BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangIlmu bisa berarti proses memperoleh pengetahuan, atau pengetahuan terorganisasi yang diperoleh lewat proses tersebut. Proses keilmuan adalah cara memperoleh pengetahuan secara sistematis tentang suatu sistem Perolehan sistematis ini umumnya berupa metode ilmiah, dan sistem tersebut umumnya adalah alam semesta. Dalam pengertian ini, ilmu sering disebut sebagai sains. Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki. Elektrokimia secara umum terbagi dalam dua kelompok, yaitu sel galvanik dan sel elektrolisis. Sel Volta/Galvania: a. terjadi perubahan : energi kimia energi listrik, b. anode = elektroda negatif (-), dan c. katoda = elektroda positif (+). Sel Elektrolisis: a. terjadi perubahan : energi listrik energi kimia, b. anode = elektroda positif (+), dan c. katoda = elektroda neeatif (-) Sel galvanik adalah suatu sel elektrokimia yang terdiri atas dua buah elektroda yangdapat menghasilkan energi listrik akibat terjadinya reaksi redoks secara spontan pada keduaelektroda tersebut. Sedangkan Jika pada sel elektrolitik diberikan perlakuan sebaliknya,dimana reaksi kimia yang terjadi dipaksakan untuk berlangsung ke arah nonspontan. Dalamsel elektrolitik, sumber energi luar digunakan untuk mendorong terjadinya reaksi kimia dalam arah yang berlawanan dengan reaksi yang berlangsung spontan. Selain itu ada juga sel Leclanche, dimana sel Leclanche ini disebut juga sebagai baterai dasar karena merupakan suatu jenis baterai dari hasil proses elektrokimia yang penggunaannya hanya sekali jika baterai itu telah tidak dapat terjadi proses elektrokimia lagi dan tidak dapat diisi ulang penggunaanya..Dalam makalah ini, hal yang dibahas adalah salah satu aplikasi sel elektrokimia yang sangat terkenal, yakni baterai dan aki. Seperti halnya sel baterai yang yang lainnya selain juga memiliki anoda katoda dan juga elektrolit. Katoda dan anoda pada sel aki dipisahkan oleh sebuah pelat tipis timbal asam yang disebut sebagai separator. Katoda dan anoda pada sel aki ini terendam oleh larutan elektrolit. Sel aki biasanya terdiri dari timbal-asam, dan terbuat dari enam sel galvanikyang disusun secara seri untuk menghasilkan listrik sebesar 12 volt. Setiap sel dapat menghasilkan 2.1 volts sehingga untuk pengisian secara penuh total daya yang dapat dihasilkan sebesar 12.6 voltsI.2 TujuanTujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk :1. Mengetahui pengertian dan sejarah baterai dan aki2. Mengetahui cara kerja baterai dan aki3. Mengetahui komponen komponen dalam baterai dan aki4. Mengetahui metode pengisian baterai/Cas aki/Accu charging

I.3 Batasan MasalahPermasalahan dalam makalah yang penulis tulis hanya dibatasi mengenai baterai dan aki. Untuk itu, hal yang dibahas dalam makalah ini adalah :1. Pengertian dan sejarah baterai2. Cara kerja baterai dan aki3. Komponen-komponen pada baterai dan aki4. Metode pengisian baterai/Cas aki/Accu charging5. Kapasitas baterai

BAB IIPEMBAHASAN

II.1 BATERAIA. Pengertian BateraiBaterai adalah alat elektro kimia yang dibuat untuk mensuplai listrik ke sistem starter mesin, sistem pengapian, lampu-lampu dan komponen kelistrikan lainnya. Alat ini menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia, yang dikeluarkannya bila dierlukan dan mensuplainya ke masing-masing sistem kelistrikan atau alat yang memerlukannya. Karena di dalam proses baterai kehilangan energi kimia, maka alternator mensuplainya kembali ke dalam baterai (yang disebut pengisian). Baterai menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia. Siklus pengisian dan pengeluaran ini terjadi berulang kali dan terus menerus. Baterai merupakan sebuah kaleng berisi penuh bahan-bahan kimia yang dapat memproduksi electron. Reaksi kimia yang dapat menghasilkan electron disebut dengan Reaksi Elektrokimia. Jika kita memperhatikan, kita bisa lihat bahwa betrai memiliki dua terminal. Terminal pertama bertanda Positif (+) dan terminal Kedua bertanda negatif (-).Elektron-elektron di kumpulkan pada kutub negatif. Jika kita menghubungkan kabel antara kutub negatif dan kutub positif, maka elektron akan mengalir dari kutub negatif ke kutub positif dengan cepatnya. Selain kabel, sebuah penghubung atau Load dapat berupa light bulb, sebuah motor atau sirkuit elektronik seperti radio.Di dalam beterai sendiri, terjadi sebuah reaksi kimia yang menghasilkan elektron. Kecepatan dari proses ini (elektron, sebagai hasil dari elektrokimia) mengontrol seberapa banyak elektron dapat mengalir diantara kedua kutub. Elektron mengalir dari baterai ke kabel dan tentunya bergerak dari kutun negatif ke lutub positif tempat dimana reaksi kimia tersebutr sedang berlangsung. Dan inilah alsan mengapa baterai bisa bertahan selama satu tahun dan masih memiliki sedikit power, selama tidak terjadi reaksi kimia atau selama kita tidak menghubungkannya dengan kabel atau sejenis Load lain. Seketika kita menghubungkannya dengan kabel maka reaksi kimia pun dimulai. Secara harfiah berarti baterai. Yang berfungsi sebagai media penyimpan dan penyedia energi listrik. Sumber listrik yang digunakan sebagai pembangkit power dalam bentuk arus searah (DC). Alat ini digunakan elektronika termasuk diantaranya komputer. Baterai merupakan sekumpulan sel-sel kimia yang masing-masing berisi dua electron logem yang dicelupkan dalam larutan penghntar yang disebut elektrolit.Akibat reaksi-reaksi kimia antara konduktor-konduktor dan elektrolit satu elektroda anoda bermuatan positif dan lainnya, katoda ,menjadi bermuatan negatif.Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar).

B. Sejarah Baterai Orang ( penemu ) yang berjasa terhadap perkembangan baterai: John Frederic Daniell, Thomas Edison, Luigi Galvani, Moritz von Jacobi, Georges Leclanch, Slavoljub Penkala, Nikola Tesla Alessandro Volta. Baterai pertama di buat oleh Alessandro Volta pada tahun 1800. Dia membuat sebuah penampung muatan. Lalu pertanyaan selanjutnya ialah bagaimana electron itu dapat di hasilkan ? Sekitar tahun 1866, Leclanche membuat sebuah baterai kering. Baterai tersebut terdiri atas suatu silinder seng yang berisi pasta dari campuran batu kawi MnO2, salmiak NH4Cl karbon C dan sedikit air. Seng berfungsi sebagai anode dan grafit yang dicelupkan ditengah-tengah pasta sebagai elektroda inert yang merupakan katode. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator. Reaksi rumit tersebut di sederhanakan menjadi:Anoda: Zn(s)-> Zn2+ (aq) + 2eKatoda : 2MnO2 (s) + 2NH4+ (aq) + 2e ->Mn2O3 (s) + 2NH3 (aq) + H2O (l)Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2 (s)-> Zn2+ (aq) + Mn2O3 (s)+ 2NH3 (aq) + H2O (l) Potensial satu sel Leclanche adalah 1,5 volt. Namun sel Leclanche tidak dapat di isi kembali. Baterai kering jenis alkaline pada dasarnya sama dengan sel Leclanche tapi bersifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :Anode : Zn (s) + 2OH (aq)-> Zn(OH)2 + 2eKatoda : 2MnO2(s) + 2H2O (l) +2e-> 2MnO(OH)(s) + 2OH- Potensial dari baterai alkaline juga 1,5 volt, tetapi baterai ini dapat bertahan lebih lama. AAA adalah baterai berukuran panjang 44,5mm dan diameter 10,5mm dan memiliki berat sekitar 11,5 gram. Baterai alkalin ukuran ini memiliki tegangan 1,5 volt dan kuat arus dari 900 sampai 1.155 Ampere. Baterai Nikel logam hidrida (NiMH) ukuran ini dapat menyimpan sampai 1000 mAh dengan tegangan 1,2 Volt. Baterai AAA juga memiliki kode lainnya seperti LR03 (IEC), 24A (ANSI/NEDA), R03, MN2400, AM4, UM4, HP16, atau mikro. Baterai berukuran AAA umum digunakan dalam alat elektronik kecil seperti remote control, pemutar MP3 dan kamera digital.

C. Komponen Baterai Di dalam baterai mobil terdapat elektrolit asam sulfat, elektroda positif dan negatif dalam bentuk plat. Plat-plat dibuat dari timah atau berasa dari timah. Karena itu baterai tipe ini sering disebut baterai timah. Ruangan dalamnya dibagi menjadi beberapa sel (biasanya 6 sel, untuk baterai mobil) dan di dalam masing-masing sel terdapat beberapa elemen yang terendam dalam elektrolit.1. Elemen BateraiAntara plat-plat positif dan plat-plat negatif masing-masing dihubungkan oleh plate strap (pengikat plat) terpisah. Ikatan plat-plat positif dan negatif ini dipasangkan secara berselang-seling yang dibatasi oleh separator dan fiberglass. Jadi satu kesatuan dari plat, separator dan fiberglass disebut elemen baterai. Penyusunan plat-plat seperti ini tujuannya memperbesar luas singgungan antara bahan aktif dan elektrolit, agar listrik yang dihasilkan besar. Dengan kata lain kapasitas baterai menjadi besar.Gaya elektromotif (EMP) yang dihasilkan satu sel kira-kira 2,1 V, pada segala ukuran plat. Karena baterai mobil mempunyai 6 sel yang dihubungkan secara seri, EMP output yang dihasilkan ialah kira-kira 12 Volt.2. ElektrolitElektrolit baterai ialah arutan asam sulfat dengan air sulingan. Berat jenis elektrolit pada baterai saat ini dalam keadaan pnuh ialah 1,260 atau 1,280 (pada temperatur 20 C). Perbedaan ini disebabkan perbandingan antara air sulingan dengan asam sulfat pada masing-masing tipe berbeda. Elektrolit yang berat jenisnya 1,260 mengandung 65% air sulingan dan 35% asam sulfat, sedangkan elektrolit yang berat jenisnya 1,380 mengandung 63% air sulingan dan 37% asam sulfat.Elektolit baterai adalah asam yang kuat, sehingga dapat membakar kulit, mata dan merusak pakaian. Bila elektrolit mengenai kulit atau pakaian, basuhlah segera dengan air, dan netralkan asam dengan campuran soda (sodium bicarbonate [NaHCO3]) dan air. Bila asam mengenai mata, bilaslah dengan air beberapa menit, kemudian hubungilah dokter.3. Kotak BateraiWadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai. Ruangan dalamnya dibagi menjadi 6 ruangan atau sel. Pada kotak baterai terdapat garis tanda permukaan atas dan bawah (upper level dan lower level). Plat-plat posisinya ditinggikan dari dasar dan diberi penyekat, tujuannya agar tidak terjadi hubungan singkat apabila ada bahan aktif (timah dan lain-lain) terjatuh dari plat.

4. Sumbat VentilasiSumbat ventilasi adalah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Di samping itu untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap asam sulfat di dalam baterai dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat lubang ventilasi sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah.D. Jenis BateraiBaterai dikelompokan menjadi 2 jenis yaitu :1. Baterai Primer yaitu batere yang hanya digunakan satu kali, dan setelah habis isi (Recharge). a). Baterai Leclenche (Zn MnO2) baterai sel kering /Dry Cell. Merupakan jenis baterai yang banyak digunakan sejak beberapa puluh tahun yng lalu. Satu sel batere berkapasitas 1,5 volt. Kutub positif (Anoda) mengunakan Zn, Kutub negatip (Katoda) menggunakan MnO2 Pada suhu tingi kapasitas sel leclanche akan turun dengan drastic, oleh sebab itu penyimpanan batere ini harus ditempat yang bersuhu rendah.b). Baterai sel kering Magnesium (MgMnO2). Merupakan jenis batere yang memiliki konstruksi serupa dengan batere seng. Memiliki kapasitas satu cell 1,5 volt. Kutub positip (Anoda) menggunakan Mg, Kutub negatif (Katoda) menggunakan MnO2. Baterai ini memiliki kelebihan kapasitas umur 2x sel kering dan stabil pada temperature tinggi. Adapun kekurangannya yaitu, tidak bisa dibuat sekecil mungkin. Pada keadaan kerja akan timbul Reaksi Parasitik akibat dari pembuangan gas hydrogen.c). Baterai MnO2 Alkaline. Sama seperti dua jenis baterai diatas dan memiliki kapasitas 1,5 volt, hanya memiliki perbedaan pada segi konstruksi, elektrolitnya, dan tahanan dalamnya lebih kecil. Batere ini memiliki kelebihan yaitu : Pada proses pemakaian akan tetap pada rating yang dimiliki meskipun pemakaiannya tak menentu. Pada pembebanan tingi dan terus menerus, mampu memberikan umur pelayanan 2 10 kali pemakaian dari sel leclanche. Sangat baik dioperasikan pada temperature rendah sampai -25 derajat celcius.Baterai yang sering digunakan adalah zinc-alcaline manganese oxide. zinc-alcaline manganese oxide memberikan daya olebih per penggunaannya dibandingkan batere sekunder. zinc-alcaline manganese oxide mempunyai umur (waktu hidup yang lama).Rechargeable alcalineBaterai alcaline mempunyai umur(waktu hidup) yang panjang ,namun daur hidupnya lebih pendek dari pada batere sekunder lainnya.d). Sel Merkuri. Baterai ini pada Anoda menggunakan Zn dan pada katoda menggunakan Oksida Merkuri. Dan pada elektrolit menggunakan Alkaline. Kapasitas maksimal stabil yaitu 1,35 volt, yang biasa digunakan pada tegangan referensi. Kapasitas dari batere ini dapat sampai 1,4 volt bila katodanya Oxida Merkuri atau Oxida Mangan. Dari segi ukuran berdiameter dari 3/8- 1 inchi. e). Sel oksida perak (AgO2). Baterai ini pada Katoda menggunakan serbuk elektroloit alkaline dan pada Anoda menggunakan oksida perak. Teganagan pada Open Circuit yaitu1,6 volt dan tegangan nominal pada beban sebesar 1,5 volt apabila katodanya oksida merkuri atau oksida mangan. Dari segi ukuran batere ini sebesar 0.3 0.5 inchi. Biasa digunakan untuk kamera, alat bantu pendengaran dan jam elektronik.f). Baterai Litium. Jenis baru dari sel primer, yang mempunti tegangan out put yang tinggi,memiliki umur yangf panjang, ringan dan kecil. Sehingga baterai ini digunakan untuk pemakaian khusus. Tegangan out put tanpa beban sebesar 2,9 volt atau 3,7 volt, tergantung dari elektrolit yang digunakan. Penggunaan litium sangat terbatas, biasa digunakan dalam bidang militer, karena apabila tidak hati-hati dalam penggunaan bisa meledak.2. Baterai Sakunder yaitu batere yang bias digunakan berkali kali dengan mengisi kembali muatannya, apabila telah habis energinya setelah dipakai.E. Prinsip Kerja Baterai Baterai adalah suatu proses kimia listrik, dimana pada saat pengisian/cas/charge energi listrik diubah menjadi kimia dan saat pengeluaran/discharge energi kimia diubah menjadi energi listrik.Baterai terdiri dari satu atau lebih voltaic cell (tergantung besarnya voltase yang diinginkan contohnya baterai aki 6 Volt atau 12 Volt) . Masing-masing voltaic cell terdiri dari dua half cells yang dihubungkan secara seri oleh penghantar elektrolit. Satu half cells mempunyai elektroda positif (katoda) yang satunya elektroda negatif (atoda). Daya baterai di dapat dari reaksi reduksi dan oksidasi. Reduksi terjadi pada di katoda dan oksidasi terjadi di katoda. Elektroda tersebut tidak bersentuhan dan arus listrik dihubungkan dengan elektrolit. Elektrolit dapat berupa cairan atau padat.Untuk lebih penjelasan lebih detail tentang baterai (dalam hal ini adalah aki; aki mobil/motor/mainan yang memakai elektrolit cair) yang saya ambil dari iklanumum. Aki terdiri dari sel-sel dimana tiap sel memiliki tegangan sebesar 2 V, artinya aki mobil dan aki motor yang memiliki tegangan 12 V terdiri dari 6 sel yang dipasang secara seri (12 V = 6 x 2 V) sedangkan aki yang memiliki tegangan 6 V memiliki 3 sel yang dipasang secara seri (6 V = 3 x 2 V).Baterai 12 VoltBaterai 6 Volt.Antara satu sel dengan sel lainnya dipisahkan oleh dinding penyekat yang terdapat dalam bak baterai, artinya tiap ruang pada sel tidak berhubungan karena itu cairan elektrolit pada tiap sel juga tidak berhubungan (dinding pemisah antar sel tidak boleh ada yang bocor/merembes).Di dalam satu sel terdapat susunan pelat pelat yaitu beberapa pelat untuk kutub positif (antar pelat dipisahkan oleh kayu, ebonit atau plastik, tergantung teknologi yang digunakan) dan beberapa pelat untuk kutub negatif. Bahan aktif dari plat positif terbuat dari oksida timah coklat (PbO2) sedangkan bahan aktif dari plat negatif ialah timah (Pb) berpori (seperti bunga karang).Pelat-pelat tersebut terendam oleh cairan elektrolit yaitu asam sulfat (H2SO4).

F. Penyulfatan Baterai, digunakan ataupun tidak, akan mengeluarkan isinya (maksudnya tenaga baterai keluar / berkurang bukan cairan elektrolit). Bila sedang tidak digunakan maka pengeluaran tersebut terjadi secara perlahan yang biasa disebut pengeluaran isi sendiri (self discharge). Cepat atau lambatnya pengeluaran dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah suhu elektrolit. Sebuah baterai tak terpakai yang berisi penuh akan habis isinya dalam jangka waktu 3 bulan jika elektrolit memiliki suhu 40 derajat Celcius, sedangkan makin dingin suhunya maka makin lambat isi berkurang, contoh, elektrolit yang bersuhu 20 derajat Celcius isinya hanya akan hilang setengah bagian (50%) dalam 3 bulan, dan yang bersuhu 15 derajat Celcius isinya hanya akan berkurang sebesar 7-8% dalam 3 bulan.Baterai yang sedang mengeluarkan isinya sendiri secara perlahan akan menyulfat. Maksud penyulfatan adalah sulfat timah (PbSO4) yang terbentuk selama pengeluaran membuat bahan aktif menjadi keras dan mati. Penyulfatan kadang-kadang bisa dihilangkan dengan pengisian lambat (slow charge) sehingga bagian-bagian dari timah sulfat (PbSO4) mencapai harga yang normal. Penyulfatan yang sudah terlalu banyak pada satu baterai tidak mungkin dihilangkan, baterai ini harus diganti. Penggantian cairan elektrolit (biasa dikenal dengan pengurasan) tidak akan membantu atau tidak akan banyak membantu karena yang sudah rusak disin adalah pelat-pelatnya, kalaupun berhasil memiliki kapasitas setelah dikuras, dalam waktu yang sangat singkat (tergantung pada tingkat kerusakan pelat-pelatnya) baterai akan lemah (drop) kembali.

G. Mengatasi penyulfatan 1. Baterai yang tak terpakai disimpan pada ruangan yang bersuhu rendah (suhu yang lebih dingin). 2. Baterai yang tak terpakai diisi dengan arus pengisian yang sangat rendah yaitu dengan pengisian perawatan (maintenance charge) sampai penuh atau baterai diisi secara teratur tiap bulan. Pada nomor 2, metode yang paling baik adalah dengan pengisian perawatan (maintenance charge), artinya kita harus memiliki alat pengisi (charger) (lebih baik lagi kalau kuat arus dari alat tersebut bisa kita atur kuat lemahnya) yang secara otomatis menghentikan proses pengisian jika baterai sudah terisi penuh dan kembali menghidupkan proses pengisian jika isi baterai mulai berkurang (memiliki fitur deteksi). Jika tidak ada fitur otomatisasi maka terpaksa yang kita lakukan adalah mengisi baterai secara penuh menggunakan pengisian lambat (slow charge) tiap bulan. Terpaksa disini disebabkan karena baterai yang sudah terisi penuh tidak akan bertambah lagi isinya walaupun tetap terus diisi, selain itu baterai yang t erisi penuh akan kian bertambah panas bila terus diisi / disetrum (overcharging) sehingga beresiko merusaknya, ditambah lagi dengan terjadinya penguapan gas, dan terutama bahaya kemungkinan meledak yang pada akhirnya merusak baterai secara total (sama sekali tidak bisa dipergunakan) dan bahkan berbahaya bagi orang yang ada disekelilingnya jika cairan asam dari baterai muncrat dan mengenai orang tersebut! Ingat, cairan asam bisa mengorosi/merusak plat besi, apalagi daging manusia! Termasuk juga cairan accu zur (cairan yang disikan pada baterai baru yaitu saat pertama kali diisi) cukup korosif! Jadi berhati-hatilah jika berhubungan dengan cairan accu zur terlebih lagi cairan yang telah ada dalam baterai!

H. Kapasitas Baterai Kapasitas baterai adalah jumlah ampere jam (Ah = kuat arus/Ampere x waktu/hour), artinya baterai dapat memberikan / menyuplai sejumlah isinya secara rata-rata sebelum tiap selnya menyentuh tegangan / voltase turun (drop voltage) yaitu sebesar 1,75 V (ingat, tiap sel memiliki tegangan sebesar 2 V; jika dipakai maka tegangan akan terus turun dan kapasitas efektif dikatakan sudah terpakai semuanya bila tegangan sel telah menyentuh 1,75 V). Misal, baterai 12 V 75 Ah. Baterai ini bisa memberikan kuat arus sebesar 75 Ampere dalam satu jam artinya memberikan daya rata-rata sebesar 900 Watt (Watt = V x I = Voltase x Ampere = 12 V x 75 A). Secara hitungan kasar dapat menyuplai alat berdaya 900 Watt selama satu jam atau alat berdaya 90 Watt selama 10 jam, walaupun pada kenyataannya tidak seperti itu (dijelaskan di bawah ini). Kembali ke kapasitas baterai, pada kendaraan bermotor kapasitas ini bisa dianalogikan sebagai volume maksimal tangki bahan bakar namun yang membuat berbeda adalah kapasitas pada baterai bisa berubah-ubah dari nilai patokannya, jadi mirip tangki bahan bakar mobil yang bahannya terbuat dari karet. Sebagai ilustrasi saya beri contoh balon karet, isinya bisa besar jika terus dimasukkan udara atau bisa juga kecil jika udara yang ditiup sedikit saja. Nah, kapasitas baterai juga tidak tetap, mirip contoh balon karet tadi, dimana ada tiga faktor yang menentukan besar kecilnya kapasitas baterai yaitu : Jumlah bahan aktif Makin besar ukuran pelat yang bersentuhan dengan cairan elektrolit maka makin besar kapasitasnya; makin banyak pelat yang bersentuhan dengan cairan elektrolit maka makin besar kapasitasnya. Jadi untuk mendapatkan kapasitas yang besar luas pelat dan banyaknya pelat haruslah ditingkatkan, dengan catatan bahwa pelat haruslah terendam oleh cairan elektrolit. Dari sini kita kembali bisa menyadari betapa pentingnya bagi pelat-pelat agar terendam oleh cairan elektrolit karena bagian dari pelat yang tidak terendam sama sekali tidak akan berfungsi bagi peningkatan kapasitas! TemperaturMakin rendah temperatur (makin dingin) maka makin keci l kapasitas baterai saat digunakan karena reaksi kimia pada suhu yang rendah makin lambat tidak peduli apakah arus yang digunakan tinggi atapun rendah. Kapasitas baterai biasanya diukur pada suhu tertentu, biasanya 25 derajat Celcius.Waktu dan arus pengeluaranPengeluaran lambat (berupa pengeluaran arus yang rendah) mengakibatkan waktu pengeluaran juga diperpanjang alias kapasitas lebih tinggi. Kapasitas yang dinyatakan untuk baterai yang umum pemakaiannya pada pengeluaran tertentu, biasanya 20 jam. Contoh: Baterai 12 V 75 Ah bisa dipakai selama 20 jam jika kuat arus rata-rata yang digunakan dalam 1 jam adalah 3,75 Ampere (75 Ah / 20 h), sedangkan bila digunakan sebesar 5 Ampere maka waktu pemakaian bukannya 15 jam (75 Ah / 5 A) tapi lebih kecil yaitu 14 jam, sedangkan pada penggunaan Ampere yang jauh lebih besar, yaitu 7,5 Ampere maka waktu pemakaian bukan 10 jam (75 A / 7,5 A) tapi hanya 7 jam!Hal ini bisa menjadi jawaban bagi mereka yang menggunakan UPS, misal 500 VA atau 500 Watt.hour, yang mana baterai UPS hanya bertahan lebih kurang 5 15 menit untuk komputer yang memerlukan daya 250 Watt, padahal kalau berdasarkan hitungan kasar seharusnya bisa bertahan selama 2 jam ( 500 Watt.hou r / 250 Watt ). Sebagai contoh nyata, sebuah aki kering 12 V dan 18 Ah mencantumkan nilai spesifikasi sebagai berikut :20 hr @ 0,9 A = 18 A5 hr @ 3,06 A = 15,3 A1 hr @ 10,8 A = 10,8 A1/2 hr @ 18 A = 9 AJika dilihat dari spesifikasi maka aki ini memiliki kapasitas efektif sebesar 18 Ah namun suplai dari aki sebenarnya hanya bisa dilakukan selama :* 20 jam jika kuat arus yang dipakai hanya sebesar 0,9 A untuk tiap jam artinya hanya memakai daya sebesar 10,8 Watt/jam (12 V x 0,9 A) > Kapasitas = 18 Ah (0,9 A x 20 hour)* 5 jam jika kuat arus yang dipakai 3,06 A atau berdaya 36,72 Watt/jam (12 V x 3,06 A) > Kapasitas = 15,3 Ah (3,06 A x 5 hour)* 1 jam jika kuat arus yang dipakai 10,8 A atau berdaya 129,6 Watt/jam (12 V x 10,8 A) > Kapasitas = 10,8 Ah (10,8 A x 1 hour)* 1/2 jam jika kuat arus yang dipaka i sama dengan kapasitas efektifnya yang 18 Ah atau berdaya 216 Watt/jam (12 V x 18 A) > Kapasitas = 9 Ah (18 A x 0,5 hour).Dari sini Anda sudah bisa menyimpulkan bahwa makin rendah arus yang dikeluarkan/ dipergunakan maka baterai mampu menyuplai dalam waktu yang lebih panjang artinya kapasitas baterai bisa sama persis dengan kapasitas efektif sebesar 18 Ah bila menggunakan kuat arus seperduapuluh dari kapasitas efektifnya (1/20 x 18 A) dan sebaliknya semakin besar pemakaian arus makin kecil pula kapasitas baterai yang bahkan bisa cuma mencapai 9 Ah.Saya pribadi tidak tahu persis apa rumus yang bisa menghitung hubungan flukutasi arus dengan kapasitas yang dihasilkannya tapi secara kasar -berdasarkan data diatas- pemakain arus sebesar 60% dari kapasitas efektifnya akan bertahan selama 1 jam. Jadi untuk mendapatkan kapasitas baterai yang bisa menyalakan peralatan berdaya 300 Watt selama satu jam digunakan perhitungan berikut :- Dapatkan ukuran Ampere, yaitu 25 A (Ampere (I) = Daya / Voltase = P / V = 300 / 12 = 25)- Kapasitas efektif dari baterai yang dicari adalah 41,67 Ah (Ampere / 60% = 25 x 100 / 60).I. Pengisian baterai/Cas aki/Accu charging Pengisian arus dialirkan berlawanan dengan waktu pengeluaran isi yang berarti juga bahwa beban aktif dan elektrolit diubah supaya energi kimia bateari mencapai maksimum.Ada tiga metode pengisian bateari :1. Pengisian perawatan (maintenance charging) digunakan untuk mengimbangi kehilangan isi (self discharge), dilakukan dengan arus rendah sebesar 1/1000 dari kapasitas baterai. Ini biasa dilakukan pada baterai tak terpakai untuk melawan proses penyulfatan. Bila baterai memiliki kapasitas 45 Ah maka besarnya arus pengisian perawatan adalah 45 mA (miliAmpere).2. Pengisian lambat (slow charging) adalah suatu pengisian yang lebih normal. Arus pengisian harus sebesar 1/10 dari kapasitas baterai. Bila baterai memiliki kapasitas 45 Ah maka besarnya arus pengisian lambat adalah 4,5 A. Waktu pengisian ini bergantung pada kapasitas baterai, keadaan baterai pada permulaan pengisian, dan besarnya arus pengisian. Pengisian harus sampai gasnya mulai menguap dan berat jenis elektrolit tidak bertambah walaupun pengisian terus dilakukan sampai 2 3 jam kemudian.3. Pengisian cepat (fast charging) dilakukan pada arus yang besar yaitu mencapai 60 100 A pada waktu yang singkat kira-kira 1 jam dimana baterai akan terisi sebesar tiga per empatnya. Fungsi pengisian cepat adalah memberikan baterai suatu pengisian yang memungkinkannya dapat menstarter motor yang selajutnya generator memberikan pengisian ke baterai.

II.2 AKUMULATOR (AKI)A. Pengertian Akumulator (Aki)Akumulator (accu, aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh akumulator adalah baterai dan kapasitor. Pada umumnya di Indonesia, kata akumulator (sebagai aki atau accu) hanya dimengerti sebagai "baterai" mobil. Sedangkan di bahasa Inggris, kata akumulator dapat mengacu kepada baterai, kapasitor, kompulsator, dll. Akumulator (aki):Akumulator termasuk ke dalam jenis sel sekunder, artinya sel ini dapat dimuati ulang ketika muatannya habis. Ini karena reaksi kimia dalam sel dapat dibalikkan arahnya. Jadi sewaktu sel dimuati, energi listrik diubah menjadi energi kimia, dan sewaktu sel bekerja, energi kimia diubah menjadi energi listrik.

B. Komponen dalam sel akiSeperti halnya sel baterai yang yang lainnya sel aki juga memiliki anoda katoda dan juga elektrolit. Katoda dan anoda pada sel aki dipisahkan oleh sebuah pelat tipistimbal asam yang disebut sebagai separator. Katoda dan anoda pada sel aki initerendam oleh larutan elektrolit. Sel aki terdiri dari 6 sel galvanik. Satu sel galvanikterdiri dari anoda dan katoda serta separtor. Keenam sel galvanik ini tersusun secaraseri dalam tabung aki. Katoda : Timbal Oksida (PbO2) Anoda : Logam Timbal (Pb) Elektrolit : 35% Asam Sulfat (H2SO4) dan 65% airPada bagian atasnya aki mempunyai kutub kutub yang berfunsi untukmenghubungkan kabel mobil. Aki memiliki 2 kutub/terminal, kutub positif dan kutubnegatif . Biasanya kutub positif (+) lebih besar atau lebih tebal dari kutub negatif (-),Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi kelalaian dalam pemasangan kabel.. Pada akiterdapat batas minimum dan maksimum tinggi permukaan air aki untuk masing-masing sel. Bila permukaan air aki di bawah level minimum akan merusak fungsi selaki. Jika air aki melebihi level maksimum, mengakibatkan air aki menjadi panas danmeluap keluar melalui tutup sel.Gambar berikut menunjukkan susunan bagian dalam aki.

Gambar1. Komponen di Dalam Aki

C. Reaksi Kimia di Balik Kotak AkiACCU(mulator) atau sering disebut aki, adalah salah satu komponen utama dalam kendaraan bermotor, baik mobil atau motor, semua memerlukan aki untuk dapat menghidupkan mesin mobil (mencatu arus pada dinamo stater kendaraan). Aki mampu mengubah tenaga kimia menjadi tenaga listrik. Di pasaran saat ini sangat beragam jumlah dan jenis aki yang dapat ditemui. Aki untuk mobil biasanya mempunyai tegangan sebesar 12 Volt, sedangkan untuk motor ada tiga jenis yaitu, dengan tegangan 12 Volt, 9 volt dan ada juga yang bertegangan 6 Volt. Selain itu juga dapat ditemukan pula aki yang khusus untuk menyalakan tape atau radio dengan tegangan juga yang dapat diatur dengan rentang 3, 6, 9, dan 12 Volt. Tentu saja aki jenis ini dapat dimuati kembali (recharge) apabila muatannya telah berkurang atau habis. Dikenal dua jenis elemen yang merupakan sumber arus searah (DC) dari proses kimiawi, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer terdiri dan elemen basah dan elemen kering. Reaksi kimia pada elemen primer yang menyebabkan elektron mengalir dari elektroda negatif (katoda) ke elektroda positif (anoda) tidak dapat dibalik arahnya. Maka jika muatannya habis, maka elemen primer tidak dapat dimuati kembali dan memerlukan penggantian bahan pereaksinya (elemen kering). Sehingga dilihat dari sisi ekonomis elemen primer dapat dikatakan cukup boros. Contoh elemen primer adalah batu baterai (dry cells). Allesandro Volta, seorang ilmuwan fisika mengetahui, gaya gerak listrik (ggl) dapat dibangkitkan dua logam yang berbeda dan dipisahkan larutan elektrolit. Volta mendapatkan pasangan logam tembaga (Cu) dan seng (Zn) dapat membangkitkan ggl yang lebih besar dibandingkan pasangan logam lainnya (kelak disebut elemen Volta). Hal ini menjadi prinsip dasar bagi pembuatan dan penggunaan elemen sekunder. Elemen sekunder harus diberi muatan terlebih dahulu sebelum digunakan, yaitu dengan cara mengalirkan arus listrik melaluinya (secara umum dikenal dengan istilah 'disetrum'). Akan tetapi, tidak seperti elemen primer, elemen sekunder dapat dimuati kembali berulang kali. Elemen sekunder ini lebih dikenal dengan aki. Dalam sebuah aki berlangsung proses elektrokimia yang reversibel (bolak-balik) dengan efisiensi yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel yaitu di dalam aki saat dipakai berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik (discharging). Sedangkan saat diisi atau dimuati, terjadi proses tenaga listrik menjadi tenaga kimia (charging). Jenis aki yang umum digunakan adalah accumulator timbal. Secara fisik aki ini terdiri dari dua kumpulan pelat yang yang dimasukkan pada larutan asam sulfat encer (H2S04). Larutan elektrolit itu ditempatkan pada wadah atau bejana aki yang terbuat dari bahan ebonit atau gelas. Kedua belah pelat terbuat dari timbal (Pb), dan ketika pertama kali dimuati maka akan terbentuk lapisan timbal dioksida (Pb02) pada pelat positif. Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dibuat untuk tidak saling menyentuh dengan adanya lapisan pemisah yang berfungsi sebagai isolator (bahan penyekat). Proses kimia yang terjadi pada aki dapat dibagi menjadi dua bagian penting, yaitu selama digunakan dan dimuati kembali atau 'disetrum'. Reaksi kimia Pada saat aki digunakan, tiap molekul asam sulfat (H2S04) pecah menjadi dua ion hidrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (S04-). Tiap ion S04 yang berada dekat lempeng Pb akan bersatu dengan satu atom timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbS04) sambil melepaskan dua elektron. Sedang sepasang ion hidrogen tadi akan ditarik lempeng timbal dioksida (PbO2), mengambil dua elektron dan bersatu dengan satu atom oksigen membentuk molekul air (H2O). Dari proses ini terjadi pengambilan elektron dari timbal dioksida (sehingga menjadi positif) dan memberikan elektron itu pada timbal murni (sehingga menjadi negatif), yang mengakibatkan adanya beda potensial listrik di antara dua kutub tersebut. Proses tersebut terjadi secara simultan, reaksi secara kimia dinyatakan sebagai berikut : Pb02 + Pb + 2H2S04 -----> 2PbS04 + 2H20 Di atas ditunjukkan terbentuknya timbal sulfat selama penggunaan (discharging). Keadaan ini akan mengurangi reaktivitas dari cairan elektrolit karena asamnya menjadi lemah (encer), sehingga tahanan antara kutub sangat lemah untuk pemakaian praktis. Sementara proses kimia selama pengisian aki (charging) terjadi setelah aki melemah (tidak dapat memasok arus listrik pada saat kendaraan hendak dihidupkan). Kondisi aki dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan memberikan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi saat discharging. Pada proses ini, tiap molekul air terurai dan tiap pasang ion hidrogen yang dekat dengan lempeng negatif bersatu dengan ion S04 pada lempeng negatif membentuk molekul asam sulfat. Sedangkan ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada lempeng positif membentuk Pb02. Reaksi kimia yang terjadi adalah : 2PbS04 + 2H20 ----> PbO2 + Pb + 2H2S02

D. Menghemat aki Bila mana aki yang setelah kurang lebih satu tahun kita pakai mulai rewel alias 'zwak', ada beberapa tips yang dapat dicoba untuk lebih memperlama umur aki, mengingat harganya cukup mahal. Sebelum 'disetrum' ulang, buang seluruh cairan asam sulfat yang tersisa dalam aki. Lalu dibilas dengan air murni sebanyak empat kali, dan isi dengan cairan accu zuur. Setelah itu dapat 'disetrum'. Pada pemakaian normal, aki dapat bertahan selama satu sampai tiga bulan. Atau dapat juga setelah mobil atau motor diparkir, lepaskan salah satu kabel pada kutub positif aki, sehingga pada aki tak ada arus yang benar-benar mengalir. Dan sebaiknya jangan menyalakan perlengkapan yang memerlukan arus (radio atau tape) saat mobil sedang tidak dijalankan. Dan sebelum terjadi dua hal di atas, perawatan dan pengecekan terhadap tinggi permukaan air aki harus diperhatikan. Dan selain itu juga massa jenis air aki juga harus diukur dengan hidrometer secara berkala. Bila ternyata ketiga cara di atas tidak maksimal, mungkin sudah saatnya kita perlu membeli aki baru. Kita juga harus ingat, semua barang memiliki umur ekonomis, artinya setelah jangka waktu tertentu digunakan, barang tersebut secara perlahan-lahan akan berkurang kemampuannya dan rusak.

Fungsi Aki :>> alat untuk menghimpun tenaga listrik (dipakai pada mesin mobil dsb)>> penghasil dan penyimpan daya listrik hasil reaksi kimia>> peranti untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga kimia atau sebaliknya

E. Pelepasan dan Pemasangan AkiAlat dan Material: 1. Aki baru 2. 1 unit kunci pas berukuran 10 mm dan 1 unit kunci pas berukuran 12 mm 3. Obeng 4. Sikat kawat 5. Minyak gemuk 6. Pelindung wajah 7. Sarung tanganInstruksi1. Kenakan sarung tangan dan pelindung wajah, karena Asam Sulfat berbahaya jika berkontak langsung dengan mata dan kulit. Lakukan prosedur ini di tempat terbuka atau tempat dengan ventilasi yang baik, jauh dari sumber api ataupun panas.2. Hal yang pertama, tandai dan catat kabel terminal (+) dan (-), dan ingatlah posisi Aki, sehingga Anda tidak salah dalam melakukan pemasangan kabel pada Aki yang baru nantinya. Matikan semua alat kelistrikan dan benda elektronik yang ada di kendaraan Anda.3. Selalu lepas kabel negatif (-) terlebih dahulu (pada beberapa kendaraan tipe lama, arde-nya adalah kabel positif), diikuti dengan melepaskan kabel positif (+). Hal ini perlu untuk mencegah dan meminimalisasi adanya arus pendek. Lepaskan Aki dari semua sekrup penahan di bagian bawahnya. Dengan perlahan pindahkan Aki lama anda dari kendaraan. (Jangan menjatuhkan Aki lama anda, karena hal ini bisa membuat Aki meledak atau retak). Buang atau amankan Aki lama Anda pada tempat yang aman (atau serahkan pada toko daur ulang).4. Cek kabel-kabel, klem-klem dan tempat Aki, dan hilangkan korosi pada alat-alat koneksi pada Aki tersebut menggunakan sikat kawat dan soda kue (hanya jika diperlukan). Keringkan dengan baik. Pembersihan ini dimaksudkan untuk menjamin koneksi listrik yang baik.5. Letakkan dengan hati-hati Aki yang baru pada tempatnya*, pastikan posisi terminal sama persis dengan posisi terminal Aki yang lama (poin no. 2) dan sesuai dengan kabel koneksi. Tertukarnya posisi terminal Aki dapat menyebabkan kerusakan pada sistem kelistrikan kendaraan dan terlebih lagi, hal ini dapat menyebabkan meledaknya Aki.6. Eratkan semua penahan Aki (jika ada).7. Hubungkan kabel positif terlebih dahulu, diikuti dengan kabel negatif. Eratkan kabel pada terminal, namun jangan terlampau erat, karena dapat menyebabkan kerusakan dan kebocoran pada kotak Aki. Lapisi kedua terminal dan klem-klemnya dengan minyak gemuk untuk menghindari korosi. Pasang kembali klem-klem dan penutup terminal.8. Pelepasan dan pemasangan Aki telah selesai. Untuk memastikan bahwa Aki Anda terpasang dengan baik, nyalakan kendaraan Anda.

Jika Anda menggunakan Aki basah (harus menggunakan Elektrolit), pastikan bahwa Aki Anda benar-benar baru. Buka segel yang ada pada lubang pengisian elektrolit pada tutup atau bagian atas Aki, dan isilah dengan cairan Asam Sulfat yang baik (dengan berat jenis 1,260). Tingkat ketinggian elektrolit seharusnya tidak lebih tinggi dari garis pembatas Upper Level (tanda garis pembatas berada di bagian luar kotak Aki), dan seharusnya tidak lebih rendah dari garis pembatas Lower Level. Plat-plat (yang berada di lama Aki) harus selalu tertutupi dengan Elektrolit setiap saat.F. Selama Periode Perawatan> Ketinggian elektrolitCek ketinggian Elektrolit setiap dua bulan sekali. Hanya Aki rendah perawatan atau Aki konservatif yang memerlukan penambahan Elektrolit. Gunakan air yang telah dimurnikan dan lakukan pengisian dengan benar. Sangat tidak dianjurkan untuk menggunakan air ledeng atau air hujan, karena mereka mengandung kadar mineral yang tinggi yang dapat merusak performa Aki.

>Perawatan terminal AkiBersihkan terminal Aki secara periodik dengan sikat kawat untuk menjamin konektifitas yang baik.

>Deteksi performa Aki AndaCek Aki Anda jika timbul masalah (mesin tidak mau dihidupkan) atau jika Anda melakukan banyak perjalanan dengan kendaraan Anda, selalu cek umur atau masa aktif Aki Anda. Gantilah Aki Anda dengan yang baru sebelum yang lama benar-benar mati. Khususnya, jika Anda berencana untuk melakukan perjalanan panjang, pastikan kendaraan Anda berada dalam kondisi baik. Hal ini dapat menghemat waktu dan biaya Anda di selama diperjalanan.

BAB III PENUTUPIII.1 KesimpulanElektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki.Redoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Baterai terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai) seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai) pasta sebagai elektrolit (penghantar).Bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan bakterai: Belerang, Air raksa, Asam sulfat, Seng, Amonium klorida, Antimon, Kadmium, Perak, Nikel, Hidrida logam nickel, Litium, Hidrida, Kobalt, Mangan, Nitrogliserin, Rubidium Akumulator (accu, aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh akumulator adalah baterai dan kapasitor. Pada umumnya di Indonesia, kata akumulator (sebagai aki atau accu) hanya dimengerti sebagai "baterai" mobil.Aki dan baterai (battery) punya kesamaan fungsi. Yakni, sebagai part penyimpan energi kimia yang menghasilkan energi listrik. Hanya saja, aki yang diambil dari kata akumulator lebih dikenal di dunia otomotif. Sedang baterai, lebih cocok di perangkat elektronik.Meski fungsinya sama, keduanya tetap punya ciri. Terutama peruntukannya dan materil yang dimiliki. Baterai terdiri dari batang karbon, seng dan pasta sebagai elektrolit. Sedang aki yang terdiri dari Pb (anode) dan PbO2 (katode), juga didukung asam sulfat sebagai elektrolit.Cell yang dimiliki aki dan baterai berbeda. Baterai hanya memiliki tegangan 1,5 volt. Sedang aki, setiap cell terdiri dari 2 volt. Makanya kebutuhan arus dan tegangan untuk kendaraan bermotor tidak akan mampu ditopang hanya dengan baterai. Oleh sebab itu dibutuhkanlah aki yang terdiri diri beberapa cell agar voltase dan arusnya meningkat.

DAFTAR PUSTAKASari, Astry .file:///C:/Users/user/Documents/KIMIA/Makalah-Kitik-1-Final.htm. Diakses tanggal 14 September 2012Anonim. http://www.gudangmateri.com/2010/03/aki-dan-baterai.html. Diakses tanggal 14 September 2012Anonim.2011. http://pengepulakibekas.blogspot.com/2011/01/go-green-satu-aki-bekas-anda- sangat.html. Diakses tanggal 14 September 2012Anonim.2011. http://motorplus.otomotifnet.com/read/2011/05/24/319418/208/27/Baterry-Vs-Aki-Beda-Peruntukan . Diakses tanggal 14 September 2012

22