klasifikasi battery

Fungsi battery adalah sebagai alat perubah energi kimia menjadi energi listrik untuk menyediakan listrik bagi sistem kelistrikan pada unit.

1. Konstruksi.
Battery dapat dibedakan berdasarkan konstruksi dan tipenya ada 2 macam yaitu :
a. Konstruksi compound.
Battery ini sel - selnya berdiri sendiri - sendiri dan antara sel yang satu dengan yang lain dihubungkan dengan lead bar ( connector ) di luar case, seperti pada gambar berikut ini :

Gbr. Battery jenis Coumpound.

b. Konstruksi Solid.
Battery ini antara sel yang satu dengan yang alin dihubungkan dengan lead bar di dalam case. Terminal yang kelihatan hanya dua buah hasil hubungan seri dari sel - selnya seperti gambar berikut ini.

 

Gbr. Battery jenis Solid.

2. Tipe Battery.
Battery menurut tipenya ada 2 macam yaitu :
a. Tipe Basah ( Wet Type ).
Battery tipe basah ( Wet Type ) terdiri dari elemen - elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik ( full charged ) dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit. Battery ini tidak bisa dipertahankan tetap dalam kondisi full charge. Sehingga harus diisi ( charge ) secara periodik. Selama battery tidak digunakan dalam penyimpanan, akan terjadi reaksi kimia secara lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas battery, reaksi ini disebut “ Self Discharge “.
b. Tipe Kering ( Dry Type ).
Battery tipe kering ( Dry Type ) terdiri dari plate - plate ( postif & negatif ) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Jadi keluar dari pabrik dalam kondisi kering. Setelah battery tersebut diaktif ( diisi elektrolit ), battery dry tipe ini pada dasarnya sama seperti dengan battery tipe basah ( Wet Type ).Elemen - elemen battery ini diisi secara khusus dengan cara memberikan arus DC pada plat yang direndamkan ke dalam larutan elektrolit lemah. Setelah plat - plat itu terisi penuh dengan muatan listrik, kemudian di angkat dari larutan elektrolit kemudian dicuci dengan air dan dikeringkan. Kemudian plat -plat tersebut diassembling dalam case battery.Sehingga bila battery tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan langsung bisa digunakan tanpa charge kembali.
Cara pengisian elektrolit dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gbr. Pengaktifan Dry Charged Batteries.

3. Vent Plug .
Vent plug terdapat ( menjadi satu ) pada tutup di setiap sel. Fungsi tutup itu itu adalah untuk mencegah masuknya debu dan kotoran ke dalam sel. Fungsi yang lebih penting lagi adalah agar tersedia saluran ( lubang ) untuk membebaskan gas dan memungkinkan terbentuknya lagi asam sulfat yang terkandung di dalam uap asam yang terbentuk pada saat pengisian battery ( lihat bentuk saluran vent plug ). Membiarkan tutup sel itu terbuka menyebabkan kotornya sekitar lubang oleh karena adanya uap asam.

Gbr. Vent Plug.

4. Plat Positif Dan Plat Negatif.
a. Plat Positif.
Plat positif terbuat dari material PbO2 ( Lead Peroxide ) yang berwarna coklat tua.
b. Plat Negatif.
Plat negatif terbuat dari material Pb ( spongy lead ) yang berwarna kelabu. Untuk mencegah plat positif dan plat negatif bersinggungan, dipasang separator yang terbuat dari polyvinyl chloride ( PVC ) yang berpori - pori.
5. Elektrolit ( H2SO4 ).
Standard berat jenis ( specific gravity ) elektrolit battery pada temperature standard ( 20 ° C ) adalah 1.280. Apabila temperature larutan elektrolit berubah, maka standard berat jenis elektrolit battery dapat dicari dengan rumus :
S 20 = St + 0,007 ( t – 20 )
Dimana : S 20 = Berat jenis pada temperatur 20 ° C.
                  St = Berat jenis pada temperatur pengukuran
                    t = Teperature elektrolit pada saat pengukuran
Berat jenis akan turun pada saat battery dipakai ( discharge ). Pada kondisi standard ( 20° C ), bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200, maka 0battery harus diisi kembali ( charging ). Bila jumlah elektrolit di dalam battery berkurang, maka harus ditambah dengan air aki ( air suling saja ). Perubahan berat jenis elektrolit tergantung oleh :
8Discharge rate.
8Charge rate.
8Temperature.
8Jumlah asam sulfat yang terkandung dalam elektrolit.
Perubahan berat jenis ini dapat dilihat pada gambar - gambar berjkut ini :

Gbr. Perubahan berat jenis elektrolit saat battery digunakan.

Gbr. Perubahan berat jenis elektrolit saat pengisian battery.

Larutan elektrolit dapat membeku pada temoeratur tertentu. Oleh karena itu kalau menyimpan battery boleh ditempat sedingin mungkin asalkan tidak sampai larutan elektrolitnya membeku. Seperti terlihat pada tabel berikut ini :

Gbr. Pembekuan elektrolit pada berat jeis denngan temperatur tertentu.

6. Reaksi Kimia.
Battery pada saat discharging maupun re - charging akan terjadi reaksi kimia.
a. Reaksi Kimia Pada Saat Discharging.
Yang dimaksud discharging adalah penggunaan isi ( kapasitas ) battery. Rekasi kimia yang terjadi ialah :
PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ----------> PbSO4 + 2 H2O + PbSO4
Pada akhir discharging, plat positif dan plat negatif akan menjadi Pb SO4 dan elektrolitnya akan menjadi H2O.
b. Reaksi Kimia Pada Saat Recharging.
Recharging adalah proses pengisiah battery. Reaksi kimia terjadi ialah :
PbSO2 + 2 H2SO4 + PbSO4 ----------> PbO2 + 2 H2O + Pb
Akhir dari proses recharging ini, pl;at positif kembali menjadi PbO2 dan plat negatifnya Pb, sedangkan elektrolit kembali terbentuk menjadi H2SO4.
c. Larutan Elektrolit.
Larutan elektrolit ini terdiri dari pencampuran antara Asam Sulfat (H2SO4) yang berat jenisnya 1,835 dan air ( H2O ) yang berat jenisnya 1 dengan komposisi tertentui seperi gambar berikut ini :

 

Gbr. Komposisi elektrolit battery.

Hasil campuran 36 Asam sulfat dan 64 %air ajkan menghasilkan elektrolit yang berat jenisnya 1.270 pada 80º F ( 27ºC ).
d. Terminal Voltage.
Terminal voltage adalah batas tegangan battery yuang diijinkan pada saat discharging dan recharging.
a. Saat Dicharging.
Ketika battery dipakai degan arus besar, sebagai contoh digunakan untuk memutar engine waktu start, maka tahanannya dalam battery 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 battery itu. Terminal volatge battery dalam satu sel yang dipakai selama 20 jam ( untuk battery N 200 ) dan arus yang digunakan 10A adalah seperti pada kurva berikut ini :

Gbr. Final terminal voltage untuk 1 sel battery saat discharge.

2. Saat Recharging.
Pada saat recharging ( arus pengisian kurang lebih sepersepuluh dari arus discharging rata - rata ) maka akan menghasilkan naiknya perbedaaan potensial antara terminal positif dan negatif. Pada saat recharging tersebut, akan timbul gelembing - gelembung karena peritiwa elektolisa ( penguraian ) H2O. Gelembungf - gelembung tersebut dapat menyebabkan umur battery pendek. Oleh karena itu, ketika recharging apabila sudah mencapai terminal voltage, maka recharging dihentikan. Lihat kurva berikut ini :