Baterai/Aki Pada Sepeda Motor

Baterai/Aki Pada Sepeda Motor

           A.    SEJARAH AKI

 Aki ditemukan oleh ahli fisika dari Prancis bernama Gaston Plante pada tahun 1859. Saat ini terdapat 3 jenis aki yakni aki basah, aki hybrid & aki kering. Aki basah banyak digunakan oleh mobil & motor. Salah satu ciri dari aki jenis ini adalah adanya lubang2 tempat pengisian air aki. Keunggulan dari aki basah yakni harganya terjangkau. Sedangkan kelemahannya adalah tingkat penguapannya tinggi. Oleh karena itu kendaraan yang menggunakan jenis aki basah harus rutin memeriksa ketinggian permukaan air aki. Gunakan air suling untuk menambah cairan pada aki. Kondisi permukaan air yang berada di bawah garis lower serta salah menuangkan cairan ketika menambah cairan aki (seperti aki zuur, air ledeng) membuat aki cepat rusak.  Kemudian adalah aki hybrid. Aki jenis ini mirip dengan aki basah hanya saja material sel-selnya lebih bagus dibandingkan dengan aki basah karena menggunakan lapisan anti penguapan.

 Aki hybrid lebih mudah perawatannya dibandingkan dengan aki basah konvensional.Dan terakhir adalah aki kering. Istilah kering muncul karena aki tipe ini tidak memiliki lubang pengisian air aki. Berhubung tidak ada lubangnya, maka banyak orang bilang aki ini kering, gak pake air aki. Hal ini kurang tepat karena aki tipe ini tetaplah basah hanya saja sudah tidak menggunakan media air aki lagi tapi menggunakan gel2 di dalamnya.  Nah aki jenis ini lebih tepat disebut aki maintenance free (MF). Salah satu keunggulan dari aki MF adalah tingkat penguapannya sangat rendah sehingga boleh dibilang relatif tidak memerlukan perawatan. Selain itu aki MF bisa diletakkan berdiri ato tidur. Dengan berbagai kelebihannya aki MF dibanderol paling mahal dibandingkan dengan aki basah & aki hybrid.

          B.     Definisi Aki/Accu Pada Sepeda Motor

Aki adalah suatu media yang dapat menyimpan energi (umumnya energy listrik) dalam bentuk energi kimia. Aki temasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus listrik kembali. Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri dari elektrode Pb sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4.

C.    Komponen komponen aki

1.    Kotak aki : Berfungsi sebagai rumah atau wadah dari komponen aki yang terdiri atas   cairan aki, pelat positif dan pelat negatif berikut separatornya.

2.    Tutup aki: Berada di atas, tutup aki berfungsi sebagai penutup lubang pengisian air aki ke dalam wadahnya. Sehingga  aki tidak mudah tumpah. Di aki kering tertentu tidak ada komponen ini. Kalaupun ada tidak boleh dibuka.

3.     Lubang ventilasi : Untuk tipe konvensional ada di samping atas dan ada slangnya. Berfungsi untuk memisahkan gas hydrogen dari asam sulfat serta sebagai saluran penguapan air aki. Sedang tipe MF, gas hydrogen dikondisikan lagi menjadi cairan sehingga tidak dibutuhkan lubang ventilas

4.     Pelat logam: Terdiri dari pelat positif dan negatif. Untuk pelat positif dibuat dari logam timbel preoksida (PbO2). Sedangkan pelat negatif hanya dibuat dari logam timbel (Pb).

5.    Air aki: Dibuat dari campuran air (H2O) dan asam sulfat (SO4).

6.    Separator: Berada di antara pelat positif dan negatif, separator bertugas untuk memisahkan atau menyekat pelat positif dan negatif agar tidak saling bersinggungan yang dapat menimbulkan short alias hubungan arus pendek.

7.     Sel: Adalah ruangan dalam wadah bentuk kotak-kotak yang berisi cairan aki, pelat positif dan negatif berikut seperatornya.

8.     Terminal aki: Keduanya berada di atas wadah, karena merupakan ujung dari rangkaian pelat-pelat yang nantinya dihubungkan ke beban arus macam lampu dan lainnya. Bagian ini terdiri dari terminal.

D.    Fung si aki pada sepeda motor secara umum

1.     Untuk menghidupkan motor dengan menggunakan starter  aki sangatlah berfungsi

2.     Sebagai sistem  penerangan karena tanpa aki lampu tidak bisa dinyalakan apabila dinyalakan akan putus karena kelebihan arus.

3.     Lampu rem juga membutuhkan aki tanpa aki lampu rem yang sangat penting saat mngendara tidak akan berfungsi.

4.    Agar lampu sen dapat dinyalakan.

5.     Sebagai pendukung sensor baik sensor minyak  maupun sensor  sensor lain.

6.    Aki juga sangat berfungsi pada sepeda motor yang menggunakan speedo meter  digitral.

7.    Untuk membunyikan klakson juga butuh aki

                                                                      

E.     Tips Agar Aki Motor Tahan Lama

1.      Hal pertama yang harus diperhatikan adalah permukaan cairan yang harus tetap berada antara garis permukaan atas dengan garis permukaan bawah atau cek setiap 2 bulan sekali. Jika mendapatkan cairan berada pada garis permukaan bawah tambahkan air aki hingga mencapai batas permukaan atas.

2.      Hindari memodifikasi aliran listrik aki. Menyambung kabel ke aki dengan cara tidak benar menyebabkan daya listrik cepat habis. Terlebih bila sistim pengisian ke accu bermasalah.

3.      Walaupun motor menggunakan double starter tersemat starter elektrik, sebisa mungkin Anda menggunakan kick starter (engkol) untuk menghidupkan mesin motor. Hal tersebut biasanya dilakukan pada pagi hari ketika hendak beraktivitas. Penggunaan kick starter di pagi hari ternyata cukup signifikan menghemat baterai aki.

4.      Cara lain yang ampuh menghemat aki motor adalah perhatikan jarak antara penggunaan motor dan tidak menggunakan motor. Biasanya pengguna motor secara acak menggunakan motor.Karenanya dalam hal ini kita perlu teliti. Anda sebaiknya menggunakan starter engkol ketika motor tidak digunakan dalam waktu 8-12 jam. Sementara jika motor tidak digunakan dalam waktu singkat (5-7 jam), Anda bisa memanfaatkan eletrik starter.

F.     Konstruksi Aki / Baterai

Berdasarkan konstruksi baterai dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

1.       Konstruksi Comound

Baterai ini sel-selnya berdiri sendiri-sendiri dan antara sel yang satu   dengan yang lain dihubungkan dengan lead bar (connector) diluar case.

2.      Konstruksi Solid

Baterai ini antara sel yang satu dengan yang lain dihubungkan dengan lead bar di dalam case. Terminal yang kelihatan hanya dua buah hasil hubungan seri dari sel-selnya.

G .Tipe Baterai

Berdasarkan konstruksinya baterai dibedakan menjadi 2 jenis, antara lain :

1. Baterai Tipe Basah (Wet Type)

Baterai tipe basah (wet type) terdiri dari elemen-elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik (full charged) dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit. Baterai ini tidak bisa dipertahankan tetap dalam kondisi full charge. Sehingga harus diisi (charge) secara periodik. Selama baterai tidak digunakan dalam penyimpanan, akan terjadi reaksi kimia secara lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas baterai. Reaksi ini disebut “self Discharge”.

2. Baterai Tipe kering (Dry Type)

Baterai tipe kering (Dry Type) terdiri dari plat-plat (positip & negatip) yang .telah diisi penuh dengan muatan listrik, tetapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Jadi keluar pabrik dalam kondisi kering. Pada dasarnya baterai ini sama seperti dengan baterai tipe basah. Elemen-elemen bateraij 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 diangkat dari larutan elektrolit lalu dicuci dengan air dan dikeringkan. Kemudian plat-plat tersebut dirangkai dalam case baterai. Sehingga biala baterai tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan langsung bisa digunakan tanpa discharge kembali.

 

         Vent plug

Vent plug terdapat pada tutup disetiap sel. Fungsinya adalah untuk mencegah masuknya debu dan kotoran kedalam sel. Fungsi yang lebih penting lagi adalah agar tersedia saluran (lubang). Untuk membebaskan gas dan kemungkinan terbentuknya lagi asam sulfat yang terkandung di dalam uap asam yang terbentuk pada saat pengisian baterai.

Plat Positip Dan Plat Negatip

1.           Plat Positif  terbuat dari material PbO2 (lead peroxide) yang berwarna coklat tua

2.      Plat Negatip Plat negatip terbuat dari material Pb (spongy lead) yang berwarna kelabu. Untuk  mencegah plat positip dan plat negatip bersinggungan, dipasang separator, yang terbuat dari polyvynil chloride (PVC) yang berpori-pori.

Elektrolit (H2SO4)

Standard berat jenis (specific gravity) elektrolit baterai pada temperatur standart (20 derajat celcius) adalah 1.280. Apabila temperatur larutan elektrolit berubah, maka standart berat jenis elektrolit baterai dapat dicari dengan rumus : S 20 = St + 0,0007 (t – 20) Dimana : S20 = Berat jenis pada temperatur 20 derajat celcius St = Berat jenis pada temperature pengukuran t = Temperatur elektrolit Berat jenis elektrolit akan turun pada saat baterai dipakai (discharge). Pada kondisi standart (20 derajat celcius), bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200, maka baterai harus diisi kembali (charging). Bila jumlah elektrolit di dalam baterai berkurang, maka harus ditambah dengan air aki (air suling). Perubahan berat jenis elektrolit tergantung oleh :

- Discharge rate.

- Charge rate.

- Temperature.

- Jumlah dari asam sulfat yang terkandung dalam elektrolit.

Larutan elektrolit dapat membeku pada temperature tertentu. Oleh karena itu kalau menyimpan baterai boleh ditempat sedingin mungkin asalkan tidak sampai larutan elektronitnya membeku.

a.       Reaksi Kimia

Baterai pada saat discharging maupun recharging akan terjadi reaksi kimia.

1)   Reaksi Kimia Pada Saat Discharging.

Yang dimaksud discharging adalah penggunaan isi (kapasitas) baterai.Reaksi kimia yang terjadi ialah : Pb O2 + 2 H2 SO4 Pb SO4 + 2 H2 O + Pb SO4 Pada ahir discharging, plat positip dan plat negatip akan menjadi s

2)   Reaksi Kimia Pada Saat Recharging

 adalah proses pengisian baterai. Reaksi kimia yang terjadi ialah : Pb SO4 + 2 H2 O + Pb SO4 Pb O2 + 2 H2 SO4 Ahir dari proses recharging ini, plat positip kembali menjadi Pb O2 dan plat negatipnya Pb, sedangkan elektrolit kembali terbentuk menjadi H2 SO4.

Larutan Elektrolit

Hasil campuran 36 % Asam Sulfat dan 64 % air akan menghasilkan elektrolit yang berat jenisnya 1.270 pada 80 derajat F (27 derajat C).Larutan elektrolit ini terdiri dari pencampuran antara Asam Sulfat (H2SO4) yang berat jenisnya 1.835 dan air (H2O) yang berat jenisnya 1 dengan komposisi tertentu.

Terminal Voltage

Terminal voltage adalah batas tegangan baterai yang diijinkan pada saat discharging dan recharging.

a. Saat Discharging

Ketika baterai dipakai dengan arus besar, sebagia contoh digunakan untuk memutar engine waktu start, maka tahanan dalam baterai 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 baterai itu.

b. Saat Recharging

Pada saat recharging ( arus pengisian kurang lebih seper sepuluh dari arus discharging rata-rata ) maka akan menghasilkan naiknya perbedaan potensial antara positip dan negatip. Pada saat recharging tersebut, akan timbul gelembung-gelembung karena peristiwa elektrolisa (penguraian) H2O. Gelembung-gelembung tersebut dapat menyebabkan umur baterai pendek. Oleh karena itu, ketika recharging apabila sudah mencapai terminal voltage, maka recharging dihentikan.

Self Discharge

Suatu baterai yang telah diisi elektrolit, jika didiamkan (tidak dipakai) akan kehilangan muatan listriknya. Hal ini disebabkan, setelah baterai diisi elektrolit, maka baterai mulai mengalami suatu reaksi kimia, meskipun baterai tersebut dipakai atau tidak. Sifat seperti ini tidak dapat dihindarkan pada semua baterai. Kehilangan muatan listrik yang tersimpan tanpa pemakaian melalui rangakaian luar disebut “Self Discharge” Sebab-sebab self discharge sebagai berikut :

1.      Plat negatip beraksi langsung dengan asam sulfat dari elektrolit membentuk timbal sulfat (Pb SO4)

2.       Hubungan singkat antara plat positip dan plat negatip melalui endapan dari material aktif

3.      Jika suhu dan konsentrasi elektrolit tidak merata disekitar plat positip dan negatip akan terjadi reaksi elektrokimia local.

Hal-hal seperti di atas ini yang menyebabkan muatan baterai akan berkurang meskipun tidak dipakai. Reaksi kimia yang terjadi dalam baterai akan lebih cepat dengan kenaikan suhu elektrolit. Hal ini juga berarti “Self Discharge” akan bertambah cepat jika suhu lebih tinggi. Jadi penyimpanan baterai pada suhu rendah lebih efektif dalam memperkecil kecepatan “Self Discharge”. Faktor lain yang mempercepat “Self Discharge” adalah bila elektrolit atau air suling yang diisikan ke dalam baterai mengandung material-material yang tidak diinginkan, karena akan menimbulkan reaksi local.

Kapasitas Baterai

Kapasitas baterai adalah jumlah listrik yang dapat dihasilkan dengan melepaskan arus tetap, sampai dicapai voltage ahir. Besarnya ditentukan dengan mengalikan besar arus pelepasan dengan waktu pelepasan dan dinyatakan dalam AH (Ampere Hour). Jadi untuk menyatakan kapasitas baterai, perlu ditentukan laju arus pelepasan. Karena kapasitas baterai tergantung dari kuat arus pelepasan. Misalnya suatu baterai mempunyai kapasitas 100 AH untuk laju arus 20 jam. Ini berarti baterai tersebut sanggup melepaskan muatan sebesar 5 ampere selama 20 jam. Tapi tidak berarti mampu melepaskan muatan sebesar 10 ampere selama 10 jam. Jadi jika ingin membandingkan kapasitas baterai perlu disamakan dahulu laju arus pelepasan muatan listriknya.

Pengetesan Baterai

Kondisi dari sebuah baterai ditunjukan oleh berat jenis larutan elektronitnya. Salah satu cara yang paling sederhana dan lebih dipercaya adalah dengan mengukur berat jenis dari larutan elektrolit. Alat untuk mengukur berat jenis elektrolit disebut “Hydrometer” dan dilengkapi dengan thermometer untuk mengetahui temperatur elektrolit. Hydrometer dikalibrasi untuk mengukur berat jenis elektrolit pada temperature standar (JIS) 20 derajat celcius (68 derajat F). Untuk menentukan pembacaan berat jenis yang benar adalah sebagi berikut :

Bila suhu di atas 20 derajat C (68 derajat F), ditambah 0,0007 tiap kenaikan 1 derajat C. - Bila suhu di bawah 20 derajat C (68 derajat F), dikurangi 0,0007 tiap penurunan 1 derajat C.Sebagai contoh, pada suhu 49 derajat C didapatkan pembacaan berat jenis elektrolit 1,2597. Dimana pengukuran ini suhu elektrolitnya 29 derajat celcius di atas standar yang ditetapkan yaitu 20 derajat JIS. Sehingga pembacaan berat jenis yang sebenarnya dihitung dengan rumus sebagai berikut

S20 = St + 0,0007 (t – 20)
= 1.2597 + 0,0007 (49 – 20)
= 1,2597 + 0,0203 = 1,28
Jadi pembacaan yang benar setelah dikoreksi dengan temperature adalah 1,28

Perawatan Baterai.
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat penyimpanan baterai :

1.  Baterai yang tidak dipakai harus disimpan di tempat yang kering, sejuk dan tidak kena sinar matahari langsung, karena bisa mempercepat reaksi kimia (self discharge)

2. Baterai yang diterima lebih dahulu sebaiknya didahulukan pemakaiannya.

3.  Untuk baterai tipe basah, perlu adanya pengisian secara periodi, yaitu minimal 1 bulan sekali, untuk menjaga baterai tetap full charge dan tidak cepat rusak.

Peringatan Keselamatan

Asam Sulfat sangat berbahaya, dapat menyebabkan kulit dan mata teriritasi dan terbakar. Asam Sulfat juga dapat menyebabkan ledakan pada beberapa kasus. Saat bekerja dengan Aki dan Elektrolit, lindungi diri Anda dengan kaca mata pelindung, dan pelindung wajah. Pakailah bahan garmen untuk melindungi wajah, tangan dan tubuh Anda. Selain hal-hal di atas, perhatikan dengan tindakan-tindakan pencegahan di bawah ini:

1.      Selalu bekerja di udara terbuka atau tempat yang mempunyai ventilasi besar pada saat Anda bekerja dengan Aki.

2.       Pastikan tempat sekitar Anda bebas dari sumber api ataupun percikan api, bahkan rokok. Sumber Api dapat menyebabkan Aki meledak.

3.       Selalu pastikan tutup pengisian Elektrolit tertutup erat dan tepat.

4.      Jauhkan dari jangkauan anak-anak.

5.      Selalu putuskan hubungan kabel negatif terlebih dahulu pada saat pelepasan Aki, dan menghubungkannya paling akhir pada saat pemasangan Aki.

6.      Jangan pernah bersentuhan dengan Aki pada saat pengisian aliran listrik (charging), pengetesan, atau penyetruman mesin.

7.       Matikan semua kelistrikan sebelum memutuskan koneksi arus listrik.

8.      . Sebelum menggunakan alat yang dapat menghantarkan listrik (konduktor), pindahkan barang-barang yang mengandung metal yang ada pada tangan ataupun lengan (jam tangan).