1.
Tujuan Pembelajaran Umum
a. Menguji baterai dengan prosedur yang
benar
b. Melepas dan menggtanti baterai
dengan prosedur yang benar
c. Memelihara baterai dan mengisi
baterai dengan metode yang benar
2.
Rincian Kegiatan Belajar
- Membaca dan memahami isi modul
- Mengerjakan soal latihan secara
mandiri
- Mengerjakan soal tes akhir
dalam modul secara mandiri
3.
Petunjuk Belajar
- Bacalah dan pahami dengan
seksama uraian materi yang disajikan dalam modul ini, kemudian pahami pula
penerapan materi tersebut dalam contoh-contoh soal beserta cara
penyelesaiannya. Bila terpaksa masih ada materi yang kurang jelas dan
belum bisa dipahami dapat ditanyakan kepada guru yang mengampu mata
pelajaran tersebut.
- Coba kerjakan setiap soal
latihan secara mandiri, hal ini dimaksudkan untuk mengetahui sebarapa
besar pemahaman yang telah dimiliki setiap siswa terhadap materi-materi
yang telah dibahas.
- Apabila dalam kenyataannya
dalam belajar siswa belum menguasai materi pada level yang diharapkan,
coba ulangi membaca dan mengrjakan lagi latihan-latihan dan jika bertanya
kepada guru yang mengampu mata pelajaran tersebut.
BAB I
KONSTRUKSI DAN MEMERIKSA BATERAI
A.
Tujuan Pembelajaran Umum
1. Siswa dapat mengetahui konstruksi
baterai
2. Siswa dapat mengidentifikasi tipe
dan kapasitas baterai
3. Siswa dapat melakukan pemeriksaan
visual pada baterai
B.
Materi Pokok
1. Konstruksi Baterai
2. Pemeriksaan dan Pengujian Visual
Baterai
C.
Uraian Meteri
Baterai merupakan sumber energi
listrik yang digunakan oleh sistem starter dan sistem kelistrikan yang lain.
Baterai ada dua tipe yaitu baterai kering dan baterai basah. Baterai yang
digunakan untuk motor, mobil maupun truk adalah
baterai jenis basah.
Pada kendaraan secara umum baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik pada kendaraan,
namun bila kita amati lebih detail maka fungsi baterai adalah:
1)
Saat
mesin mati sebagai sumber
energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
2)
Saat starter untuk mengidupkan sistem starter
3)
Saat
mesin hidup
sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidup energi
listrik bersumber dari alternator.
1. Konstruksi
Baterai
Baterai terdiri dari beberapa komponen antara lain : Kotak baterai, terminal baterai, elektrolit
baterai, lubang elektrolit baterai,
tutup baterai dan sel baterai. Dalam satu baterai terdiri dari beberapa
sel baterai, tiap sel menghasilkan tegangan 2 - 2,2 V. Baterai 6 V terdiri dari
3 sel, dan baterai 12 V mempunyai 6 sel baterai yang dirangkai secara seri.
Tiap sel baterai mempunyai lubang untuk mengisi
elektrolit baterai, lubang tersebut ditutup dengan tutup baterai, pada tutup
terdapat lubang ventilasi yang digunakan untuk mengalirkan uap dari elektrolit
baterai. Tiap sel baterai terdapat plat positip, saparator dan plat negatip,
plat positip berwarna coklat gelap (dark brown) dan plat negatip
berwarna abu-abu metalik (metallic gray).
a. Kotak baterai
Wadah yang menampung elektrolit dan
elemen baterai disebut kotak baterai. Ruangan didalamnya dibagi menjadi ruangan
sesuai dengan jumlah selnya. Pada kotak baterai terdapat garis tanda upper
level dan lower level , sebagai
indicator jumlah elektrolit.
b. Elektrolit Baterai
Elektrolit baterai merupakan
campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4),
komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4. Dari
campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270.
c. Sumbat Ventilasi
Sumbat ventilasi ialah tutup untuk
lubang pengisian elektrolit. Sumbat ini juga berfungsi untuk memisahkan gas
hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap asam sulfat di dalam baterai
dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat lubang ventilasi, sedangkan
uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah.
Reaksi Kimia
pada Baterai
Baterai merupakan pembangkitan listrik secara kimia. Listrik dibangkitkan
akibat reaksi kimia antara plat positip,
elektrolit baterai dan plat negatip. Saat baterai dihubungkan dengan
sumber listrik arus searah maka terjadi proses pengisian (charge).
Proses tersebut secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:
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
Dari reaksi kimia tersebut terdapat perbedaan
elektrolit baterai saat kapasitas baterai penuh dan kosong, dimana saat baterai penuh elektroli terdiri
dari 2H2SO4, sedangkan saat kosong
elektrolit batarai adalah 2H2O.
Rating Kapasitas Baterai
Energi yang tersimpan dalam baterai
harus cukup kuat untuk starter, untuk itu baterai harus terisi penuh. Kapasitas
baterai menunjukkan jumlah listrik yang disimpan baterai yang dapat dilepaskan
sebagai sumber listrik. Kapasitas baterai dipengaruhi oleh ukuran plat, jumlah
plat, jumlah sel dan jumlah elektrolit baterai. Terdapat 3 ukuran yang sering
menunjukkan kapasitas baterai, yaitu:
1)
Cranking
Current Ampere (CCA)
2)
Reserve Capacity
3)
Ampere Hour Capacity (AH)
Cranking Current Ampere (CCA)
Kapasitas baterai tergantung pada bahan plat yang bersinggungan dengan
larutan elektrolit, bukan hanya jumlah plat tetapi besar ukuran (luas permukaan
singgung) pada plat yang akan menentukan kapasitasnya. The Internasional standard memberikan nilai
untuk capasitas baterai dengan SAE Cranking Current atau Cold Cranking Current (CCA Cold Cranking
Ampere). Nilai CCA dari suatu
baterai adalah arus (dalam ampere) dari baterai yang diisi penuh sehingga dapat
memberikan arus untuk 30 detik pada 18 derajat Celsius selama itu tetap menjaga tegangan
setiap sel 1.2 volt atau lebih.
Reserve Capacity
Kapasitas layanan adalah banyaknya
waktu dalam menit pada baterai yang diisi penuh dapat memberikan arus sebesar
25 ampere pada 27 derajat Celsius
setelah sistim pengisian dilepas.
Tegangan tidak boleh turun dibawah 1.75 volt per sel (10.5 volt total
untuk baterai 12 volt).
Kapasitas baterai adalah banyaknya
arus pada baterai yang diisi penuh dapat menyediakan arus selama 20 jam pada 27
derajat Celsius, tanpa penurunan tegangan tiap sel dibawah 1.75 volt. Sebagai
contoh: Sebuah Baterai yang secara terus menerus mengalirkan 3 ampere untuk 20
jam dinilai memiliki 60 AH.
Rumus
menentukan kapasitas baterai adalah:
AH = A (amper) x H (Jam)
JIS mendefinisikan kapasitas baterai
sebagai jumlah listrik yang dilepaskan sampai tegangan pengeluaran akhir
menjadi 10,5 V dalam 5 jam. Sebagai contoh baterai dalam keadaan terisi penuh
dikeluarkan muatannya secara terus menerus 10 A selama 5 jam sampai mencapai
tegangan pengeluaran akhir (10,5 V). Maka kapasitas baterai ialah 50 AH (10 x 5
jam) 1 Oc
Stiker Spesifikasi Baterai
Baterai otomotif yang baru memiliki striker yang ditempelkan untuk
memberikan informasi tentang spesifikasi baterai tersebut, salah satu model
stiker baterai seperti tampak dibawah ini
Pada stiker di gambar di atas
menunjukkan nomer kode area yaitu N57. Baterai tersebut memiliki 11 plat per
sel dengan nilai 380 Cold Cranking Ampere dan tegangan baterai yang dihasilkan
adalah 12 volt.
2.
Memeriksa
Baterai
Baterai harus diperiksa secara periodik
dan diuji kemampuannya. Terdapat 3 kelompok pemeriksaan dan pengujian baterai
yang sering dilakukan, yaitu:
1)
Pemeriksaan Visual
2)
Pemeriksaan elektrolit dan kebocoran
3)
Pengujian Beban
3. Pemeriksaan
Visual Baterai
Pemeriksaan
visual meliputi :
1)
Kotak baterai :
Kotak baterai sering mengalami kerusakan yang dapat didentifikasi secara
visual, jenis kerusakan kotak baterai antara lain: kotak
retak akibat benturan, mengembang
akibat over charging, bocor akibat keretakan atau mengembang
2)
Sel-sel baterai :
Sel baterai sering mengalami gannguan yaitu sell yang mengembang akibat
over charging maupun mengkristal dan sel yang rontok karena getaran, kualitas
yang kurang baik maupun usia baterai
3)
Terminal baterai dan konektor kabel:
Terminal baterai dan konektor merupakan bagian baterai yang sering
mengalami kerusakan, bentuk kerusakan paling banyak adalah korosi yang
disebabkan oleh uap elektrolit baterai maupun panas akibat kenektor kendor atau
kotor
4)
Jumlah elektrolit
Jumlah elektrolik perlu diperiksa secara periodic. Bila pengisian
berlebihan (over charging) maka elektrolit cepat berkurang karena penguapan
berlebihan. Pemeriksaan jumlah elektrolit dapat dilakukan dengan cepat karena
kotak dibuat dari plastic yang tembus pandang.
Jumlah elektrolit harus berada diantara garis Upper Level dan Lower
Level.
5)
Kabel Baterai
Kabel baterai dialiri arus yang
sangat besar, saat mesin distarter besar arus dapat mencapai 250 – 500 A,
tergantung dari daya motor starter, dengan arus sebesar itu kabel akan panas.
Panas pada kabel menyebabkan elasitas kabel menurun, isolator muda pecah dan
terkupas, hal ini terjadi terutama pada
isolator dekat dengan terminal baterai.
6)
Pemegang Baterai
Pemengang baterai harus dapat mengikat baterai dengan kuat agar goncangan
baterai dapat dihindari, sehingga usia baterai dapat lebih lama. Gangguan pada
pemegang baterai antara lain kendor akibat mur pengikat karat untuk itu
lindungi mur dengan mengoleskan vaselin/ grease.
Pemeriksaan Elektrolit
Jumlah
elektrolit baterai harus selalu dikontrol, jumlah yang baik adalah diantara
tanda batas Upper Level dengan Lower Level. Jumlah elektrolit
yang kurang menyebabkan sel baterai cepat rusak, sedang jumlah elektrolit
berlebihan menyebabkan tumpahnya elektrolit saat batarai panas akibat pengisian
atau pengosongan berlebihan. Akibat proses penguapan saat pengisian
memungkinkan jumlah elektrolit berkurang, untuk menambah jumlah
elektrolit yang kurang cukup dengan
menambah H2O atau terjual dengan nama Air Accu.
Penyebab
elektrolit cepat berkurang dapat disebabkan oleh overcharging, oleh karena bila
berkurangnya elektrolit tidak wajar maka periksa dan setel arus pengisian.
Keretakan baterai dapat pula menyebabkan elektrolit cepat berkurang, selain itu
cairan elektrolit dapat mengenai bagian kendaraan, karena cairan bersifat
korotif maka bagian kendaraan yang terkena elektrolit akan korosi.
Pemeriksaan
berat jenis elektrolit baterai menggunakan alat hydrometer. Pemeriksaan berat
jenis elektrolit baterai merupakan salah satu metode untuk mengetahui kapasitas
baterai. Baterai penuh pada suhu 20 ºC mempunyai Bj 1,27-1,28, dan baterai
kosong mempunyai Bj 1,100 -1,130.
Berat jenis
elektrolit berubah sebesar 0,0007 setiap perubahan 1 ºC. Spesifikasi berat
jenis normal ditentukan pada 20 ºC, oleh karena itu saat pengukuran temperature
elektrolit harus diamati. Rumus untuk mengkoreksi hasil pengukuran adalah:
S 20 ºC=
St + 0,0007 x (t - 20)
S 20 ºC
:
Berat jenis pada
temperature 20 ºC
St :
Nilai pengukuran berat
jenis
t : Temperatur
elektrolit saat pengukuran
Contoh:
Tentukan berat jenis baterai bila hasil
pengukuran pada temperature 0ºC, menunjukkan berat jenis 1,260.
S 20 ºC = St + 0,0007 x (t - 20)
= 1,260
+ 0,0007 x ( 0 – 20)
= 1,260 – 0,014
= 1,246
Tindakan yang harus dilakukan terkait hasil pengukuran elektrolit adalah sebagai berikut:
Tabel .1 Tindakan yang dilakukan
berdasarkan hasil pengukuran BJ elektrolit
HASIL PENGUKURAN
|
TINDAKAN
|
1.280 Atau lebih
|
Tambahkan air suling agar berat
jenis berkurang
|
1.220 – 1.270
|
Tidak Perlu Tindakan
|
1.210 atau kurang
|
Lakukan pengisian
penuh, ukur berat jenis. Bila masih
dibawah 1.210 ganti baterai.
|
Perbedaan antar sel kurang dari 0.040
|
Tidak perlu tindakan
|
Perbedaan berat jenis antar sel 0.040
atau lebih
|
Lakukan
pengisian penuh, ukur berat jenis. Bila berat jenis antar sel melebihi 0.030,
setel berat jenis. Bila tidak bisa dilakukan, ganti
baterai
|
4.
Hydrometer
Hydrometer adalah alat untuk mendeteksi berat jenis pada
cairan elektrolit pada baterai
Cara
mengoprasikan Hidro meter sebagai berikut:
A. Mausukan ujung hydrometer kedalam
lubang sel sampai menjentuh permukaan caira elektrolit
B. Tekan karet pada ujung hydrometer
sampai ke dalam
C. Setelah kembali ke posisi semula
maka kalian dapat melihat hasil yang di tentukan pada aurometer
Cara menghitung hasil penggukururan
berat jenis air elektrolit dapat dilihat pada tabel diatas sebagai berikut:
A. Good/warna hijau = Kondisi air
elektrolit sangat baik
B. Fair /warna putih = Kondisi caira accu baik
C. Recharge/warna merah =Kondisi air
elektrolit perlu pengisian / stroom
Kebocoran Arus
Adanya kebocoran arus listrik menyebabkan baterai mengalami pengosongan,
sehingga bila kendaraan lama tidak digunakan maka energi listrik yang tersimpan
pada baterai dapat berkurang cukup banyak sehingga mesin sulit dihidupkan.
Mobil
sulit distart di pagi hari, adalah salah satu akibat yang ditimbulkan
dari :
- Clamp
Pengikat kutub + dan – aki yang kurang kencang, atau timbulnya kerak putih
disekitar kepala aki.
- Kondisi
air accu (electrolit) yang kurang sesuai dengan yang dipersyaratkan di bagian
luar aki.
- Bagian
body accu sudah mengembung atau bocor.
Cara perawatan pada baterai
agar dapat tahan lama
v Lakukan
pengecekan air aki secara rutin, tambah jika kurang
v Pergunakan
air aki berbotol biru.
v Bersihkan
terminal aki jika terdapat kerak berwarna putih.
v Ganti
aki jika sudah gembung, atau bocor.
Alternatif :
gunakan aki kering atau Free Maintenance Accu, tidak memerlukan penambahan air
aki, hanya saja keurangannya, rentan terhadap panas mesin, dan apabila tegangan
sudah drop, tidak bisa di charge ulang, harus diganti baru.