bab 5 sumber arus (baterai)

Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
BAB
5
SUMBER ARUS (BATERAI)
5.1. Pendahuluan
Baterai merupakan suatu komponen elektrokimia yang menghasilkan tegangan
dan menyalurkannya ke rangkaian listrik. Dewasa ini baterai merupakan sumber
utama energi listrik yang digunakan pada kendaraan. Sebagai catatan bahwa baterai
tidak menyimpan listrik, tetapi menampung zat kimia yang dapat menghasilkan energi
listrik. Dua bahan timah yang berbeda berada di dalam asam yang bereaksi untuk
menghasilkan tekanan listrik yang disebut tegangan. Reaksi elektrokimia ini
mengubah energi kimia menjadi energi listrik.
Gambar 5.1. Baterai
Hal-hal yang disyaratkan untuk baterai adalah ukurannya harus kecil, ringan
dan tahan lama, tahan terhadap gunjangan dan mudah dikontrol, mempunyai
kapasitas yang besar dan harganya cukup murah. baterai harus bisa mensuplai arus
listrik ke seluruh peralatan listrik yang ada pada kendaraan. Apabila alternator
mengalamai kerusakan, baterai harus bisa dipakai sebagai sumber listrik pada saat
kendaraan melaju. Baterai harus dapat mengatur kesimbangan antara output dari
alternator dan beban pemakaian. Namun begitu, baterai bukanlah merupakan sumber
utama untuk peralatan listrik yang ada pada kendaraan.
5.2. Fungsi, Tipe, dan Konstruksi Baterai (Accu)
5.2.1. Fungsi Baterai
Pada kendaraan, baterai berfungsi sebagai sumber arus untuk semua sistem
kelistrikan pada kendaraan. Pada saat mesin belum hidup, baterai memberikan energi
listrik untuk sistem penerangan atau sistem lampu-lampu dan aksesoris. Pada saat
start, baterai berfungsi memberikan energi listrik untuk memutarkan motor starter dan
sistem pengapian selama start. Setelah mesin hidup, baterai berfungsi untuk
menerima dan menyimpan energi listrik yang diberikan oleh sistem pengisian baterai.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
97
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Pada kondisi mesin hidup, hampir semua kebutuhan energi listrik pada sistem
kelistrikan kendaraan dipenuhi oleh sistem pengisian.
5.2.2. Tipe Baterai
Beberapa tipe baterai yang ada yaitu baterai tipe timah-asam (lead acid),
baterai perawanan ringan atau baterai bebas perawatan, baterai berventilasi, dan
baterai rapat (sealed baterai). Penjelasan mengenai baterai tersebut adalah sebagai
berikut.
1. Baterai tipe timah-asam (lead acid). Pada baterai tipe ini suatu logam (timah)
direndam dalam suatu larutan elektrolit. Tegangan atau energi listrik dihasilkan
dari reaksi kimia antara logam dan larutan elektrolitnya.
2. Baterai berventilasi. Pada baterai ini, terdapat tutup ventilasi yang dapat dibuka
untuk mengecek elektrolit atau untuk menambahkan air suling jika diperlukan
untuk mengembalikan kondisinya. Tutup ini juga berfungsi untuk mengeluarkan
gas hidrogen yang dihasilkan selama proses pengisian.
3. Baterai rapat (sealed baterai). Baterai ini menggunakan juga timah-asam tetapi
tidak mempunyai tutup yang dapat dilepas untuk mengecek elektrolit atau
menambah elektrolit. Pada beberapa tipe baterai ini, mempunyai mata kecil untuk
menunjukkan tingkat isi dari baterai.
4. Baterai bebas perawatan. Pada baterai jenis ini larutan elektrolit tidak dapat
ditambahkan sehingga tidak diperlukan perawatan baterai secara khusus.
5.2.3. Konstruksi Baterai
Konstruksi baterai digambarkan dengan iliustrasi pada gambar 5.2. Berikut
adalah penjelasan dari tiap-tiap bagian baterai.
Gambar 5.2. Bagian-bagian baterai
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
98
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
1.
Kotak baterai. Bagian ini berfungsi sebagai penampung dan pelindung bagi
semua komponen baterai yang ada di dalamnya, dan memberikan ruang untuk
endapan-endapan baterai pada bagian bawah. Bahan kotak baterai ini biasanya
transparan untuk mempermudah pengecekan ketinggian larutan elektrolit pada
baterai.
Gambar 5.3. Kotak dan tutup baterai
2.
3.
Tutup baterai. Bagian ini secara permanen menutup bagian atas baterai (gambar
5.3), tempat dudukan terminal-terminal baterai, lubang ventilasi, dan untuk
perawatan baterai seperti pengecekan larutan elektrolit atau penambahan air.
Plat baterai. Plat positif dan plat negatif mempunyai grid yang terbuat dari
antimoni dan paduan timah. Plat positif terbuat dari bahan antimoni yang dilapisi
dengan lapisan aktif oksida timah (lead dioxide, PbO2) yang berwarna coklat dan
plat negatif terbuat dari sponge lead (Pb) yang berwarna abu-abu. Jumlah dan
ukuran plat mempengaruhi kemampuan baterai mengalirkan arus. Baterai yang
mempunyai plat yang besar atau banyak dapat menghasilkan arus yang lebih
besar dibanding baterai dengan ukuran plat yang kecil atau jumlahnya lebih
sedikit.
Gambar 5.4. Plat positif dan negatif baterai dalam satu sel
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
99
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Beberapa macam bahan yang banyak digunakan untuk plat baterai di
antaranya adalah antimoni timah (lead antimony), kalsium timah (lead calcium),
rekombinasi (gel cell). Macam-macam bahan plat baterai dan elektrolit yang
digunakan akan menghasilkan karakteristik baterai yang berbeda. Bahan plat
antimoni timah banyak digunakan pada baterai asam timah (lead acid) pada
umumnya. Keuntungan baterai ini adalah 1) umur servis yang lebih panjang
dibanding baterai kalsium, 2) lebih mudah di-charge atau diisi ulang pada saat
baterai benar-benar sudah kosong, dan 3) harganya lebih murah.
Baterai yang menggunakan plat berbahan kalsium timah adalah baterai
asam timah bebas perawatan (maintanance free lead acid battery). Keuntungan
baterai tipe ini adalah 1) tempat cadangan elektrolit di atas plat baterai lebih
besar, 2) kemampuan menghasilkan arus untuk starter dingin (cold cranking
amper rating) lebih tinggi, dan 3) hanya sedikit atau bebas perawatan. Baterai
dengan gel cell merupakan baterai asam timah yang rapat yang bahan
elektrolitnya berupa gel yang lebih padat dibanding cairan baterai lainnya.
Keuntungan tipe ini adalah 1) tidak ada cairan elektrolit yang dapat menyebabkan
kebocoran, 2) dapat bertahan beberapa lama dalam keadaan baterai kosong
(habis sama sekali = discharged) tanpa mengalami kerusakan (deep cycled), 3)
bebas karat dan perawatan, 4) umur pakai tiga kali atau empat kali lebih panjang
dibanding baterai biasa, dan 5) jumlah plat yang lebih banyak dengan jarak yang
rapat (berdekatan) sehingga ukuran baterai lebih kecil atau kompak.
Gambar 5.5. Baterai gel cell
4.
Separator atau penyekat. Penyekat yang berpori ini ditempatkan di antara plat
positif dan plat negatif. Pori-pori yang terdapat pada penyekat tersebut
memungkinkan larutan elektrolit melewatinya. Bagian ini juga berfungsi mencegah
hubungan singkat antar plat.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
100
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Gambar 5.6. Penyekat atau sparator di antara plat baterai
5.
Separator disisipkan diantara pelat positif dan negatif untuk mencegah agar
tidak terjadi hubungan singkat antara kedua plat tersebut. Apabila pelat
mengalami hubung singkat karena kerusakan separator, maka energi yang
dihasilkan akan bocor. Bahan yang dipakai untuk separator adalah resin fiber
yang diperkuat, karet atau plastik. Permukaan separator yang berpori menghadap
ke plat positif untuk melindungi karat dari plat positif agar tidak berhamburan.
Persyaratan yang harus dipenuhi oleh separator adalah bukan konduktor, harus
cukup kuat, tidak mudah berkarat oleh elektrolit, dan tidak menimbulkan bahaya
terhadap elektroda.
Sel. Satu unit plat positif dan plat negatif yang dibatasi oleh penyekat di antara
kedua plat posotif dan negatif disebut dengan sel atau elemen. Sel-sel baterai
dihubungkan secara seri satu dengan lainnya, sehingga jumlah sel baterai akan
menentukan besarnya tegangan baterai yang dihasilkan. Satu buah sel di dalam
baterai menghasilkan tegangan kira-kira sebesar 2,1 volt, sehingga untuk baterai
12 V akan mempunyai 6 sel.
Gambar 5.7. Sel baterai
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
101
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
6.
7.
8.
Penghubung sel (cell connector) merupakan plat logam yang dihubungkan
dengan plat-plat baterai. Plat penghubung ini untuk setiap sel ada dua buah (lihat
gambar 5.7), yaitu untuk plat positif dan plat negatif. Penghubung sel pada plat
positif dan negatif disambungkan secara seri untuk semua sel.
Pemisah sel (cell partition). Ini merupakan bagian dari kotak baterai yang
memisahkan tiap sel (lihat gambar 5.3).
Terminal baterai. Ada dua terminal pada baterai, yaitu terminal positif dan terminal
negatif yang terdapat pada bagian atas baterai. Saat terpasang pada kendaraan,
terminal-terminal ini dihubungkan dengan kabel besar positif (ke terminal positif
baterai) dan kabel massa (ke terminal negatif baterai).
Gambar 5.8. Terminal baterai
9.
Tutup ventilasi. Komponen ini terdapat pada baterai basah untuk menambah atau
memeriksa air baterai. Lubang ventilasi berfungsi untuk membuang gas hidrogen
yang dihasilkan saat terjadi proses pengisian.
Gambar 5.9. Tutup ventilasi
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
102
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
10. Larutan elektrolit, yaitu cairan pada baterai merupakan campuran antara asam
sulfat (H2SO4) dan air (H2O). Secara kimia, campuran tersebut bereaksi dengan
bahan aktif pada plat baterai untuk menghasilkan listrik. Baterai yang terisi penuh
mempunyai kadar 36% asam sulfat dan 64% air. Larutan elektrolit mempunyai
berat jenis (specific gravity) 1,270 pada 200C (680F) saat baterai terisi penuh.
Berat jenis merupakan perbandingan antara massa cairan pada volume tertentu
dengan massa air pada volume yang sama. Makin tinggi berat jenis, makin kental
zat cair tersebut. Berat jenis air adalah 1 dan berat jenis asam sulfat adalah
1,835. Dengan campuran 36% asam dan 64% air, maka berat jenis larutan
elektrolit pada baterai sekitar 1,270.
Gambar 5.10. Campuran asam dan air pada larutan elektrolit
5.3. Kapasitas baterai
Sebuah baterai harus mempunyai kapasitas yang cukup agar mampu
memberikan energi listrik yang cukup untuk memutarkan motor starter saat mesin
dihidupkan. Kapasitas baterai merupakan besarnya energi listrik yang dapat diberikan
oleh baterai saat baterai tersebut dalam kondisi terisi penuh. Kapasitas baterai
dipengaruhi oleh kualitas dan volume larutan elektrolit, jumlah sel dalam baterai,
ukuran dan jumlah plat dalam baterai. Istilah yang umum digunakan untuk
menyatakan kapasitas baterai adalah CCA (cold cranking ampere), RC (reserve
capacity), AH (amper hour), dan daya (power, Watt).
5.3.1. CCA (cold cranking ampere, arus starter dingin)
Fungsi utama baterai adalah memberikan energi listrik pada motor starter saat
mesin dihidupkan dan memberikan energi listrik ke sistem kelistrikan lainnya. Saat
mesin di-start, pengeluaran energi listrik sangat besar dan singkat. CCA secara
khusus menyatakan kemampuan baterai (masih penuh terisi) untuk mengeluarkan
arus (dalam Amper) beban penuh pada temperatur 00F (-17,80C) selama 30 detik.
Tegangan dipertahankan pada 1,2 V pada tiap sel atau 7,2 V untuk enam sel pada
baterai 12 V. Harga CCA baterai sekitar 350 sampai 560 A tergantung tipe dan jenis
baterai.
5.3.2. RC (reserve capacity, kapasitas cadangan)
Selain menyediakan energi listrik yang besar saat mesin di-start, baterai juga
harus dapat menyediakan energi cadangan untuk sistem pengapian, sistem lampulampu, dan asesoris jika sistem pengisian baterai (charging system) tidak bekerja. RC
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
103
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
menyatakan waktu (dalam menit) suatu baterai yang terisi penuh untuk mengalirkan
arus sebesar 25 A dan tegangan pada tiap sel dipertahankan 1,75 V atau 10,5 V
untuk enam sel pada baterai 12 V. Besarnya nilai RC berkisar antara 55 sampai 115
menit.
5.3.3. AH (amper-hour, amper-jam)
Bahan aktif pada plat baterai harus tahan terhadap kondisi penerapan beban
lampu-lampu yang membutuhkan daya tertentu saat menyala. Metode pengujian ini
disebut juga metode pemakaian baterai 20 jam. Baterai pada umumnya menyatakan
kapasitasnya dalam satuan amper-jam. AH menyatakan besarnya arus yang dapat
mengalir dalam waktu 20 jam pada temperatur 270C (800F) sementara selama
pengujian tegangan dipertahankan pada 1,75 V pada tiap sel atau 10,5 V untuk enam
sel pada baterai 12 V. Misalnya, sebuah baterai dapat mengalirkan arus sebesar 3 A
dalam waktu 20 jam, maka kapasitas baterai tersebut adalah 3 A x 20 jam = 60
amper-jam.
5.3.4. Power atau daya (Watt)
Besarnya energi listrik yang dikeluarkan oleh baterai pada saat mesin di-start
juga dapat dinyatakan dalam Watt. Daya baterai ditentukan dengan menentukan arus
dan tegangan baterai pada 00F (17,80C). Kedua besaran tersebut kemudian dikalikan
sehingga didapat daya. Daya pada baterai berkisar antara 2000 sampai 4000 W.
5.4. Cara Kerja Baterai (Reaksi Elektrokimia)
Baterai dan bagian-bagiannya saling bekerja sama untuk menghasilkan energi
listrik. Dasar kerja baterai adalah mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Pada
bagian ini akan dijelaskan bagaimana kerja baterai, mulai dari teori sel sampai dengan
reaksi elektrokimia.
5.4.1. Teori Sel
Gambar 5.11. Dasar kerja sel
Dasar sel dari sebuah baterai terdiri dari beberapa komponen, yaitu plat positif,
plat negatif, elektrolit, dan kotak sel. Kedua plat terendam dalam larutan elektrolit
campuran antara asam sulfat dan air. Plat positif terbuat dari bahan yang berwarna
merah kecoklatan yang disebut dioksida timah (lead dioksida, PbO2) sedangkan plat
negatif terbuat dari timah (Pb) yang berwarna abu-abu. Apabila sebuah penghantar
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
104
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
dan sebuah beban (gambar 5.11) dihubungkan dengan kedua plat tersebut, maka
akan terjadi aliran arus dari plat positif ke plat negatif dan menyebabkan lampu
menyala. Proses pengeluaran isi (discharging) ini akan terus berlangsung sampai
kedua logam itu menjadi sama (PbSO4) dan seluruh asam sudah termanfaatkan
sehingga cairan yang ada hanya berupa air (H2O). Dalam kondisi seperti ini maka sel
(baterai) tersebut dikatakan kosong (discharged) dan tidak dapat menghasilkan arus
listrik lagi. Kondisi sel yang sudah kosong ini dapat dikembalikan seperti keadaan
semula (terisi penuh, charged) dengan memberikan arus listrik ke kedua plat pada sel
tersebut dan secara berangsur-angsur akan terisi kembali.
5.4.2. Reaksi Elektrokimia
Baterai dapat dipakai dan diisi kembali secara berulang-ulang. Kerja baterai
dalam menghasilkan arus listrik adalah berdasarkan reaksi elektrokimia. Cara kerja
baterai dijelaskan dalam tahapan yaitu dalam keadaan penuh (charged), pengeluaran
arus (discharging), baterai kosong (discharged), dan pengisian (charging).
5.4.2.1. Baterai Terisi Penuh
Gambar 5.12. Baterai dalam kondisi terisi penuh (charged)
Baterai yang berada dalam kondisi terisi penuh, plat positif baterai tersebut
adalah PbSO4 sedangkan plat negatifnya adalah Pb. Larutan elektrolit yang ada pada
baterai tersebut merupakan campuran dari asam sulfat (H2SO4) dan air (H2O).
5.4.2.2. Baterai Mengeluarkan Arus
Gambar 5.13. Pengeluaran arus (discharging)
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
105
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Apabila sebuah beban, misalnya lampu, dihubungkan dengan terminal positif
dan negatif baterai, larutan elektrolit akan bereaksi dengan plat-plat baterai sehingga
menghasilkan arus listrik dan lampu akan menyala. Elektrolit terbagi menjadi hidrogen
(H2) dan sulfat (SO4). Hidrogen (H2) bereaksi dengan oksigen (O) dari plat positif
baterai dan menghasilkan air (H2O). Sulfat (SO4) bereaksi dengan Pb pada plat
negatif dan plat positif dan menghasilkan PbSO4.
Tabel 5.1. Reaksi Kimia saat Pengeluaran Arus (discharging)
Plat
Positif
PbO2
Elektrolit
+
2H2SO4
+
Plat
Negatif
Pb
Î
Plat
Positif
PbSO4
Elektrolit
+
2H2O
+
Plat
Negatif
PbSO4
5.4.2.3. Baterai dalam Keadaan Kosong (Discharged)
Gambar 5.14. Baterai kosong
Proses pengeluaran arus seperti dijelaskan pada gambar 5.13, dalam jangka
yang lama akan menyebabkan plat positif dan negatif menjadi PbSO4 dan larutan
elektrolit hanya berupa air saja (menjadi H2O). Dalam kondisi seperti ini maka tidak
akan terjadi reaksi kimia antara plat baterai dan cairan di dalam baterai. Jika pada
kedua terminal baterai diberi sebuah lampu, maka lampu tidak akan menyala karena
tidak ada arus listrik yang dihasilkan.
5.4.2.4. Pengisian Baterai (Charging)
Gambar 5.15. Pengisian baterai
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
106
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Pengisian baterai bertujuan untuk mengembalikan kondisi baterai supaya
kembali terisi penuh. Pada proses ini aksi kimia akan dikembalikan seperti semula.
Dengan memberikan arus listrik pada baterai tersebut, maka sulfat (SO4) akan lepas
dari plat positif dan plat negatif dan bereaksi kembali dengan hidrogen (H2) dan
membentuk asam sulfat (H2SO4). Oksigen (O2) bereaksi dengan timah (Pb) pada plat
positif dan membentuk PbO2. Pada proses ini terjadi gas pada saat baterai mendekati
terisi penuh, dan gelembung hidrogen keluar dari plat negatif sedangkan pada plat
positif terbentuk oksigen.
Tabel 5.2. Reaksi Kimia saat Pengisian Baterai (Charging)
Plat
Positif
PbSO4
Elektrolit
+
2H2O
+
Plat
Negatif
PbSO4
Î
Plat
Positif
PbO2
Elektrolit
+
2H2SO4
+
Plat
Negatif
Pb
5.4.3. Karakteristik Elektrolit Baterai
Seiring dengan penggunaan listrik dari baterai untuk berbagai macam
keperluan rangkaian listrik, maka kondisi baterai akan menurun. Berat jenis (specific
gravity) elektrolit berkurang secara proporsional sesuai dengan besarnya pemakaian
listrik pada baterai. Gambar 5.16 memperlihatkan hubungan antara perubahan berat
jenis dengan jumlah pengeluaran baterai (tingkat kekosongan baterai). Berat jenis
1.280 adalah berat jenis dengan kondisi baterai terisi penuh, dan 1.080 adalah berat
jenis untuk kondisi baterai kosong. Dengan mengukur berat jenis elektrolit, bersarnya
tingkat kekosongan baterai (discharged) dapat diketahui.
Gambar 5.16. Hubungan berat jenis elektrolit dengan tingkat kekosongan baterai
Jika baterai yang sudah kosong tidak dipakai dalam jangka waktu yang lama,
maka elektroda bisa menjadi lead sulfate (PbSO4) secara permanen atau timbul
kerusakan pada plat baterai, sehingga baterai tidak dapat digunakan lagi. Jika berat
jenisnya adalah 1.200 (200 Celcius), baterai harus diisi ulang. Jika baterai disimpan
dalam jangka waktu yang lama, maka baterai tersebut harus diisi kembali sedikitnya
satu kali untuk 15 hari. Perubahan temperatur akan mempengaruhi berat jenis
elektrolit. Hal ini disebabkan karena volume asam sulfat (elektrolit) bisa menyusut atau
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
107
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
mengembang karena temperatur, sehingga berat per satuan volume berubah. Oleh
sebab itu, jika temperatur naik, berat jenis elektrolit akan turun, dan jika temperatur
turun, maka berat jenis elektrolit akan naik. Gambar berikut ini memperlihatkan
pengaruh temperatur elektrolit terhadap berat jenis elektrolit.
Gambar 5.17. Hubungan berat jenis elektrolit dengan temperatur elektrolit
5.5. Penanganan Baterai
Baterai memerlukan perawatan dan penanganan khusus agar umur baterai
bisa panjang. Beberapa hal yang penting dilakukan terhadap baterai untuk merawat,
memeriksa dan menguji baterai. Hal-hal tersebut dilakukan untuk mengetahui kondisi
baterai, dan mengembalikan kondisi baterai.
5.5.1. Melepas dan Memasang Baterai
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melepas baterai adalah sebagai
berikut.
1. Pastikan kunci kontak berada dalam posisi Off dan semua aksesori atau sistem
kelistrikan dalam keadaan Off.
2. Lepas kabel baterai dengan terlebih dahulu melepas kabel negatif.
3. Lepas baterai dari kendaraan. Harap diperhatikan: hati-hati dalam melepas
baterai karena kemungkinan rumah baterai retak atau bocor sehingga cairan
elektrolit dapat mengenai kulit anda. Gunakan sarung tangan saat mengeluarkan
baterai agar lebih aman.
4. Periksa dudukan baterai dari kemungkinan rusak yang disebabkan oleh larutan
elektrolit baterai. Jika memang ada kerusakan akibat elektrolit, maka daerah itu
perlu dibersihkan dengan air hangat dan baking soda. Gosok daerah tersebut
dengan sikat kaku kemudian lap dengan kain yang direndam dengan air dan
baking soda.
5. Bersihkan bagian atas baterai.
6. Lakukan pemeriksaan baterai secara visual (jika terdapat hal-hal yang
memerlukan pemeriksaan dan pengujian lanjut, lihat pada bagian khusus
pemeriksaan dan pengujian baterai dalam bab ini juga).
7. Periksa kotak baterai dan tutupnya dari kemungkinan retak. Jika ada yang retak,
baterai harus diganti.
8. Bersihkan area tempat baterai dengan pembersih yang sesuai.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
108
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
9.
10.
11.
12.
13.
Bersihkan permukaan klem terminal dengan alat pembersih yang sesuai. Ganti
kabel dan klem terminal yang rusak (Bila terjadi masalah pada baterai, lakukan
pemeriksaan-pemeriksaan baterai seperti dijelaskan pada bagian pemerisaan
baterai).
Pasang kembali baterai ke dalam mobil.
Hubungkan kabel terminal baterai, pastikan kabel terminal masuk ke dalam
dengan aman.
Kencangkan baut terminal dengan benar.
Setelah dikencangakan, lapisi semua sambungan dengan gemuk (light mineral
grease).
PERHATIAN: saat baterai sedang diisi, maka akan keluar gas yang mudah terbakar di
antara tutup selnya. Jangan merokok di area tempat baterai sedang atau baru saja
diisi. Jangan melepas penjepit chager dari terminal baterai yang sedang diisi karena
akan menimbukan percikan api yang dapat menyebabkan terbakarnya gas hidrogen
yang dihasilkan pada proses pengisian.
5.5.2. Pemeriksaan visual
Baterai yang dilepas dari kendaraan perlu diperiksa untuk mengetahui
adanya kerusakan pada baterai. Pemeriksaan baterai secara visual dilakukan dengan
langkah-langkah berikut.
1. Periksa keretakan pada kotak baterai, kerusakan pada terminal baterai, dan
kebocoran elektrolit. Jika ada keretakan yang menyebabkan bocornya elektrolit,
ganti baterai.
2. Periksa keretakan atau kerusakan kabel baterai dan klem kabel, ganti jika
diperlukan.
Gambar 5.18. Bagian-bagian baterai yang diperiksa secara visual
3.
Periksa karat pada terminal, kotoran, atau elektrolit pada permukaan baterai.
Bersihkan terminal dan tutup bagian atas dengan campuran air dan baking soda.
Sikat kawat khusus untuk baterai dapat digunakan jika terdapat banyak karat
pada terminal-terminal baterai.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
109
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Gambar 5.19. Membersihkan terminal dan kabel baterai
4.
Periksa pemegang baterai yang kendor, atau klem baterai yang kendor.
Bersihkan dan kencangkan jika diperlukan.
5.5.3. Pengujian Kondisi Baterai
Kondisi baterai diketahui dengan melakukan pengujian pada baterai. Pengujian
isi baterai dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan pengujian berat jenis elektrolit,
dan dengan pengujian tegangan rangkaian terbuka.
5.5.3.1. Pengujian Berat Jenis Elektrolit
Pengujian dengan hidrometer
Beberapa langkah yang perlu dilakukan untuk memeriksa berat jenis larutan
elektrolit menggunakan hidrometer dijelaskan sebagai berikut.
1. Gunakan pelindung mata saat melakukan pengujian.
2. Lepas tutup ventilasi pada tiap sel baterai.
3. Tekan bola karet pada hidrometer dan masukan ujung hidrometer ke dalam
lubang sel ke yang paling dekat dengan terminal positif baterai.
Gambar 5.20. Penggunaan hidrometer untuk mengukur berat jenis elektrolit
4.
Lepaskan penekanan bola karet secara perlahan-lahan agar elektrolit dapat
terisap ke dalam hidrometer dengan jumlah yang cukup sehingga pelampung di
dalam hidrometer dapat mengambang. Saat pengujian ini hidrometer tetap berada
di dalam lubang, jangan diangkat.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
110
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
5.
Baca angka pada skala yang ditunjukkan oleh pelampung. Yakinkan bahwa
pelampung terapung dengan bebas, tidak bergesekan dengan bagian samping
dan atas tabung hidrometer. Bungkukkan badan agar saat membaca hasil
pengukuran posisi mata dan hidrometer dalam keadaan lurus.
Gambar 5.21. Membaca hasil pengukuran elektrolit menggunakan hidrometer
6.
Catat hasil pembacaannya dan lanjutkan untuk sel-sel lainnya.
Berdasarkan hasil pengukuran berat jenis elektrolit, dapat ditentukan apakah
baterai dalam kondisi penuh, harus diisi ulang, atau harus diganti. Dari hasil ini juga
dapat ditentukan apakah baterai ini mempunyai energi yang cukup untuk melakukan
suatu tes kapasitas atau tes beban berat. Baterai harus dalam kondisi minimal 75%
terisi untuk melakukan tes beban berat. Dengan kata lain, tiap sel harus memiliki berat
jenis 1,230 atau lebih.
Tabel 5.3. Berat jenis Elektrolit dan kondisi Isi baterai
No
1
2
3
4
5
Berat jenis Elektrolit
≥1,27
1,230
1,190
1,145
1,000
Isi baterai (%)
100
75
50
25
0
Jika isi baterai kurang dari 75%, maka perlu dilakukan pengisian ulang
sebelum melaksanakan tes beban berat. Jika dalam kondisi kurang dari 75%
dilakukan pengujian, maka pengujian akan gagal karena baterai akan segera habis
atau kosong. Variasi hasil pembacaan berat jenis antara tiap sel tidak boleh lebih dari
0,050. Variasi dalam hal ini adalah perbedaan antara berat jenis sel yang terendah
dan yang tertinggi. Jika perbedaan tersebut melebihi 0,050 baterai sebaiknya tidak
digunakan lagi. Tabel di bawah ini menunjukkan contoh hasil pembacaan berat jenis
elektrolit. Pembacaan berat jenis yang paling tinggi adalah sel 1 sebesar 1,260 dan
terendah adalah sel 5 sebesar 1,190. Perbedaan harga antara keduanya adalah
0,070. Berdasarkan hasil tersebut maka sel 5 sudah tidak bagus sehingga sebaiknya
baterai diganti.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
111
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Tabel 5.4. Contoh Harga Hasil Pembacaan Berat jenis Elektrolit
Sel 1
1,260
Sel 2
1,230
Sel 3
1,240
Sel 4
1,220
Sel 5
1,190
Sel 6
1,250
Perbedaan harga pada tiap sel ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor,
misalnya kualitas air yang ditambahkan ke dalam sel, elektrolit sudah menjadi air
sehingga pembacaan berat jenis rendah. Pengisian baterai dengan laju pengisian
lambat (5A) dapat mengurangi variasi harga berat jenis elektrolit dan dilakukan untuk
memulihkan kondisi baterai dan memperpanjang umur baterai.
Pengujian dengan refraktometer
Pengukuran berat jenis elektrolit juga dapat dilakukan dengan alat
refraktometer. Pada pengukuran ini, temperatur elektrolit tidak akan mempengaruhi
hasil pembacaan. Langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut.
1. Gunakan pelindung mata saat melakukan pengujian
2. Lepas tutup ventilasi pada bagian atas baterai.
3. Ambil satu tetes elektrolit pada sel yang terdekat dengan terminal positif baterai
dan letakan pada lensa kemudian tutup.
Gambar 5.22. Memeriksa berat jenis elektrolit dengan refraktometer
4.
5.
Pegang refraktometer dan arahkan ke cahaya kemudian
pengukurannya dengan melihat pada bagian pembacaan.
Catat hasil pembacaan dan lanjutkan dengan sel lainnya.
baca
hasil
Koreksi untuk hasil pembacaan karena dipengaruhi suhu
Temperatur yang tinggi akan menyebabkan viskositas (kekentalan) elektrolit
menurun dan menyebabkan berat jenisnya turun dan temperatur yang rendah akan
menyebabkan viskositas elektrolit naik sehingga berat jenisnya juga naik. Efek
temperatur ini akan mempengaruhi hasil pembacaan saat mengukur berat jenis
elektrolit. Untuk itu perlu dilakukan koreksi terhadap hasil pembacaan tersebut.
Temperatur elektrolit di atas atau di bawah 800F perlu dikoreksi. Untuk setiap
penurunan 100F dari 800F, kurangi hasil pembacaan dengan 0,004 dari pembacaan
hidrometer, dan untuk setiap kenaikan 100F di atas 800F hasil pembacaan hidrometer
harus ditambah 0,004.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
112
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Gambar 5.23. Koreksi harga berat jenis akibat perbedaan temperatur
Contoh 1 : dalam melakukan koreksi hasil pembacaan hidrometer.
Hasil pembacaan hidrometer
: 1,250
Temperatur elektrolit
: 400F
Pengurangan berat jenis
: - 0,016
Berat jenis elektrolit yang dikoreksi : 1,250 – 0,016 = 1,234
Contoh 2: dalam melakukan koreksi hasil pembacaan hidrometer.
Hasil pembacaan hidrometer
: 1,240
Temperatur elektrolit
: 1000F
Pengurangan berat jenis
: + 0,008
Berat jenis elektrolit yang dikoreksi : 1,240 + 0,008 = 1,248
Pemeriksaan elektrolit pada baterai jenis built-in hydrometer
Baterai jenis built-in hydrometer, sudah mempunyai hidrometer yang terpasang
di dalam baterai tersebut. Pemeriksaannya dilakukan dengan melihat indikator atau
penunjuk yang terdapat pada baterai. Beberapa langkah yang dilakukan adalah
sebagai berikut.
Gambar 5.24. Hidrometer yang terpasang di dalam baterai
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
113
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
1.
2.
3.
Gunakan pelindung mata saat melakukan pemeriksaan.
Amati hidrometer yang terdapat pada baterai tersebut.
Hasil pembacaannya adalah sebagai berikut. Jika titik berwarna hijau nampak
pada hidrometer, maka baterai dalam kondisi terisi penuh dan dapat digunakan
untuk mengujian selanjutnya (tes beban berat). Jika yang terlihat adalah titik
berwarna hijau gelap, maka baterai perlu diisi sebelum melakukan pengujian
lanjutan. Jika titik berwarna kuning terlihat, maka kondisi baterai sudah jelek dan
perlu diganti.
5.5.3.2. Pengujian Tegangan Rangkaian Terbuka (Open Circuit Voltage Test)
Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan pengukur tegangan (volt meter)
digital untuk mengukur tegangan rangkaian terbuka. Jika pengujian menggunakan volt
meter analog, pembacaannya kurang akurat. Langkah-langkah yang dilakukan adalah
sebagai berikut.
1. Hidupkan lampu kepala (lampu jauh) selama beberapa menit untuk
menghilangkan muatan permukaan (surface charge).
2. Matikan lampu kepala, kemudian hubungkan voltmeter digital pada terminalterminal baterai.
3. Baca voltmeter. Baterai yang masih baik dan terisi penuh, harga yang ditunjukkan
pada pengujian tegangan rangkaian terbuka ini adalah 12,6 V. Sebaliknya, jika
tegangan yang terukur kurang dari 12,0 V maka baterai sudah jelek.
Gambar 5.25. Pengujian tegangan rangkaian terbuka
Apabila, tegangan baterai hasil pengujian tegangan rangkaian terbuka adalah
12,4 V atau lebih, pengujian beban berat dapat dilakukan. Jika kurang dari 12,4 V
maka baterai harus diisi sampai penuh untuk dapat melakukan pengujian beban berat.
Yakinkan bahwa muatan permukaan (surface charge) sudah tidak ada. Jika
diperlukan, pasang penguji beban pada baterai dan bebani baterai selama 10 detik
kira-kira 200 Amper. Biarkan beberapa menit agar baterai dalam kondisi normal lagi
(setelah dibebani tadi), setelah itu lakukan pengujian tegangan rangkaian terbuka.
Berdasarkan dari yang sudah dijelaskan di atas, beberapa hal yang dilakukan
dalam pengujian dan pemeriksaan baterai secara singkat dituliskan dalam tabel
pemeriksaan baterai seperti terlihat pada tabel 5.5.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
114
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Tabel 5.5. Lembar Pemeriksaan Baterai
Item
Trouble
Terminal baterai
rusak
Permeriksaan
Visual
Tutup bocor
Elektrolit bocor
Tutup rusak
Perapat tutup rusak
Pemeriksaan
jumlah
elektrolit
Tinggi elektrolit
antar sel lebih dari
10 mm
Elektrolit habis
Tegangan baterai >
13,2
Pemeriksaan
tegangan
Tegangan baterai
antara 12,5 – 12,9 V
Tegangan baterai
antara 12,0 – 12,4 V
Tegangan < 11,0 V
Tegangan baterai
11,0 V
Penyebab
Kurang perawatan
Kabel baterai dan
terminal kurang
kencang
Kurang
penanganan
Kurang
penanganan
Perapat rusak
Sel hubung singkat
Penguapan yang
disebabkan
temperatur luar
Kehilangan
elektrolit karena
over-charge
Overcharge
Tindakan
Perbaikan
Pengambil
Keputusan
Pemilik Bengkel
Ganti
v
v
Ganti
v
Ganti
v
ganti
v
Ganti
v
Periksa
sistem
pengisian
v
Lakukan
tes beban
v
v
Normal
Under-charge
Kerusakan dalam
baterai
Gangguan
pengisian
Baterai dibiarkan
terlalu lama tidak
dipakai
v
v
v
5.5.3.3. Pengujian Tegangan antara Terminal Baterai dan Klem
Tahanan antara terminal-terminal baterai dengan klem kabel baterai dapat
menyebabkan pengisian baterai menjadi tidak optimum dan hal ini bisa menjadi
masalah. Meskipun kelihatannya klem menempel dengan baik terhadap terminal,
ketidak-kencangan hubungan antara klem dan terminal baterai dapat menyebabkan
terjadinya oksidasi pada logam dan sedikit timbul karat yang dapat menyebabkan
tahanan antara klem dan terminal baterai menjadi besar sehingga terjadi penurunan
tegangan (voltage drop) dan menurunkan arus yang mengalir ke motor starter.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
115
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Gambar 5.26. Pengukuran penurunan tegangan pada terminal baterai dan klem
Terminal-terminal baterai dan klemnya harus selalu dibersihkan saat
melakukan pemeriksaan baterai. Untuk menguji kelebihan tahanan antara kedua
komponen tersebut, dapat dilakukan dengan mengukur penurunan tegangan antara
kedua komponen tersebut pada saat mesin di-start. Pembacaan alat ukur saat
mengetes penurunan tegangan harus 0,0 V. Bila hasil pengukuran menunjukkan lebih
besar dari 0,0 V, terminal baterai dan klemnya perlu diperiksa, dibersihkan dan
dilakukan pengecekan penurunan tegangannya lagi.
5.5.4. Pengujian Beban Berat (Pengujian Kapasitas Baterai)
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kapasitas baterai saat dibebani
dengan beban yang besar. Langkah-langkah pengujian ini adalah sebagai berikut.
1. Pasang alat uji beban (load tester) seperti gambar berikut.
2.
3.
4.
Gambar 5.27. Pengujian beban berat
Bebani baterai dengan memutar pengontrol kenaikan beban sampai amper meter
membaca tiga kalinya nilai AH baterai tersebut atau satu setengah kali CCA-nya
Tahan beban selama tidak lebih dari 15 detik, dan baca penunjukkan harga volt
meternya.
Jika volt meter menunjukkan harga 9,6 V atau lebih berarti baterai dalam keadaan
baik. Jika pembacaan alat ukur menunjukkan 9,5 V atau kurang, maka baterai
rusak dan perlu diganti.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
116
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Catatan: hasil pengukuran bisa bervariasi, tergantung temperatur. Temperatur yang
rendah akan menurunkan pembacaan tegangan, sehingga larutan elektrolit harus
dipertahankan pada 700F atau lebih. Jika tidak dapat melakukan pengaturan tegangan
tersebut, tabel berikut dapat digunakan sebagai pengkonversi.
Tabel 5.6. Tabel Konversi Temperatur-Tegangan pada Pengujian Beban
No
1
2
3
4
5
6
7
8
Tegangan (volt)
9,6
9,5
9,4
9,3
9,1
8,9
8,7
8,5
Temperatur (0F)
70 atau lebih
60
50
40
30
20
10
0
5.6. Pengisian Baterai
Berkaitan dengan pengisian baterai, hal yang sangat penting diketahui adalah
alat pengisi baterai (charger) dan prosedur atau cara mengisi baterai. Berikut ini
dijelaskan tentang alat pengisi baterai dan cara mengisi baterai.
5.6.1. Alat Pengisi Baterai (Charger)
Gambar 5.28. Charger
Charger baterai secara umum terbagi menjadi dua, yaitu charger otomatis dan
charger manual. Charger saat melakukan pengisian, charger akan mengalirkan arus
ke baterai untuk mengisi kembali baterai, aksi kimia akan dikembalikan seperti
semula. Dengan memberikan arus listrik pada baterai tersebut, maka sulfat (SO4) akan
lepas dari plat positif dan plat negatif dan beraksi kembali dengan hidrogen (H2) dan
membentuk asam sulfat (H2SO4). Oksigen (O2) bereaksi dengan timah (Pb) pada plat
positif dan membentuk PbO2. Pada proses ini terjadi gas pada saat baterai mendekati
terisi penuh, dan gelembung hidrogen keluar dari plat negatif sedangkan pada plat
positif terbentuk oksigen.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
117
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
5.6.2. Prosedur Pengisian Baterai
Pengisian baterai bertujuan untuk mengembalikan kondisi baterai agar siap
untuk digunakan lagi. Pengisian baterai dilakukan dengan mengalirkan arus listrik dari
pengisi baterai (charger) ke terminal-terminal baterai. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan saat melakukan pengisian baterai adalah sebagai berikut.
1. Selama pengisian, tutup ventilasi harus dilepas.
2. Ikuti selalu petunjuk pengisian sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan
pembuat charger.
Gambar 5.29. Pengisian baterai
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Lakukan pengisian baterai di ruangan yang ventilasinya baik, dan gunakan
pakaian kerja dan kaca mata.
Hindari api dan jangan merokok dekat baterai yang sedang diisi.
Isi baterai sesuai dengan laju pengeluaran arus yang biasanya terjadi pada
baterai tersebut. Jika pemakaian arus saat baterai digunakan kecil, maka lakukan
pengisian dengan laju pengisian lambat. Jika sering digunakan untuk pengeluaran
arus yang besar, maka laju pengisian menggunakan yang lebih besar. Jika ragu
dengan penggunaan baterainya, lakukan pengisian dengan laju pengisian lambat.
Jangan mengisi baterai yang masih terpasang pada kendaraan. Lepas baterai
dan lakukan pengisian. Kelebihan tegangan akan dapat merusak rangkaian
kelistrikan kendaraan.
Periksa berat jenis elektrolit secara periodik, tentukan apakah pengisian masih
diperlukan.
Secara berkala, periksa kelebihan panas pada baterai. Jika temperaturnya lebih
dari 1250F, hentikan dulu pengisian dan biarkan baterai dingin dan lakukan
pengisian dengan laju yang lambat.
5.6.2.1. Pengisian Cepat (Fast Charging)
Pengisian cepat digunakan untuk mengisi kembali baterai dengan waktu
pengisian yang pendek dengan laju aliran arus yang tinggi. Pengisian jenis ini dapat
memperpendek umur baterai. Jika tidak mendesak, sebaiknya menggunakan cara
pengisian lambat. Beberapa baterai low maintanance tidak bisa dilakukan pengisian
cepat. Langkah-langkah untuk melaksanakan pengisian cepat dijelaskan sebagai
berikut.
1. Persiapan pengisian:
a. Bersihkan kotoran dan karat pada baterai, dan jika perlu bersihkan terminalterminal baterai.
b. Periksa tinggi elektrolit dan tambahkan air suling jika diperlukan.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
118
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
c. Jika baterai diisi dalam keadaan masih terpasang pada kendaraan, lepas
kedua kabel positif dan negatif baterai.
2. Tentukan arus pengisian dan waktu untuk pengisian cepat: beberapa charger
mempunyai alat penguji untuk menentukan arus pengisian dan waktu yang
diperlukan. Jika tidak ada alat tersebut pada charger, lihat tabel untuk menentukan
arus dan waktu pengisian.
Tabel 5.7. Besarnya Arus dan Lamanya Waktu Pengisian
Laju Pengisian untuk Baterai Kosong
Besarnya
RC
75 menit
atau lebih
75 – 115
menit
115 – 160
menit
160 – 245
menit
Besarnya
AH
5 Amper
10 Amper
20 Amper
30 Amper
≤ 50 AH
10 jam
5 jam
2,5 jam
2 jam
50 – 75 AH
15 jam
7,5 jam
3,25 jam
2,5 jam
2 jam
20 jam
10 jam
5 jam
3 jam
2,5 jam
30 jam
15 jam
7,5 jam
5 jam
3,5 jam
75 – 100
AH
100 – 150
AH
40 Amper
3. Menggunakan charger:
a. yakinkan saklar utama dan timer berada pada posisi OFF dan diatur pada
posisi minimum.
b. Hubungkan kabel positif charger ke terminal positif baterai dan kabel negatif
charger ke terminal negatif baterai.
c. Hubungkan kabel power charger ke sumber listrik.
d. Set saklar pengatur tegangan ke besarnya tegangan baterai yang benar.
e. Geser saklar utama ke posisi ON.
f. Setel timer ke waktu yang diinginkan dan setel arus pengisian sesuai dengan
yang telah ditentukan.
4. Setelah timer OFF, periksa hasil pengisian dengan voltmeter. Pembacaan
voltmeter harus 12,6 V atau lebih. Jika tegangan tidak naik atau jika tidak muncul
gelembung-gelembung gas berapa lamapun diisi, kemungkinan ada masalah
pada baterai, misalnya hubungan singkat di bagian dalam baterai.
5. Apabila tegangan sudah mencapai tegangan yang disyaratkan,
a. Posisikan saklar arus ke posisi minimum
b. Matikan saklar charger.
c. Lepas kabel-kabel baterai dari terminal-terminal baterai.
d. Bersihkan kotak baterai jika ada asam yang tercecer.
5.6.2.2. Pengisian Lambat
Pengisian yang cepat sebenarnya tidak disarankan untuk dilakukan karena
memperpendek umur pakai baterai. Untuk menghasilkan pengisian yang sempurna,
diperlukan pengisian dengan arus yang rendah. Prosedur pengisian lambat sama
dengan prosedur pengisian cepat, kecuali beberapa hal berikut.
1. Arus pengisian maksimum harus kurang dari 1/10 dari kapasitas baterai. Misalnya
baterai 40 H harus diisi dengan lambat pada arus pengisian 4 amper atau kurang.
2. Set saklar charger ke posisi pengisian lambat (jika ada saklar khusus tersebut).
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
119
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
3.
4.
Atur ulang pengontrol arus jika diperlukan selama pengisian.
Saat baterai hampir penuh, gas hidrogen dihasilkan pada proses ini. Jika tidak
ada lagi kenaikan tegangan baterai selama satu jam, berarti baterai sudah terisi
penuh. Tegangan baterai 12,6 V atau lebih.
5.7. Start dengan Baterai Bantuan
Gambar 5.30. Menjamper baterai
Baterai yang sudah habis atau kosong tidak dapat digunakan untuk
menghidupkan mesin melalui sistem starter. Untuk membantu mengaktifkan sistem
starter diperlukan baterai lain untuk membantu memberikan arus listrik. Penambahan
baterai ini harus dihubungkan secara paralel sehingga tegangan yang ada tetap sama
namun arus yang dikeluarkan baterai dapat lebih besar. Untuk melakukan jamper
diperlukan kabel baterai warna merah dan hitam. Langkah-langkah yang perlu
dilakukan adalah sebagai berikut.
1. Siapkan baterai bantuan dan kabel baterai warna merah dan hitam yang ujungnya
mempunyai penjepit.
2. Sambungkan kabel warna merah ke terminal positif baterai kosong dan ujung
kabel lainnya ke terminal positif baterai bantuan.
3. Sambungkan kabel baterai berpenjepit warna hitam ke terminal negatif baterai
bantuan dan ujung kabel lainnya ke bodi mesin atau rangka yang terhubung baik
dengan massa. Hindari kabel negatif ini langsung ke terminal negatif baterai
kosong untuk mengurangi resiko percikan api yang dapat menimbulkan ledakan.
4. Jika dijumper dari baterai mobil yang lain, hidupkan dulu mesin mobil tersebut dan
set di putaran 1500 rpm selama beberapa menit. Saat mesin hidup, start mobil
yang baterainya kosong tersebut
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
120
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Gambar 5.31. Menjumper baterai pada kendaraan
5.8. Hubungan Seri pada baterai
Sistem kelistrikan pada kendaraan, terutama pada kendaraan besar, biasanya
menggunakan sistem yang bertegangan 24 volt. Jika tidak tersedia baterai dengan
tegangan 24 volt, maka untuk memenuhinya dapat dilakukan dengan menggunakan
dua buah baterai 12 volt yang dihubungkan secara seri. Gambar di bawah
mengilustrasikan dua buah baterai yang dihubungkan secara seri, yaitu
menghubungkan terminal positif baterai 1 dengan terminal negatif baterai 2. Terminal
negatif baterai 1 dihubungkan dengan massa dan terminal positif baterai 2
dihubungkan ke rangkaian.
Gambar 5.32. Baterai dirangkai secara seri
5.9. Ringkasan
Baterai berfungsi sebagai sumber arus untuk semua sistem kelistrikan pada
kendaraan. Pada saat mesin belum hidup, baterai memberikan energi listrik untuk
sistem penerangan atau sistem lampu-lampu dan aksesoris. Pada baterai tipe timahasam (lead acid), suatu logam (timah) direndam dalam suatu larutan elektrolit.
Tegangan atau energi listrik dihasilkan dari reaksi kimia antara logam dan larutan
elektrolitnya. Baterai terdiri dari beberapa, yaitu tipe berventilasi, baterai tipe rapat
(sealed baterai) yang menggunakan juga timah-asam tetapi tidak mempunyai tutup
yang dapat dilepas untuk mengecek elektrolit atau menambah elektrolit, dan baterai
bebas perawatan. Pada baterai jenis ini larutan elektrolit tidak dapat ditambahkan
sehingga tidak diperlukan perawatan baterai secara khusus.
Kapasitas baterai dinyatakan dalam beberapa macam, yaitu CCA (cold
cranking ampere, arus starter dingin), RC (reserve capacity, kapasitas cadangan), AH
(amper-hour, amper-jam), dan Power atau daya (Watt). Apabila sebuah baterai diberi
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
121
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
beban, misalnya lampu, dihubungkan dengan terminal positif dan negatif baterai,
larutan elektrolit akan bereaksi dengan plat-plat baterai sehingga menghasilkan arus
listrik dan lampu akan menyala. Elektrolit terbagi menjadi hidrogen (H2) dan sulfat
(SO4). Hidrogen (H2) bereaksi dengan oksigen (O) dari plat positif baterai dan
menghasilkan air (H2O). Sulfat (SO4) bereaksi dengan Pb pada plat negatif dan plat
positif dan menghasilkan PbSO4.
Pengisian baterai bertujuan untuk mengembalikan kondisi baterai supaya
kembali terisi penuh. Pada proses ini aksi kimia akan dikembalikan seperti semula.
Dengan memberikan arus listrik pada baterai tersebut, maka sulfat (SO4) akan lepas
dari plat positif dan plat negatif dan beraksi kembali dengan hidrogen (H2) dan
membentuk asam sulfat (H2SO4). Oksigen (O2) bereaksi dengan timah (Pb) pada plat
positif dan membentuk PbO2. Pada proses ini terjadi gas pada saat baterai mendekati
terisi penuh, dan gelembung hidrogen keluar dari plat negatif sedangkan pada plat
positif terbentuk oksigen.
Pemeriksaan baterai terdiri dari beberapa tahapan, yaitu pemeriksaan secara
visual, pemeriksaan berat jenis elektrolit dengan hidrometer atau refraktometer (jika
temperatur bervariasi, maka hasil pembacaan hidrometer harus dikoreksi), pengujian
tegangan rangkaian terbuka (open circuit voltage test), pengujian penurunan tegangan
pada terminal dan klem kabel baterai, dan pengujian beban berat.
Pengisian baterai ada dua macam, yaitu pengisian cepat dan pengisian
lambat. Jika ada cukup banyak waktu, sebaiknya pengisian baterai dilakukan secara
lambat. Dalam pengisian baterai ada hal-hal yang perlu diperhatikan agar proses
pengisian aman, dan selalu baca petunjuk pengisian pada alat atau berdasarkan
manual penggunaan alat pengisi (charger). Jika dalam keadaan darurat suatu baterai
tidak mampu memberikan arus yang cukup untuk menghidupkan sistem starter, dapat
dilakukan jumper dengan bantuan baterai yang bagus yang dihubungkan secara
paralel.
5.10. Soal-soal Latihan
Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas.
1. Sebutkan nama dan fungsi bagian-bagian baterai (accu).
2. Jelaskan cara kerja baterai saat pengeluaran arus, dan saat pengisian.
3. Uraikan secara rinci prosedur perawatan baterai.
4. Sebut dan jelaskan prosedur pengujian baterai.
5. Uraikan langkah-langkah dalam memelihara baterai.
6. Jika kita sudah membeli sebuah baterai yang baru apa langkah-langah yang perlu
dilakukan agar baterai tersebut dapat terpasang pada kendaraan secara aman?
7. Bagaimana cara membantu start pada baterai yang sudah kosong?
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
122