-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 97
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.
SUMBER ARUS (BATERAI)
BAB 5
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 98
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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 99
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. 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.
3. 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 100
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 101
Gambar 5.6. Penyekat atau sparator di antara plat baterai
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.
5. 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 102
6. 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.
7. Pemisah sel (cell partition). Ini merupakan bagian dari kotak
baterai yang memisahkan tiap sel (lihat gambar 5.3).
8. 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 103
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
lampu-lampu, dan asesoris jika sistem pengisian baterai (charging
system) tidak bekerja. RC
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 104
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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 105
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)
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 106
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 Elektrolit Plat
Negatif Plat
Positif Elektrolit Plat
Negatif PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 107
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 Elektrolit
Plat Negatif
Plat Positif Elektrolit
Plat Negatif
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 108
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 109
9. 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).
10. Pasang kembali baterai ke dalam mobil. 11. Hubungkan kabel
terminal baterai, pastikan kabel terminal masuk ke dalam
dengan aman. 12. Kencangkan baut terminal dengan benar. 13.
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 110
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 111
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 Berat jenis Elektrolit Isi baterai (%) 1 1,27 100 2 1,230 75
3 1,190 50 4 1,145 25 5 1,000 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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 112
Tabel 5.4. Contoh Harga Hasil Pembacaan Berat jenis
Elektrolit
Sel 1 Sel 2 Sel 3 Sel 4 Sel 5 Sel 6 1,260 1,230 1,240 1,220
1,190 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. Pegang refraktometer dan arahkan ke cahaya kemudian baca
hasil pengukurannya dengan melihat pada bagian pembacaan.
5. Catat hasil pembacaan dan lanjutkan dengan sel lainnya.
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 113
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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 114
1. Gunakan pelindung mata saat melakukan pemeriksaan. 2. Amati
hidrometer yang terdapat pada baterai tersebut. 3. 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
terminal-
terminal 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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 115
Tabel 5.5. Lembar Pemeriksaan Baterai
Item Trouble Penyebab Tindakan PerbaikanPengambil Keputusan
Permeriksaan Visual
Terminal baterai rusak
Kurang perawatan Pemilik BengkelKabel baterai dan terminal
kurang kencang
Ganti v
Tutup bocor Kurang penanganan v
Elektrolit bocor Tutup rusak Perapat tutup rusak
Kurang penanganan Ganti v
Perapat rusak Ganti v
Pemeriksaan jumlah elektrolit
Tinggi elektrolit antar sel lebih dari 10 mm
Sel hubung singkat Penguapan yang disebabkan temperatur luar
ganti v v
Elektrolit habis Kehilangan elektrolit karena over-charge
Ganti v
Pemeriksaan tegangan
Tegangan baterai > 13,2 Overcharge
Periksa sistem pengisian
v
Tegangan baterai antara 12,5 12,9 V Normal
Tegangan baterai antara 12,0 12,4 V Under-charge
Lakukan tes beban v
Tegangan < 11,0 V Kerusakan dalam baterai v
Tegangan baterai 11,0 V
Gangguan pengisian v
Baterai dibiarkan terlalu lama tidak dipakai
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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 116
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.
Gambar 5.27. Pengujian beban berat 2. Bebani baterai dengan
memutar pengontrol kenaikan beban sampai amper meter
membaca tiga kalinya nilai AH baterai tersebut atau satu
setengah kali CCA-nya 3. Tahan beban selama tidak lebih dari 15
detik, dan baca penunjukkan harga volt
meternya. 4. 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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 117
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 Tegangan (volt) Temperatur (0F) 1 9,6 70 atau lebih 2 9,5 60
3 9,4 50 4 9,3 40 5 9,1 30 6 8,9 20 7 8,7 10 8 8,5 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.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 118
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. Lakukan pengisian baterai di ruangan yang ventilasinya baik,
dan gunakan
pakaian kerja dan kaca mata. 4. Hindari api dan jangan merokok
dekat baterai yang sedang diisi. 5. 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.
6. Jangan mengisi baterai yang masih terpasang pada kendaraan.
Lepas baterai dan lakukan pengisian. Kelebihan tegangan akan dapat
merusak rangkaian kelistrikan kendaraan.
7. Periksa berat jenis elektrolit secara periodik, tentukan
apakah pengisian masih diperlukan.
8. 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 terminal-terminal baterai.
b. Periksa tinggi elektrolit dan tambahkan air suling jika
diperlukan.
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 119
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 Besarnya
AH 5 Amper 10 Amper 20 Amper 30 Amper 40 Amper
75 menit atau lebih 50 AH 10 jam 5 jam 2,5 jam 2 jam
75 115 menit 50 75 AH 15 jam 7,5 jam 3,25 jam 2,5 jam 2 jam
115 160 menit
75 100 AH 20 jam 10 jam 5 jam 3 jam 2,5 jam
160 245 menit
100 150 AH 30 jam 15 jam 7,5 jam 5 jam 3,5 jam
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).
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 120
3. Atur ulang pengontrol arus jika diperlukan selama pengisian.
4. 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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 121
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 timah-asam (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
-
Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan 122
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?
5.1. Pendahuluan5.2. Fungsi, Tipe, dan Konstruksi Baterai
(Accu)5.2.1. Fungsi Baterai5.2.2. Tipe Baterai5.2.3. Konstruksi
Baterai
5.3. Kapasitas baterai5.3.1. CCA (cold cranking ampere, arus
starter dingin)5.3.2. RC (reserve capacity, kapasitas
cadangan)5.3.3. AH (amper-hour, amper-jam)5.3.4. Power atau daya
(Watt)
5.4. Cara Kerja Baterai (Reaksi Elektrokimia)5.4.1. Teori
Sel5.4.2. Reaksi Elektrokimia5.4.2.1. Baterai Terisi Penuh5.4.2.2.
Baterai Mengeluarkan Arus5.4.2.3. Baterai dalam Keadaan Kosong
(Discharged)5.4.2.4. Pengisian Baterai (Charging)
5.4.3. Karakteristik Elektrolit Baterai
5.5. Penanganan Baterai5.5.1. Melepas dan Memasang Baterai5.5.2.
Pemeriksaan visual5.5.3. Pengujian Kondisi Baterai5.5.3.1.
Pengujian Berat Jenis Elektrolit5.5.3.2. Pengujian Tegangan
Rangkaian Terbuka (Open Circuit Voltage Test)5.5.3.3. Pengujian
Tegangan antara Terminal Baterai dan Klem
5.5.4. Pengujian Beban Berat (Pengujian Kapasitas Baterai)
5.6. Pengisian Baterai5.6.1. Alat Pengisi Baterai
(Charger)5.6.2. Prosedur Pengisian Baterai5.6.2.1. Pengisian Cepat
(Fast Charging)5.6.2.2. Pengisian Lambat
5.7. Start dengan Baterai Bantuan5.8. Hubungan Seri pada
baterai5.9. Ringkasan5.10. Soal-soal Latihan