PEMELIHARAAN BATERAI (ARIEF RAHMAN - SMKN 2

PEMELIHARAAN BATERAI
Teknik Kendaraan Ringan ( TKR )
Kelas : XI
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dengan Rahmat dan
Karunia-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan modul yang berjudul “ Pemeliharaan Baterai ”
yang dibutuhkan sebagai penambah ilmu pengetahuan terutama dibidang Teknik Otomotif.
Mudul ini dibuat berdasarkan tuntutan kurikulum spectrum 2008, pada program
keahlian Teknik Kendaraan Ringan. Dengan dibuatnya modul ini diharapkan dapat
membantu siswa-siswi yang ingin mengetahui nama-nama komponen, bagaimana cara
kerja, Pemeliharaan Baterai.
Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan literature siswa dalam pembelajaran di
luar sekolah (Praktek Industri). Mudul ini dibuat sangat sederhana dan dengan bahasa yang
sederhana juga dilengkapi dengan gambar-gambar agar dapat membantu pembaca
mempermudah untuk memahami isi modul.
Penulis mengharapkan koreksi dan masukannya yang bersifat membangun kepada
seluruh pembaca, agar kiranya mudul ini lebih baik.
Sampit, September 2012
Penyusun
PEMELIHARAAN BATERAI
A. CARA KERJA DAN KONSTRUKSI BATERAI
1. Cara Kerja Baterai
Baterai berfungsi sebagai pemasok arus listrik untuk mengoperasikan motor
strarter dan sistem pengapian pada saat awal mesin mulai dihidupkan. Baterai ini
juga berfungsi sebagai stabilizer dalam memasok arus ke lampu-lampu, radio, dan
asesoris kelistrikan lainnya pada saat alternator tidak mampu menyediakan arus
untuk melayani beban. Selain hal tersebut, baterai juga memasok arus dalam
jumlah yang sedikit ke memori pada komputer mesin pada saat kunci kontak dalam
keadaan OFF.
Baterai merupakan peranti elektrokimia yang menggunakan bahan kimia
untuk menghasilkan kelistrikan. Jumlah listrik yang dihasilkan dari baterai tersebut
sangat terbatas. Pada saat larutan kimia di dalam baterai tersebut kosong, baterai
tersebut telah kurang energi listriknya atau habis. Kemudian baterai tersebut dapat
diisi kembali dengan menggunakan arus listrik dari generator kendaraan atau
alternator, atau dari alat pengisi baterai (battery charger). Pengisian kembali akan
menjadikan larutan kimia tersebut kembali ke keadaan semula.
2. Zat kimia pada baterai
Baterai automotif merupakan suatu baterai penyimpan asam timbal.
Kandungan kimia didalamnya berbentuk timbal spon (padat), oksida timbal (suatu
pasta), dan asam belerang (berbentuk cairan). Ketiga bahan tersebut dapat
bereaksi secara kimia untuk menghasilkan suatu aliran arus listrik. Oksida timbal
dan timbal spon berbentuk kisi-kisi plat positif dan negatif. Kisi-kisi tersebut terbuat
dari timbal dan ditambahkan dengan unsur-unsur lainnya, misalnya kalsium.
Asam belerang dicampur dengan air untuk membentuk elektrolit, yaitu cairan
yang ada di dalam baterai. Kandungan air sekitar 60 persen, sedangkan asam
belerangnya 40 persen pada saat baterai dalam keadaan isi penuh. Pada saat
baterai tersebut “dikeluarkan”, elektrolit tersebut kehilangan asam belerangnya
dan sebagaian besar menjadi air. Di negara-negara yang memiliki musim dingin,
baterai harus dalam keadaan isi penuh pada saat musim dingin. Karena, kalau
baterai tersebut dalam keadaan isi-kurang, elektrolit akan mengalamii kebocoran
yang disebabkan pembekuan elektrolit yang sebagian besar berwujud air.
3. Konsturksi baterai
Wadah baterai terbuat dari plastik cetak. Plat-platnya disatukan untuk
dibentuk menjadi kelompok plat. Untuk dijadikan sel baterai, kelompok plat positif
disusun dengan kelompok plat negatif. Suatu separator (pembatas) yang bersifat
porous (keropos) ditempatkan diantara kedua plat tersebut. Hal ini dilakukan untuk
mencegah jangan sampai terjadi persentuhan antara plat positif dengan plat
negatif selama elektrolit tersebut bersirkulasi di antara kedua plat.
Rakitan bagian plat dan separator dinamakan elemen. Elemen tersebut
dimasukkan ke dalam wadah baterai untuk membentuk sel. Konektor timbal
dipasang secara seri pada setiap sel ke terminal sel. Sebuah penutup dari bahan
plastik digunakan untuk menutup bagian atas baterai tersebut. Pada sebagaian
baterai dibuat lubang untuk pengisian air dan ditutup lagi dengan sumbat pengisi
atau penutup ventilasi, sedangkan pada jenis baterai bebas perawatan tidak
terdapat penutup ventilasi.
Penempatan terminalnya ada yang di atas baterai. Di sini terdapat dua
terminal utama atau tonggak pada penutupnya, biasanya tonggak terminal positif
tersebut lebih besar, jenis yang lainnya ialah baterai terminal sisi. Disebut demikian
karena terminalnya dipasang disisi baterai.
4. Sel-sel penghubung
Pada baterai 12 volt terdapat enam sel yang dihubungkan secara seri. Artinya
tegangan sel digabungkan bersama-sama untuk menghasilkan tegangan baterai.
Setiap selnya menghasilkan tegangan sekitar 2,15 volt pada waktu muatannya
penuh. Suatu baterai dalam keadaan muatan penuh menghasilkan tegangan sekitar
12,9 volt.
B. SERVIS DAN PERAWATAN BATERAI
1. Keselamatan kerja di sekeliling baterai
a.
Cairan asam belerang pada elektrolit sangat korosif. Asam ini dapat
merontokkan pakaian. Hal ini juga dapat mengakibatkan luka bakar yang serius
apabila terkena wajah. Juga dapat membutakan mata anda jika terkena pada
mata. Kenakan pelindung mata ketika bekerja dengannya, memeriksa atau
mengisi baterai.
b. Gas yang keluar dari baterai selama pengisian mudah meledak. Buatlah
ventilasi pada ruangan tersebut. Jangan membuat letupan api, menyalakan api
atau merokok di sekitar baterai yang sedang diisi atau baterai yang baru saja
diisi.
c.
Jangan mengenakan cincin, gelang, jam tangan atau gantungan lainnya di
sekitar baterai. Jika terjadi sentuhan dengan baterai, arus yang sangat tinggi
akan mengalir, dan anda akan mengalami kebakaran yang serius.
d. Suatu baterai dalam keadaan dipakai tetapi enjin tidak mau hidup , maka
baterai tersebut dalam keadaan mati. Menghidupkan enjin kendaraan yang
baterainya mati dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah baterai isi dari
kendaraan lain. Cara seperti ini dinamakan starting pijakan.
e.
Pada saat akan melepaskan sebuah baterai, lepaskan terlebih dahulu kabel
negatif.
f.
Jika pada baterai tersebut terdapat lubang ventilasi pada sumbat penutupnya,
hati-hatilah membukanya sebelum melakukan pengisian.
g.
Jangan mengisi baterai secara berlebihan.
h. Jangan mengisi baterai bebas perawatan pada saat lampu indikator mutan
memperlihatkan nyala kuning atau terang.
2. Perawatan baterai
Perawatan baterai terdiri atas:
a.
Memeriksa visual pada baterai.
b. Membersihkan bagian atas baterai, terminal-terminal dan jepitan kabel.
c.
Menguji baterai.
d. Mengisi baterai.
a.
Pemeriksaan visual baterai
Periksalah baterai dari tanda-tanda korosi, keretakan, dan kebocoran.
Periksa juga tatakannya, terminal-terminal, kabel-kabel, dan level elektrolitnya.
b. Membuang korosi
Gunakan sikat kawat untuk membersihakan kotoran-kotoran akibat
korosi. Lepakan kabel terminal baterai. Sumbatlah lubang ventilasi pada tutup
dengan menggunakan tusuk gigi atau plester pelindung. Sikatlah dengan
menggunakan larutan baking soda dan air pada bagian atas terminal dan
permukaan baterai.
Gosoklah dengan menggunakan kertas amplas atau sikat kawat pada
menara dan terminal-terminalnya. Lapisilah dengan menggunakan gemuk non
logam. Pasanglah kabel-kabel terminal dan ketatkan dengan baik. Pasang juga
sepatu pelindung terminal. Lepaskan lagi sumbat atau plester dari lubang tutup
ventilasi.
c. Merapikan dudukan baterai
Tempat dudukan baterai harus cukup kuat untuk menahan baterai agar
aman, tetapi tidak terlalu ketat dalam menjepit wadah beterai tersebut.
Pengikatan yang tidak rapi akan mengakibatkan wadah baterai tersebut
rusak/pecah.
d. Memeriksa level elektrolit
Periksalah level elektrolit pada setiap selnya. Pada sebagian besar baterai
terdapat tanda level yang diizinkan (celah, takik, garis, dan sebagainya).
Tambahakan air agar elektrolit tersebut naik ke tanda posisi yang diizinkan. Jika
tidak terdapat tanda level, istilah hingga mencapai jarak sekira 1 cm di atas
permukaan separator. Jangan mengisi air secara berlebihan karena dapat
meluap ke atas akibat tekanan ekspansi.
e.
Memeriksa berat jenis
Berat jenis elektrolit pada baterai dapat ditentukan dengan metode
pendekatan pada muatannya. Baterai dengan muatan yang penuh akan
memiliki berat jenis pada kisaran 1,210 – 1,225 (1,210 – 1,225 kali berat
ekuivalen air murni) pada temperature 27°C [80°F].
Selama baterai tersebut digunakan, asam belerang bergabung dengan
bahan plat. Hal ini akan menurunkan persentase asam pada elektrolit. Dalam
keadaan asam belerang lebih berat dibandingkan dengan air, pengurangan
jumlah asam akan mengurangi berat jenis elektrolit. Pengukuran sampel berat
jenis dilakukan dengan menggunakan hydrometer, yaitu suatu alat untuk
memperkirakan nilai muatan.
f.
Mengukur berat jenis dengan menggunakan hydrometer
Jika baterai tersebut sudah diestrum, hidupkanlah enjin dalam beberapa
detik untuk mengurangi “muatan permukaan” (elektrolit pada permukaan
baterai yang sewaktu-waktu memiliki muatan sisa yang tinggi).
Jangan menambahkan air sebelum memeriksa berat jenisnya. Jika level
elektrolit terlalu rendah dan tidak memungkinkan hydrometer menyedot
cairan dari dalam baterai, tambahkan air kemudian setrumlah baterai tersebut
atau periksalah setelah beberapa saat kendaraan tersebut digunakan.
Tempatkan hydrometer pada posisi vertical dan sedotlah elektrolit
secukupnya hingga pelampungnya mengambang. Tekanlah elektrolit hingga
keluar dari tabung hydrometer (posisi mulut tabung masih di dalam lubang),
dan ulangilah beberapa kali untuk menyamakan temperature pelampung
dengan elektrolitnya. Pelampung tidak akan menyentuh bagian atas dan
bawah kerongkongan pelampung. Keluarkan gelelmbung gas dari permukaan
dan kotoran-kotoran yang ada di bagian bawah sebelum dilakukan pembacaan.
Untuk berat jenis yang tertinggi, pelampung tersebut akan jauh di atas
elektrolit. Tempatkan hydrometer pada posisi yang lurus dengan mata dan
catat tulisan skalanya pada titik yang eksak di mana pelampung tersebut
berada pada elektrolit. Nilali ini akan dikoreksi dalam hubungannya dengan
temperature test standar 27° C [80°F].
g.
Kapan menyetrum baterai?
Apabila pemeriksaan dengan menggunakan hydrometer ternyata
hasilnya menunjukkan baterai tersebut muatannya kurang dari 75 persen
(berat jenis elektrolitnya 1,150 – 1,180), maka dalam hal ini baterai tersebut
harus diestrum. Cobalah untuk mencari sebab-sebab baterai tersebut
muatannya
kurang
(misalnya
setelan
regulator
tidak
jalan,
generator/alternator rusak, baterai rusak, dan sebagainya).
h. Menyetrum baterai
Baterai yang secara fisik kondisinya masih baik, dapat diisi kembali
(disetrum) hingga penuh dengan cara melewatkan sejumlah arus listrik searah
(direct current, DC) terhadap baterai tersebut dalam arah yang berlawanan
dengan pergerakan normal. Penyetruman dapat dilakukan dengan cara
menyetrum cepat atau menyetrum lambat.
1)
Menyetrum lambat
Penyetruman lambat dilakukan dengan sejumlah arus yang relatif
kecil (5 - 7 amper) terhadap baterai tersebut dan untuk jangka waktu
yang lama (14 – 16 jam atau lebih).
Penyetruman
lambat
lebih
disukai
dibandingkan
dengan
penyetruman cepat, jika waktu masih memungkinkan, namun demikian
penyetruman cepat pada baterai tidak akan merusak baterai tersebut.
Dalam keadaan sel baterai tidak diketahui, penyetruman lambat akan
meminimalkan resiko kemungkinan kerusakan dibandingkan dengan
penyetruman cepat. Sulfat berat (bahan plat aktif yang berubah menjadi
sulfat timbal dan kembali menjadi keras yang pada dasarnya diperlukan
agar tahan terhadap reaksi kimia selama baterai tersebut bekerja) baterai
akan memanas dengan cepat apabila dilakukan penyetruman cepat
dibandingkan penyetruman lambat.
Untuk melakukan penyetruman dengan pendekatan yang baik,
anda dapat menentukan sebesar 7 persen dari nilai kapasitas amper jam
baterai. Apabila anda tidak mengetahui dengan persis nilai kapasitas
amper jam tersebut, dilakukan dengan penyetruman sekira 5 amper.
Bersihkan baterai dan isilah air baterai sesuai dengan level yang
diizinkan. Pasang kembali tutup sel baterai (jika menggunakan). Jika
baterai tersebut masih berada pada dudukan mobil, lepaskan kabel-kabel
untuk mencegah kerusakan pada radio atau transistor pada sistem
pengapian terutama apabila terjadi kesalahan dalam menjepitkan kabel
penyetrum.
Hubungkan jepitan positif penyetrum ke terminal positif baterai –
colokan negative ke terminal negatif.
Jika lebih dari satu baterai yang akan disetrum, hubungkan baterai
tersebut secara seri (terminal positif ke terminal negatif, baterai dengan
tegangan — volt dan 12 volt dapat disetrum pada saat yang bersamaan.
Aturlah besarnya penyetruman sesuai dengan nilai amper jam
baterai yang paling rendah dari kelompok tersebut. Saklarkan pada posisi
6 atau 12 volt sesuai kebutuhan. Baterai biasanya akan terisi penuh
dalam waktu 12 – 16 jam. Tinggalkan baterai pada alat penyetrum hingga
berat jenis cairan menunjukan pada muatan penuh atau sampai berat
jenis berhenti untuk naik dan tidak bisa meningkat lagi selama tiga kali
pengukuran secara berurutan dalam rentang satu jam.
Periksalah temperatur baterai selama penyetruman, dan turunkan
nilai penyetruman jika melebihi 52°C [125°F]. Temperatur yang melebihi
52°C dapat mengakibatkan kerusakan yang serius pada baterai tersebut.
Lepaskan baterai jika sudah terisi penuh. Pengisian yang berlebihan
akan membahayakan baterai tersebut.
2)
Penyetruman cepat
Penyetruman cepat memerlukan arus yang relatif besar (50 – 60
amper untuk baterai 12 volt) dan baterai tersebut akan menghasilkan
muatan yang baik dalam waktu yang singkat (satu hingga dua jam).
Siapkan baterai sebagaimana kita akan melakukan penyetruman
lambat. Lepaskan kabel-kabel baterai. Pasanglah jepitan colokan positif
penyetrum ke terminal positif baterai – jepitan negatif ke terminal
negatif. Setel pengatur arus sesuai dengan yang ditentukan. Saklarkan
tegangan 6 atau 12 volt sesuai kebutuhan. Putarlah alat penyetrum pada
posisi ON. Jika level elektrolit terlalu tinggi (pemuaian akan terjadi selama
penyetruman cepat), pindahkan pada gelas bening dan kembalikan lagi
setelah baterai tersebut kembali menjadi dingin (hal ini tidak diperlukan
untuk jenis baterai bebas perawatan).
Sesaat baterai mulai dihubungkan ke alat penyetrum, arus pada
penyetrum secara otomatis akan menurun (jika menggunakan jenis
potensial konstan).
Penyetruman cepat tidak akan menjadikan baterai tersebut terisi
penuh. Pada saat baterai sudah terisi tiga perempat, lakukan
penyetruman lambat agar baterai tersebut dapat terisi penuh.
Periksalah termperatur baterai. Jika melebihi 52°C [125°F],
turunkan satu kali nilai penyetrumannya.
Jika dalam satu jam ternyata berat jenis tidak memperlihatkan
peningkatan yang berarti, lakukan metode penyetruman lambat.
Jika lebih dari satu baterai yang harus disetrum dengan
penyetruman
cepat, hubungkan baterai
secara
paralel. Jangan
menggabungkan baterai yang bertegangan 6 volt dengan baterai yang
bertegangan 12 volt dalam satu rangkaian.
3)
Penyetruman aliran kecil
Baterai basah (baterai yang menggunakan elektrolit) apabila harus
dilakukan
penyimpanan
dalam
jangka
panjang,
memerlukan
penyetruman aliran kecil. Penyetruman aliran kecil memerlukan arus
yang sangat rendah, kurang dari satu amper terhadap baterai tersebut.
Walaupun arusnya kecil, baterai akan mengalami kerusakan jika
terjadi kelebihan setrum. Beberapa toko melakukan pemutusan
setruman aliran kecil pada waktu malam hari untuk mencegah terjadinya
kelebihan setrum.
i.
Penyimpanan baterai
Jika baterai basah tidak dilakukan penyetruman aliran kecil, baterai
tersebut sebaiknya disimpan pada lokasi dingin dan kering. Suatu baterai yang
disimpan pada suhu 0° C [32° F] muatannya akan dapat bertahan hingga
hampir satu tahun, sedangkan apabila baterai tersebut disimpan pada suhu 52°
C [125° F] maka akan kehilangan muatannya dalam satu bulan.
Baterai muatan kering (baterai yang dapat disetrum tetapi tidak
mengandung elektrolit) harus disimpan di tempat yang dingin, kering, dan jika
memungkinkan tidak terjadi suatu perubahan suhu. Walaupun baterai muatan
kering akan mampu bertahan dalam waktu yang lama, baterai tersebut
memerlukan pengaktifan setiap akhir tahun ketiga dalam penyimpanan.
j.
Membongkar dan memasang baterai
Tutuplah fender dengan menggunakan tatakan pelindung fender.
Longgarkan pengikat terminalnya. Jika terminal tersebut sulit dibongkar,
gunakan puller terminal baterai. Jangan memukul, atau memutarkan terminal
tersebut dalam usaha melonggarkannya.
Langkah-langkah dalam membongkar baterai :
1) Melepas kabel terminal ground baterai
2) Gunakan puller jika terjadi kemacetan pada terminalnya
3) Lepaskan alat penahan
4) Kaitkan dengan menggunakan tali pengangkat
Langkah-langkah dalam memasang baterai
1) Gunakan tali pengikat untuk memasang baterai
2) Bersihkan dan jika perlu catlah plat penahannya sebelum memasang
3) Bersihkan terminal dan kabel baterai, lumasi dengan gemuk
4) Pasang kabel terminal baterai (kabel ground terakhir) dan ketatkan.
i.
Pengosongan baterai
Kebocoran listrik pada sistem dapat mengakibatkan baterai tersebut
mengalami kekosongan, besarnya kehilangan ini sebanding dengan jumlah
pengosongan.
Untuk menguji kekosongan baterai, matikan semua assesoris, tutup
pintu-pintu dan bagasi, serta pastikan bahwa semua unit tidak ada yang
menyala. Lepaskan kabel ground baterai dan hubungkan sebuah voltmeter
secara serio. Hubungkan colokan negatif voltmeter ke terminal negatif baterai
(terminal ground) dan hubungkan colokan positif voltmeter ke terminal kabel
negatif (kabel ground).
Jika di situ tidak ada rangkaian yang menyala dan jika tidak ada
kebocoran listrik (aliran arus), pengukuran akan menunjuk pada 0. Tes
kebocoran ini menyebabkan bacaan voltmeter pada tegangan baterai penuh.
j.
Segel baterai
Beberapa baterai ditutup secara keseluruhan (jenis lainnya hanya
terdapat dua lubang kecil ventilasi) dan tidak memerlukan penambahan air
selama-lamanya.
C. STARTER LOMPAT
Penstarteran lompat (menghubungkan sebuah baterai yang hidup dengan baterai
mati pada kendaraan dengan menggunakan kabel jumper dapat membahayakan. Untuk
itu, perhatikan langkah-langkah dalam menanganinya.
1. Penstarteran lompat dengan menggunakan baterai pemancing
Apabila baterai mengalami kekosongan dan mengakibatkan enjin tidak dapat
hidup, enjin tersebut dapat dihidupkan dengan menggunakan baterai pemancing.
Baterai pemancing adalah sebuah baterai tambahan dengan tegangan yang
sama, muatan yang sesuai, kemudian dihubungkan terhadap kendaraan yang
baterainya mengalami kekosongan dengan menggunakan kabel jumper.
Terminal kabel positif baterai pemancing harus dihubungkan dengan kabel
jumper ke terminal positif baterai yang kosong. Hubungkan terminal negatif baterai
pemancing dengan kebel jumper lainnya ke salah satu baut atau logam lainnya
pada enjin kendaraan yang akan dipancing. Jangan menghubungkan ke saluran
bahan bakar, karburator dan sejenisnya.
2. Langkah – langkah dalam memancing penstarteran
Pastikan seluruh keselamatan sudah dilakukan, lanjutkan dengan langkah –
langkah sebagai berikut.
Matikan semua saklar pada kedua kendaraan. Pastikan keduanya tidak saling
bersentuhan. Pertama, hubungkan salah satu jepit jumper ke terminal positif
baterai pemancing. Kedua, hubungkan ujung sebelahnya ke terminal positif baterai
yang mati. Ketiga, hubungkan lagi kabel jumper lain ke terminal negatif baterai
pemancing. Keempat, jepitkan ujung kabel terakhir tadi ke enjin kendaraan yang
akan dipancing.
Hidupkan enjin pada baterai pemancing (beban kelistrikan dimatikan pada
kedua kendaraan) dan hidupkan untuk beberapa menit. Hidupkan kendaraan yang
dipancing. Setelah hidup, lepaskan kabel jumper dengan cara yang terbalik, jumper
negatif dari enjin kendaraan dan kemudiaan dari terminal negatif pemancing,
positif jumper dari baterai yang kosong dan terakhir dari pemancing. Jangan saling
menyentuh antar kabel selama melakukan pemancingan.
EVALUASI
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar !
SOAL
1. Gambarkan dan jelaskan apa yang dimaksud dengan baterai ?
2. Jelaskan proses zat kimia pada baterai ?
3. Gambarkan dan jelaskan konstruksi pada baterai ?
4. Jelaskan tindakan keselamatan kerja yang harus dilakukan pada saat menangani
atau mengisi baterai ?
5. Sebutkan dan jelaskan bagaimana cara melakukan perawatan pada baterai ?
6. Bagaimana cara menggunakan alat hydrometer ?
7. Jelaskan kapan harus menyetrum baterai ?
8. Jelaskan yang dimaksud cara menyetrum cepat dan menyetrum lambat ?
9. Sebutkan langkah-langkah membongkar dan memasang baterai ?
10. Jelaskan langkah-langkah dalam memancing penstarteran ?