Akumulator ( Batere basah )

Memelihara baterai
Mendeskripsikan standar karakteristik operasional baterai
Batere berfungsi untuk penyimpan daya listrik sementara.
Batere mengalirkan arus searah (DC) dan memiliki banyak
tipe. Batere dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu
batere basah dan batere kering atau dapat diisi ulang dan
tak dapat diisi ulang.
Batere kering disebut dengan Batere
Batere basah disebut dengan Akumulator ( ACCU )
Teknologi dan Rekayasa
Barete Kering ( BATERE )
Pada batere kering, elektroda positif (kutub positif) berupa batang
karbon dan pembungkus terbuat dari seng yang merupakan
elektroda negatif (kutub negatif)
Susunan Batere Kering
Teknologi dan Rekayasa
Elektrolit larutan yang menghantarkan arus listrik berupa
larutan amonium klorida (NH4CL) dan depolarisasinya zat
kimia yang terbuat dari mangan dioksida (MnO2) bercampur
serbuk karbon
Elemen kering atau batere disebut juga elemen primer karena
elemen ini tidak dapat dimuati (diisi ulang) kembali jika
muatannya habis. Selama bekerja, seng berubah menjadii
seng klorida, hidrogen dibebaskan dan seng serta amonium
klorida berkurang.
Teknologi dan Rekayasa
Akumulator ( Batere basah )
Akumulator merupakan elemen sekunder yang merupakan
elemen elektro-kimia yang dapat memperbaharui bahan
bahan pereaksinya. Jenis akumulator yang sering dipakai
adalah 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).
Teknologi dan Rekayasa
Penghubung sel
Kepala kutub positif
Tutup Ventilasi
Penutup
Plat-plat
Rangka
Plat negatif
Plat positif
Sel-sel
Ruang sedimen
Plastik pemisah
Teknologi dan Rekayasa
Plat positif (PbO2) berwarna coklat, sedangkan plat negatif berwarna
abu-abu. Rumus 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 tiap cm2 plat positif = 0,03 sampai dengan 0,05 AH (ampere
jam). Tiap sel akumulator timah hitam menghasilkan tegangan 2 volt
Teknologi dan Rekayasa
Cara kerja
Pada akumulator timah hitam terjadi proses elektrokimia yang bersifat
reversible (dapat berbalikan), yaitu proses pengisian dan proses
pengosongan. Setiap molekul cairan elektrolit asam sulfat (H2SO2) akan
terurai menjadi ion positif hidrogen (2H+) dan ion negatif sulfat (SO4--).
Tiap ion negatif sulfat akan bereaksi dengan katoda (Pb) menjadi timah
sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron. Dua ion hidrogen (2H+)
akan bereaksi dengan anoda (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4)
sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan atom oksigen
membentuk H2O (mokekul air). Pengambilan dan pelepasan elektron
dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial
antara katoda (kutub negatif) dan anoda (kutub positif)
Teknologi dan Rekayasa
Proses kimia di atas dapat dirumuskan sebagai berikut :
PbO2
+ Pb + 2H2SO4
(sebelum pengosongan)
PbSO4
+ PbSO4 + 2H2O
(setelah pengosongan)
Proses kimia ini terjadi dalam proses pengosongan
akumulator timah hitam atau pada saat akumulator
melayani beban. Setelah proses pengosongan, kedua plat
negatif dan plat positif menjadi timah sulfat (PbSO4) dan
cairan elektrolitnya menjadi cair (H2O), sehingga berat
jenisnya akan berkurang
Teknologi dan Rekayasa
Setelah mengalami pengosongan, agar dapat dipakai
melayani beban maka akumulator harus diisi lagi dengan
dialiri arus listrik DC. Pada proses pengisian akumulator
dapat diuraikan sebagai berikut :
PbSO2 + PbSO4 + 2H2O ——————> PbO2 + Pb + 2H2SO4
Setelah proses pengisian, berat jenis cairan elektrolit
akumulator akan bertambah besar. Berat jenis larutan asam
sulfat (asam belerang) H2SO4 sebelum pengisian adalah
1,190 gr/cm3 pada temperatur 15 oC (59 oF). Setelah diisi
penuh berat jenis elektrolitnya (asam sulfat) antara 1,205 –
1,215 gr/cm3
Teknologi dan Rekayasa
Alat untuk mengukur berat jenis suatu larutan disebut hidrometer. Cara
menggunakan hidrometer dengan mencelupkan ujung pipa kacanya ke
dalam larutan yang akan diukur berat jenisnya, kemudian dengan
menekan bola karet dan kemudian melepaskannya, maka sejumlah
larutan akan masuk ke dalam pipa kaca Dengan demikian pelampung
akanmelayang dalam cairan dan besarnya berat jenis larutan tersebut
sama dengan angka yang tepat terlihat pada permukaan larutan
Bentuk hidrometer
Cara menggunakan hidrometer
Skala hidromet
Teknologi dan Rekayasa
Pengisian akumulator
Jika akumulator baru, proses pengisian akumulator
dilakukan setelah akumulator diisi dengan larutan
asam belerang (H2SO4) yang mempunyai berat jenis
1,19 gr/cm3 sampai batas maksimum
Teknologi dan Rekayasa
Cara pengisian dengan arus listrik DC terdiri dari dua tahap, yaitu :
Tahap pertama dengan arus pengisian antara (0,07 s/d 0,14) x C
selama 36 sampai dengan 74 jam. C adalah besarnya kapasitas
akumulator. Dalam tahap pertama ini jika tegangan tiap sel mencapai
2,3 volt, maka arus pengisian diturunkan ke tahap kedua.
Tahap kedua dengan arus pengisian sebesar 0,07 x C ampere. Jika
tegangan tiap sel mencapai 2,65 volt sampai dengan 2,70 volt, maka
proses pengisian dihentikan. Temperatur elektrolit tidak melebihi 38oC.
Teknologi dan Rekayasa
Pengisian akumulator timah hitam yang sudah pernah dipakai (lama)
dilakukan dengan arus pengisian 0,2 x C ampere selama minimal 4 jam atau
jika tegangan tiap sel telah mencapai 2,35 volt sampai dengan 2,40 volt.
Pengisian akumulator yang terus menerus disambung ke beban dengan
arus pengisian 0,5 mA sampai dengan 1 mA x C. Besarnya tegangan
larutan 2,15 volt/sel sampai dengan 2,20 volt/sel.
Akumulator dalam keadaan penuh (setelah diisi penuh), cairan
elektrolitnya mempunyai berat jenis 1,205 sampai dengan 1,215 gr/cm3.
Arus pengisian selama proses pengisian diusahakan tetap. Jika arus
pengisian melebihi 0,5 x C ampere, maka dapat merusakkan pekat
akumulator, sebaliknya bila arus pengisian kurang dari 0,1 x C ampere,
maka proses pengisian membutuhkan waktu yang terlalu lama.
Teknologi dan Rekayasa
As a battery discharges, not only does it diminish its internal store of
energy, but its internal resistance also increases (as the electrolyte
becomes less and less conductive), and its open-circuit cell voltage
decreases (as the chemicals become more and more dilute). The most
deceptive change that a discharging battery exhibits is increased
resistance. The best check for a battery's condition is a voltage
measurement under load, while the battery is supplying a substantial
current through a circuit. Otherwise, a simple voltmeter check across the
terminals may falsely indicate a healthy battery (adequate voltage) even
though the internal resistance has increased considerably. What
constitutes a "substantial current" is determined by the battery's design
parameters. A voltmeter check revealing too low of a voltage, of course,
would positively indicate a discharged battery:
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Kenali berapa banyak lebih baik kondisi aki yang benar itu diungkapkan
ketika tegangan nya yang berbeban[arus] yang dicek sebagai lawan
tanpa suatu beban. Apakah hal ini berarti bahwa nya adalah tanpa makna
untuk memeriksa suatu aki dengan sekedar suatu voltmeter (tidak ada
beban)? Benar, tidak. Jika sekedar cek voltmeter sederhana
mengungkapkan 75 volt untuk suatu 132 aki volt, lalu anda mengenal
tanpa suatu keraguan bahwa mati. Bagaimanapun, jika voltmeter itu untuk
menandai (adanya) 125 volt, mungkin saja dekat beban?tugas penuh
atau sedikit banyak(nya) dihabiskan {anda tidak bisa mengatakan kepada
tanpa suatu cek beban. Ingat juga bahwa hambatan digunakan untuk
menempatkan suatu aki yang berbeban[arus] harus dinilai untuk jumlah
dari daya mengharapkan untuk lenyap. Karena aki-aki kancingan pintu
yang besar seperti satu mobil (12 volt nominal) pimpin aki asam, hal ini
bisa berarti suatu induktor transisi dengan suatu peringkat daya beberapa
ratus watt
Teknologi dan Rekayasa
Langkah Kerja Pengisian Baterai (bateray charging)
1. Lepas saklar / MCB dari charger 20 KV ke batere proteksi 20 KV
2. Cek tegangan batere proteksi 20 KV dan batere 150 KV
3. Bila tidak ada perbedaan tegangan yang berarti pada kedua batere tersebut
4. Masukkan saklar (MCB parallel) yang ada diantara kedua MCB batere
proteksi 20 KV dan 150 KV. (Charger & Batere 20 KV terparalel sesaat).
5. Adakan pengamatan setelah melakukan parallel.
6. Segera lepas saklar yang menghubungkan charger batere proteksi 20 KV
menuju batere.
7. Lepas saklar yang menghubungkan batere menuju ruangan charger.
8. Lepas saklar batere yang ada diruangan batere
9. Ukur tegangan seluruh batere
10. Buka penutup terminal batere (bila ada)
11. Buka terminal kabel positip dan negatip pada batere
12. Buka baut terminal serial antar batere
Teknologi dan Rekayasa
13.Turunkan / keluarkan batere dari dudukannya, lakukan dengan hati-hati agar
tidak sampai terjadi hubung singkat antara terminal positip dan negatip internal
batere maupun antar sel lainnya.
14.Bersihkan seluruh terminal, baut dan serial antar batere dari debu dan kotoran
lainnya dengan (corium_105, sikat plastik, amplas, dan lap).
15.Bersihkan batere, bantalan/alas batere, dan tutup batere agar sirkulasi udara ke
batere tidak terhambat dengan peralatan / cairan yang direkomendasikan untuk itu
16.Tambahkan air batere bila kurang, jangan sampai melebihi ambang batas atas
yang sudah ditetapkan.
17.Pengukuran tegangan batere masing-masing sel, (1~1,2 V à baik, < 0,9à rusak).
18.Adakan pengukuran Berat Jenis (BJ) air batere ( > 1,7 à baik, <1,7 à rusak,
diganti dengan larutan Potasium baru)
19.Catat seluruh hasil pengukuran yang dilaksanakan kedalam form (daftar isian)
yang telah disediakan secara lengkap.
20.Pemasangan plat serial, terlebih dahulu dilapisi dengan vaselin termasuk
terminal pool setiap batere
21.Perhatikan dengan seksama agar seluruh baut terminal batere tidak ada yang
longgar
Teknologi dan Rekayasa
22.Pengukuran tegangan total batere (110 ~ 125V). Hal ini untuk memastikan
apakah seluruh batere sudah semuanya terpasang secara seri)
23.Pasang kabel yang datang dari charger ke terminal batere
24.Masukkan saklar yang ada diruangan batere
25.Di ruang charger, Lepas Saklar (MCB Paralel) yang ada diantara kedua charger
26.Masukkan MCB pada charger proteksi 20 KV
27.Amati laju arus pengisian batere pada indikator charger / Power Supply, tunggu
beberapa saat sampai laju arus pengisian mendekati 0 (nol) Ampere
28.Bila dalam pelaksanaan pemeliharaan batere ada peralatan yang rusak,
segera ditanggulangi
29.Bersihkan semua peralatan kerja
Teknologi dan Rekayasa