi terus terus reakta reaktanny nnyaa yang yang terkons terkonsums umsi; i; yaitu yaitu dia mempro memproduk duksi si listri listrik k dari dari penyediaan bahan bakar hidrogen bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi
internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektroda dalam baterai bereaksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektroda sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil. Reaktan yang adalah hidrogen di
biasanya
digu igunakan
sisi anode dan oksigen di
dalam
sebuah
sel
sisi katoda (seb (sebua uah h
bahan sel sel
bakar
hidr hidrog ogen en). ).
Biasanya, Biasanya, aliran reaktan reaktan mengalir mengalir masuk dan produk produk dari reaktan mengalir keluar. keluar. Sehingga operasi jangka panjang dapat terus menerus dilakukan selama aliran tersebut dapat dijaga kelangsungannya. Sel bahan bakar seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum umum..
sepe sepert rtii metana atau gas
alam lamyang yang
mengha menghasil silkan kan karbon karbon
dioksi dioksida da..
Satu-
satunya hasil produk dari produk dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap air. air. Namun Namun ada kekhaw kekhawati atiran ran dalam dalam proses proses pembua pembuatan tan hidrog hidrogen en yang yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan "carrier" hidrogen (Biasanya (Biasanya bahan bakar fosil, meskipun meskipun air dapat dijadikan dijadikan alternatif) alternatif),, dan juga listrik, listrik, yang yang
dipr diprod oduk uksi si
oleh oleh
baha bahan n
baka bakarr
konv konven ensi sion onal al..
Mesk Meskip ipun un
sumb sumber er energi energi
alternatif seperti alternatif seperti energi energi angin angin dan surya dapat dapat juga juga diguna digunakan kan,, namun namun sekara sekarang ng ini mereka sangat mahal. 2.3
Klasifikasi Baterai
Baterai dikelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu: 2.3.1.
Baterai Primer Bate Batera raii prim primer er yaitu yaitu bate batera raii yang yang hany hanyaa digun digunak akan an satu satu kali kali karen karenaa
menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik ( irreversible reaction) dan dan setelah habis isi (Recharge). Pada baterai primer, elektroda positif (kutub positif) berupa batang batang karbon karbon dan pembungkus pembungkus terbuat terbuat dari seng yang merupakan merupakan elektroda elektroda negative (kutub negatif). Adapun susunan baterai primer ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3: Susunan Baterai Primer Elektrolit Elektrolit larutan yang menghantarkan menghantarkan arus listrik listrik berupa berupa larutan larutan amonium amonium
(MnO2) bercampur serbuk karbon. Elemen kering atau batere disebut juga elemen primer karena elemen ini tidak dapat dimuati (diisi ulang) kembali jika muatannya habis. habis. Selama bekerja, seng berubah berubah menjadii menjadii seng klorida, hydrogen hydrogen dibebaskan dibebaskan dan seng serta ammonium klorida berkurang. Cara penggunaan batere kering yaitu dengan menghu menghubun bungka gkan n kutub kutub positi positiff dan kutub kutub negati negatiff ke beban beban.. Ada Adapun pun con contoh toh-co -conto ntoh h baterai primer antara lain yaitu:
2.3.1.1 Baterai Leclenche (Zn MnO2) baterai sel kering /Dry Cell. Merupakan jenis baterai yang banyak digunakan sejak beberapa puluh tahun yang lalu. Satu sel batere berkapasitas 1,5 volt. Kutub positif (Anoda) mengunakan Zn, Kutub negatip (Katoda) menggunakan MnO2 Pada suhu tinggi kapasitas sel leclenche akan turun dengan drastis, oleh sebab itu penyimpanan batere ini harus ditempat yang bersuhu rendah. 2.3.1.2 Baterai sel kering Magnesium (MgMnO2). Merupakan jenis batere yang memiliki konstruksi serupa dengan batere seng. Memiliki kapasitas satu cell 1,5 volt. Kutub positip (Anoda) menggunakan Mg, Kutub negatif (Katoda) menggunakan MnO2. Baterai ini memiliki kelebihan, yaitu dua kali lebi lebih h awet awet dari dari pada pada sel sel keri kering ng dan dan stab stabil il pada pada temp temper erat atur uree ting tinggi gi.. Adap Adapun un kekurangan kekurangannya nya yaitu, tidak bisa dibuat dibuat sekecil sekecil mungkin. mungkin. Pada keadaan kerja akan timbul Reaksi Parasitik akibat dari pembuangan gas hydrogen. 2.3.1.3 Baterai MnO2 Alkaline. Sama seperti dua jenis baterai diatas dan memiliki kapasitas 1,5 volt, hanya memiliki perbedaan pada segi konstruksi, elektrolitnya, dan tahanan dalamnya lebih kecil. Batere ini memiliki kelebihan yaitu : Pada pros proses es pema pemaka kaia ian n akan akan teta tetap p pada pada rati rating ng yang yang dimi dimili liki ki mesk meskip ipun un 1. Pada pemakaiannya tak menentu. 2. Pada pembebanan pembebanan tinggi tinggi dan terus menerus, mampu memberikan memberikan umur umur pelayanan 2 – 10 kali pemakaian dari sel leclanche.
3. Sangat baik dioperasikan pada temperature rendah sampai -25 derajat celcius. Baterai Baterai yang sering digunakan digunakan adalah zinc-alcalin zinc-alcalinee manganese manganese oxide. oxide. zincalcaline manganese oxide memberikan daya lebih per penggunaannya dibandingkan batere sekunder. zinc-alcaline manganese oxide mempunyai umur (waktu hidup yang lama). Baterai alcaline mempunyai mempunyai umur(waktu umur(waktu hidup) hidup) yang panjang ,namun daur hidupnya lebih pendek dari pada batere sekunder lainnya.
2.3.1. 2.3.1.4 4 Sel Merkur Merkuri. i. Batera Bateraii ini pada pada Anoda Anoda menggu menggunak nakan an Zn dan pada pada katoda katoda menggu menggunak nakan an Oksida Merkuri. Dan pada elektrolit menggunakan Alkaline. Kapasitas maksimal stabil yaitu 1,35 volt, yang biasa digunakan pada tegangan referensi. Kapasitas dari batere ini dapat sampai 1,4 volt bila katodanya Oxida Merkuri atau Oxida Mangan. Dari segi ukuran berdiameter dari 3/8- 1 inchi. 2.3.1.5 2.3.1.5 Sel oksida oksida perak perak (AgO2). (AgO2). Baterai Baterai ini pada Katoda menggunakan menggunakan serbuk elektroloit elektroloit alkaline dan pada Anoda menggunakan oksida perak. Teganagan pada Open Circuit yaitu1,6 volt dan tegangan nominal pada beban sebesar 1,5 volt apabila katodanya oksida merkuri atau oksida mangan. Dari segi ukuran batere ini sebesar 0.3 – 0.5 inchi. Biasa digunakan untuk kamera, alat bantu pendengaran dan jam elektronik. 2.3.1. 2.3.1.6 6 Batera Bateraii Litiu Litium. m. Jenis enis baru baru dari ari sel sel prim rimer, er, yang ang memp mempu unti nti tega tegang ngan an out out put put yang yang tinggi,memiliki umur yangf panjang, ringan dan kecil. Sehingga baterai ini digunakan untuk pemakaian khusus. Tegangan out put tanpa beban sebesar 2,9 volt atau 3,7 volt, tergantung tergantung dari elektrolit yang digunakan. digunakan. Penggunaan Penggunaan litium sangat terbatas, terbatas, biasa digunakan dalam bidang militer, karena apabila tidak hati-hati dalam penggunaan bisa meledak.
2.3.2
Baterai Sekunder Batera Bateraii sekund sekunder er yaitu yaitu batera bateraii yang yang dapat dapat digun digunaka akan n berkal berkali-k i-kali ali dengan dengan
mengisi mengisi kembali kembali muatannya muatannya karena reaksi kimianya kimianya bersifat bersifat bisa dibalik dibalik ( reversible dipakai . Akumulator merupakan jenis reaction), apabila telah habis energinya setelah dipakai. baterai baterai sekunder sekunder yang merupakan merupakan elemen elektro-kimia elektro-kimia yang dapat memperbaharui memperbaharui bahan-bah bahan-bahan an pereaksinya pereaksinya.. Jenis akumulator akumulator yang sering dipakai dipakai adalah akumulator akumulator timbal. Akumulator ini terdiri dari dua kumparan pelat yang dicelupkan dalam larutan asam-sulfat encer. Kedua kumpulan pelat dibuat dari timbal, sedangkan lapisan timbal dioksida akan dibentuk pada pelat positif ketika lemen pertama kali dimuati. Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dicegah tidak langsung menyentuh oleh pemisah yang terbuat dari bahan penyekat (isolator). Konstruksinya ditunjukkan oleh Gambar 4.
Gambar 4: Konstruksi akumulator Bagian-bagian akumulator timah hitam dan fungsinya sebagai berikut : 1. Rangka, berfungsi sebagai rumah akumulator. 2. Kepala kutub positif, berfungsi sebagai terminal kutub positif. 3. Penghubung sel, berfungsi untuk menghubungkan sel-sel. 4. Tutup Ventilasi, berfungsi menutup lubang sel.. 5. Penutup, berfungsi untuk menutup bagian atas akumulator. 6. Plat-plat, berfungsi sebagai bidang pereaktor. 7. Plat negatif, terbuat dari Pb, berfungsi sebagai bahan aktif akumulator. 8. Plat positif, terbuat dari PbO2, berfungsi sebagai bahan aktif akumulator. 9. Ruang sedimen, berfungsi untuk menampung kotoran. 10. Plastik pemisah, berfungsi untuk memisahkan plat positif dan negatif. 11. Sel-sel.
Plat positif (PbO2) berwarna coklat, sedangkan plat negatif berwarna abuabu. Luas bidang reaksi plat positif L = 2.p.l.n. dimana : L = luas bidang plat positif (cm2) p = panjang plat positif (cm) l = lebar plat positif (cm) n = jumlah plat positif tiap-tiap sel Kapasitas Kapasitas tiap
plat positif positif = 0,03 sampai sampai dengan 0,05 AH (ampere (ampere jam).
Tiap sel akumulator timah hitam menghasilkan tegangan 2 volt.
2.4 Prinsip Prinsip Kerja Kerja Baterai Baterai
Batera Bateraii adalah adalah perang perangkat kat yang yang mampu mampu mengha menghasil silkan kan tegang tegangan an DC, yaitu yaitu dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung didalamnya menjadi energi listrik melalui reaksi elektro kimia, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Batere terdiri dari beberapa sel listrik, sel listrik tersebut menjadi penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Sel batere tersebut elektroda – elektroda. Elektroda negatif disebut katoda, yang berfungs berfungsii sebagai sebagai pemberi pemberi elektron. elektron. Elektroda Elektroda positif positif disebut disebut anoda yang berfungsi berfungsi sebagai penerima elektron. Antara anoda dan katoda akan mengalir arus yaitu dari kutub positif (anoda) ke kutub negatif (katoda). Sedangkan electron akan mengalir dari katoda menuju anoda. Baterai
adalah
pengisian/cas/charge
suatu
energi
proses listrik
kimia diubah
listrik, menjadi
dimana
pada
saat
kimia
dan
saat
pengeluaran/discharge energi energi kimia diubah menjadi energi listrik. Baterai Baterai terdiri terdiri dari satu atau lebih voltaic cell (tergantung besarnya voltase yang diinginkan contohnya baterai aki 6 Volt atau 12 Volt) . Masing-masing voltaic cell terdiri dari dua half cells yang dihubungkan secara seri oleh penghantar elektrolit. Satu half cells mempunyai elektroda positif (katoda) yang satunya elektroda negatif (atoda). Daya baterai di dapat dari reaksi reduksi dan oksidasi.
Gambar 5: Ilustrasi cara kerja baterai Reduksi terjadi pada katoda dan oksidasi terjadi di anoda. Elektroda tersebut tidak tidak bersen bersentuh tuhan an dan arus arus listrik listrik dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan elektr elektroli olit. t. Elektr Elektroli olitt dapat dapat berupa cairan atau padat. Untuk lebih penjelasan lebih detail tentang baterai (dalam hal ini adalah aki; aki mobil/motor/ mobil/motor/mainan mainan yang memakai elektrolit elektrolit cair). Aki terdiri terdiri dari sel-sel dimana tiap sel memiliki tegangan sebesar 2 V, artinya aki mobil dan aki motor yang memiliki tegangan 12 V terdiri dari 6 sel yang dipasang secara seri (12 V = 6 x 2 V) sedangkan aki yang memiliki tegangan 6 V memiliki 3 sel yang dipasang secara seri (6 V = 3 x 2 V).
Antara Antara satu satu sel dengan dengan sel lainnya lainnya dipisa dipisahka hkan n oleh oleh dindin dinding g penyek penyekat at yang yang terdapat dalam bak baterai, artinya tiap ruang pada sel tidak berhubungan karena itu cairan elektrolit pada tiap sel juga tidak berhubungan berhubungan (dinding pemisah antar antar sel tidak boleh ada yang bocor/merembes). Di dalam satu sel terdapat susunan pelat pelat yaitu beberapa pelat untuk kutub positif (antar pelat dipisahkan oleh kayu, ebonit atau plastik, tergantung tergantung teknologi yang digunakan) digunakan) dan beberapa beberapa pelat untuk kutub kutub negatif. negatif. Bahan aktif dari plat positif terbuat dari oksida timah coklat (PbO2) sedangkan bahan aktif dari plat negatif ialah timah. Terdapat 2 proses yang terjadi pada baterai : 2.4.1 .4.1
Pro Proses ses Pen Peng goson songan gan
Proses Proses pengosonga pengosongan n adalah proses perubahan perubahan energi energi kimia menjadi energi energi listrik listrik.. Proses Proses discha discharge rge pada pada sel berlan berlangsu gsung ng menuru menurutt skema skema gambar gambar 6. Bila Bila sel dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan beban beban maka maka elektr elektron on mengal mengalir ir dari dari anoda anoda melalu melaluii beban beban ke katoda, kemudian ion-ion negatif mengalir ke anoda dan ion-ion positif mengalir ke katoda.
Gambar 6: Proses pengosongan (discharge) Pada saat baterai baterai mengeluark mengeluarkan an arus, arus, oksigen oksigen (O) pada pelat positif terlepas karena bereaksi/bersenyawa/bergabung dengan hidrogen (H) pada cairan elektrolit yang secara perlahan-lahan keduanya bergabung / berubah menjadi air (H 20) dan asam (SO 4) pada cairan elektrolit bergabung dengan timah (Pb) di pelat positif maupun pelat negatif sehigga menempel dikedua pelat tersebut. Reaksi ini akan berlangsung terus sampai isi (tenaga baterai) habis alias dalam keadaan discharge. Pada saat baterai dalam keadaan keadaan
discharge maka hampir semua asam melekat pada pelat-pelat dalam sel sehingga cairan elet eletro roli litt kons konsen entr tras asin inya ya sang sangat at rend rendah ah dan dan hamp hampir ir hany hanyaa terd terdir irii dari dari air air (H 2O), akibatnya berat jenis cairan menurun menjadi sekitar 1,1 kg/dm 3 dan ini mendekati berat jenis air yang 1 kg/dm 3. Sedangkan baterai yang masih berkapasitas penuh berat
jenisnya sekitar 1,285 kg/dm 3. Dengan perbedaan berat jenis inilah kapasitas isi baterai bisa diketahui apakah masih penuh atau sudah berkurang yaitu dengan menggunakan alat hidrometer. Hidrometer ini merupakan salah satu alat yang wajib ada di bengkel aki (bengkel yang menyediakan jasa setrum/cas aki). Selain itu pada saat baterai dalam keadaan discharge maka 85% cairan elektrolit terdiri dari air (H 2O) dimana air ini bisa membeku, bak baterai pecah dan pelat-pelat menjadi rusak. 2.4.2 .4.2
Pro Proses ses Peng Pengis isia ian n
Proses pengisian adalah proses perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Pada proses pengisian menurut skema gambar 7 adalah bila sel dihubungkan dengan power supply maka elektroda elektroda positif menjadi anoda dan elektroda elektroda negatif menjadi katoda. Dan proses kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
Gambar 7: Proses pengisian (charge) 1. Aliran elktron menjadi terbalik, terbalik, mengalir mengalir dari anoda melalui power supply supply menuju ke katoda. 2. Ion-ion negatif mengalir dari katoda ke anoda. 3. Ion-ion positif mengalir dari anoda ke katoda. Baterai yang menerima arus adalah baterai yang sedang disetrum / dicas / sedang diisi dengan cara dialirkan listrik DC, dimana kutub positif baterai dihubungkan dengan arus listrik positif dan kutub negatif dihubungkan dengan arus listrik negatif. Tegang Tegangan an yang yang dialiri dialiri biasan biasanya ya sama sama dengan dengan tegang tegangan an total total yang yang dimilik dimilikii batera baterai, i, artinya baterai 12V dialiri tegangan 12V DC, baterai 6V dialiri tegangan 6V DC, dan dua baterai 12V yang dihubungkan secara seri dialiri tegangan 24V DC (baterai yang dihubungkan seri total tegangannya adalah sama dengan jumlah dari masing-masing tegangan baterai). Hal ini dapat ditemukan pada bengkel aki dimana ada beberapa
baterai yang dihubungkan secara seri dan disetrum sekaligus. Kuat arus (ampere)yang harus dialiri bergantung juga dari kapasitas yang dimiliki baterai tersebut. Proses pengisisan ini berlawanan dengan proses pengosongan, yaitu : oksigen (O) dalam air (H2O) terlepas karena bereaksi / bersenyawa / bergabung dengan timah (Pb) pada pelat positif dan secara perlahan – lahan kembali menjadi oksida timah colat (PbO2) (PbO2) dan asam asam (SO4) (SO4) yang yang menemp menempel el pada pada kedua kedua pelat pelat (pelat (pelat positi positiff maupun maupun negatif) terlepas dan bergabung dengan hidrogen (H) pada air (H2O) di dalam cairan elektrolit dan kembali terbentuk menjadi asam sulfat (H2SO4) sebagai cairan elektrolit. Akibatnya berat jenis cairan elektrolit bertambah menjadi sekitar 1,285 (pada baterai yang terisi penuh). Jadi reaksi kimia pada saat pengisian (charging) adalah kebalikan dari reaksi kimia pada saat pengosongan (discharging).
BAB III PENUTUP
3.1.1
Kesimpulan
Baterai adalah alat listrik listrik - kimiawi kimiawi yang menyimpan energi dengan mengubah energi listrik menjadi energi kimia dan dapat mengeluarkan energi dengan mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting seperti di ilustrasikan dalam gambar 1, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai), seng seng (Zn) (Zn) seba sebaga gaii kato katoda da (kut (kutub ub nega negati tiff bate batera rai) i),, dan dan past pastaa seba sebaga gaii elek elektr trol olit it (penghantar). Baterai dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua), yaitu: baterai primer dan baterai seku sekund nder er.. Bate Batera raii prime primerr yaitu yaitu bate batera raii yang yang hany hanyaa digu diguna naka kan n satu satu kali kali karen karenaa menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik ( irreversible reaction) dan dan setelah setelah habis isi (Recharge (Recharge). ). Sedangkan Sedangkan baterai sekunder yaitu baterai yang dapat digunakan digunakan berkali-kali berkali-kali dengan dengan mengisi mengisi kembali kembali muatannya muatannya karena karena reaksi reaksi kimianya kimianya bersifat bisa dibalik (reversible reaction), apabila telah habis energinya setelah dipakai. dipakai . Adapun pengklasifikasian baterai berdasarkan kapasitas baterai dan bahan elektrolit. Berd Berdas asar arka kan n
kapa kapasi sita tasn snya ya
bate batera raii
terb terbag agii
menj menjad adi: i:
kapa kapasi sita tass
deng dengan an
harg hargaa
rendah/menengah dan kapasitas dengan harga tinggi. Berdasarkan bahan elektrolitnya, baterai terbagi atas: baterai alkali dan baterai timah hitam. Baterai Baterai bekerja bekerja menurut menurut prinsip-pri prinsip-prinsip nsip dasarnya, dasarnya, di mana terdapat 2 (dua) pro prose sess yang yang terj terjad adii yait yaitu: u: pros proses es peng pengos oson onga gan n dan dan pros proses es peng pengis isia ian. n. Pros Proses es pengosongan (discharge) adalah proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Proses pengisian (charge) adalah proses perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Jadi reaksi kimia pada saat pengisian (charging) adalah kebalikan dari reaksi kimia pada saat pengosongan (discharging).
3.2
Saran
Makalah yang berjudul “BATERAI BATERAI / ACCUMULA ACCUMULATOR TOR ” ini memiliki banyak kekuranga kekurangan n dalam hal pengumpula pengumpulan n literatur literatur yang terbaru terbaru dalam dalam penyusuna penyusunannya nnya.. Para pemba pembaca ca dapat dapat memberi memberikan kan masukan masukan kepada kepada penuli penuliss untuk untuk penela penelaaha ahan n lebih lebih dalam dalam mengenai pokok bahasan yang diulas dalam makalah. Penul Penulis is berhar berharap ap makala makalah h ini dapat dapat berman bermanfaa faatt sebaga sebagaii litera literatur tur atau atau sumbe sumber r pembe pembelaj lajara aran n dan pengay pengayaan aan untuk untuk para para pembac pembacaa sehing sehingga ga pembah pembahasa asan n mengen mengenai ai perubahan energi listrik menjadi energy kimia dan sebaliknya semakin berkembang.
Baterai / Accumulator
16
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/w/index http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baterai&oldid .php?title=Baterai&oldid=4860709 =4860709 , diakses pada tanggal 16 Desember 2011 pukul 11.12 WIB Lister Eugene. 1988. Mesin dan Rangkaian Listrik . Erlangga, Jakarta. http://www.kaskus.us/showthread http://www.kaskus.us/showthread.php?t=10908975 .php?t=10908975 . Asal Asal Usul Usul Accu Accu (Acc (Accum umul ulat ator or)) diakses pada tanggal 14 Desember 2011 pukul 12.40 WIB Daryanto. 1987. Teknik Listrik . Bina Aksara, Jakarta http://books.google.co.id/books? id=N4MIYjoSBcAC&dq+proses+terjadinya+perub id=N4MIYjoSBcAC&dq +proses+terjadinya+perubahan+energi+listrik ahan+energi+listrik+menjadi+ki +menjadi+ki mia&hl=id&source=gbs_similar, diakses pada tanggal 16 Desember 2011 pukul 10.30 WIB http://www.crayonpedia.org/mw/SUMBER http://www.crayonpedia.org/mw/SUMBER_ARUS_LISTRIK.Sukis_Wariyono _ARUS_LISTRIK.Sukis_Wariyono,,
diakses
pada tanggal 16 Desember 2011 pukul 10.45 WIB http://priska-geovanni.blogspo http://priska-geovanni.blogspot.com/2009/01/aku t.com/2009/01/akumulator.html mulator.html , diakse diaksess pada pada tangga tanggall 16 Desember 2011 pukul 11.00 WIB
Baterai / Accumulator
17
