BAB 7

BATERAI

 

Batteries

Baterai dengan bermacam ukuran dan Voltase.

A. PENGERTIAN

          Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkan tenaganya dalam bentuk listrik. Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu:

  1. batang karbon sebagai anode (kutub positif baterai)
  2. seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
  3. pasta sebagai elektrolit (penghantar)
Picture1

Komponen Penting dalam Baterai

            Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyai tegangan listrik 1,5 volt. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga yang dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam. Baterai sekali pakai disebut juga dengan baterai primer, sedangkan baterai isi ulang disebut dengan baterai sekunder.

          Baik baterai primer maupun baterai sekunder, kedua-duanya bersifat mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai primer hanya bisa dipakai sekali, karena menggunakan reaksi kimia yang bersifat tidak bisa dibalik (irreversible reaction). Sedangkan baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi kimianya bersifat bisa dibalik (reversible reaction).

B. JENIS – JENIS BATERAI

           Setiap Baterai terdiri dari Terminal Positif( Katoda) dan Terminal Negatif (Anoda) serta Elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar. Output Arus Listrik dari Baterai adalah Arus Searah atau disebut juga dengan Arus DC (Direct Current). Pada umumnya, Baterai terdiri dari 2 Jenis utama yakni Baterai Primer yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

1. Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

       Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.

Jenis-jenis Baterai yang tergolong dalam Kategori Baterai Primer (sekali Pakai / Single use) diantaranya adalah :

Baterai-Primer

a. Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)

      Baterai Zinc-Carbon juga disering disebut dengan Baterai “Heavy Duty” yang sering kita jumpai di Toko-toko ataupun Supermarket. Baterai jenis ini terdiri dari bahan Zinc yang berfungsi sebagai Terminal Negatif dan juga sebagai pembungkus Baterainya. Sedangkan Terminal Positifnya adalah terbuat dari Karbon yang berbentuk Batang (rod). Baterai jenis Zinc-Carbon merupakan jenis baterai yang relatif murah dibandingkan dengan jenis lainnya.

b. Baterai Alkaline (Alkali)

       Baterai Alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan Baterai Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya adalah Potassium hydroxide yang merupakan Zat Alkali (Alkaline) sehingga namanya juga disebut dengan Baterai Alkaline. Saat ini, banyak Baterai yang menggunakan Alkalline sebagai Elektrolit, tetapi mereka menggunakan bahan aktif lainnya sebagai Elektrodanya.

c. Baterai Lithium

        Baterai Primer Lithium menawarkan kinerja yang lebih baik dibanding jenis-jenis Baterai Primer (sekali pakai) lainnya. Baterai Lithium dapat disimpan lebih dari 10 tahun dan dapat bekerja pada suhu yang sangat rendah. Karena keunggulannya tersebut, Baterai jenis Lithium ini sering digunakan untuk aplikasi Memory Backup pada Mikrokomputer maupun Jam Tangan. Baterai Lithium biasanya dibuat seperti bentuk Uang Logam atau disebut juga dengan Baterai Koin (Coin Battery). Ada juga yang memanggilnya Button Cell atau Baterai Kancing.

d. Baterai Silver Oxide

          Baterai Silver Oxide merupakan jenis baterai yang tergolong mahal dalam harganya. Hal ini dikarenakan tingginya harga Perak (Silver). Baterai Silver Oxide dapat dibuat untuk menghasilkan Energi yang tinggi tetapi dengan bentuk yang relatif kecil dan ringan. Baterai jenis Silver Oxide ini sering dibuat dalam dalam bentuk Baterai Koin (Coin Battery) / Baterai Kancing (Button Cell). Baterai jenis Silver Oxide ini sering dipergunakan pada Jam Tangan, Kalkulator maupun aplikasi militer.

2. Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

          Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).

Jenis-jenis Baterai yang tergolong dalam Kategori Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang) diantaranya adalah :

Baterai-Sekunder

a. Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmium)

           Baterai Ni-Cd (NIcket-Cadmium) adalah jenis baterai sekunder (isi ulang) yang menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan Elektrolitnya. Baterai Ni-Cd memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu yang luas dan siklus daya tahan yang lama. Di satu sisi, Baterai Ni-Cd akan melakukan discharge sendiri (self discharge) sekitar 30% per bulan saat tidak digunakan. Baterai Ni-Cd juga mengandung 15% Tosik/racun yaitu bahan Carcinogenic Cadmium yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan Lingkungan Hidup. Saat ini, Penggunaan dan penjualan Baterai Ni-Cd (Nickel-Cadmiun) dalam perangkat Portabel Konsumen telah dilarang oleh EU (European Union) berdasarkan peraturan “Directive 2006/66/EC” atau dikenal dengan “Battery Directive”.

b. Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)

            Baterai Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) memiliki keunggulan yang hampir sama dengan Ni-Cd, tetapi baterai Ni-MH mempunyai kapasitas 30% lebih tinggi dibandingkan dengan Baterai Ni-Cd serta tidak memiliki zat berbahaya Cadmium yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan manusia. Baterai Ni-MH dapat diisi ulang hingga ratusan kali sehingga dapat menghemat biaya dalam pembelian baterai. Baterai Ni-MH memiliki Self-discharge sekitar 40% setiap bulan jika tidak digunakan. Saat ini Baterai Ni-MH banyak digunakan dalam Kamera dan Radio Komunikasi. Meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Ni-MH tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan daur ulang (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

c. Baterai Li-Ion (Lithium-Ion)

          Baterai jenis Li-Ion (Lithium-Ion) merupakan jenis Baterai yang paling banyak digunakan pada peralatan Elektronika portabel seperti Digital Kamera, Handphone, Video Kamera ataupun Laptop. Baterai Li-Ion memiliki daya tahan siklus yang tinggi dan juga lebih ringan sekitar 30% serta menyediakan kapasitas yang lebih tinggi sekitar 30% jika dibandingkan dengan Baterai Ni-MH. Rasio Self-discharge adalah sekitar 20% per bulan. Baterai Li-Ion lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat berbahaya Cadmium. Sama seperti Baterai Ni-MH (Nickel- Metal Hydride), Meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Baterai Li-Ion tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merusak kesehatan manusia dan Lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan daur ulang (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.

C. Memori Effek Pada Baterai (Memory Effect)

              Memori efek, atau yang juga dikenal dengan sebutan baterai malas/memori baterai, adalah sautu efek yang terjadi pada nikel cadnium yang merupakan kandungan jenis baterai isi ulang yang menyebabkan mereka terus berkurang dayanya akibat proses pengisian yang tidak tepat.

memory-effect

            Seperti digambarkan di atas pada baterai jenis NiCd, akan secara perlahan kehilangan kapasitas energi maksimum yang dimiliki apabila dicharge berulang kali ketika kondisinya masih setengah atau sebagian berkurang. Seperti digambarkan di atas, jika kapasitas baterai normal adalah 100 % dan dipakai kurang lebih 80 % maka sisa kapasitasnya adalah 20 %. Pada saat kondisi baterai menyisakan 20 % dan apabila kita melakukan pengisian baterai maka 20 % tadi akan menjadi sisa yang selalu diingat oleh sang baterai sehingga pengisian baterai pun tidak akan mencapai kapasitas penuh 100 % melainkan hanya terisi 80 % saja. Proses ini pun berulang hingga kapasitas baterai tidak lagi normal, terus berkurang kapasitasnya hingga akhirnya mati dan rusak.

D. BATERAI BTS untuk TELEKOMUNIKASI

         Battery untuk BTS Telekomunikasi biasanya menggunakan battery FA (Front Acces). Battery ini modelnya lebih tipis dari battery model battery ups. Dan terminal battery ini terletak di depan sehingga gampang untuk koneksinya.

Picture3          Picture2

            Baterai untuk BTS Telekomunikasi biasanya menggunakan baterai FA (Front Access). Baterai ini modelnya lebih tipis dari baterai model baterai UPS (Uninteruptible Power Supply). Dan terminal baterai ini terminal di depan sehingga gampang untuk koneksinya.

           Baterai Power Kingdom tipe PK 12 – 100S adalah jenis baterai VRLA AGM dengan model Front Access. Dan berikut ini merupakan baterai yang digunakan pada BTS yang kami kunjungi:

  1. Batterai backup shelter, karena merupakan pusat maka kapasitas baterai 6V 48 unit @200A
  2. Batterai backup diruangan transmitter 12V 100 Ah, sebanyak 8 bank @1 bank 4 unit

 

E. RANGKAIAN INSTALASI PEMAKAIAN BATERAI

  1. RANGKAIAN SERI

SERI

     Pada Rangkaian Seri jika dua buah baterai di jumper menjadi satu rangkaian, maka tegangannya akan bertambah tetapi arusnya tetap.

 

 

 

 

 

2. RANGKAIN PARAREL

 

PARAREL

            Pada Rangkaian Paralel jika dua buah baterai di jumper menjadi satu, maka tegangannya tidak bertambah (tetap) tetapi arusnya bertambah.

 

 

 

 

 

3. RANGKAIAN SERI PARAREL

 

RANGKAIAN SERI PARAREL

 

 

 

Pada Rangkaian Seri-Paralel, jika tiga buah baterai di jumper menjadi satu, maka tegangannya bertambah, (terakumulasi hanya dua buah baterai)  dan arusnya pun bertambah lebih besar.

 

 

 

 

F. RANGKAIAN INSTALASI PENGISIAN BATERAI

  1. PENGISIAN LAMBAT

isi lambatPengisian lambat membutuhkan waktu 6 – 8 jam.

 

2. PENGISIAN CEPAT

isi cepat                   Pengisian cepat membutuhkan waktu 3 jam.

 

G. TEKNOLOGI

8321a0e8c3f5e461e7fd9791c07ac46c_p

            Gothenburg,   Produsen mobil Volvo, yaitu Volvo Car Corporation (VCC) berhasil mengembangkan pengecas (charger) ulang baterai mobil listrik dengan waktu paling lama 1,5 jam. Menurut produsen mobil asal Swedia tersebut, dibandingkan dengan waktu pengisian yang ada sekarang, pengecas baru tersebut 6 kali cepat.
                Pengecas cepat ini  akan dipasang dan dievaluasi kinerjanya pada sejumlah mobil listrik Volvo, C30. Kemampuan menghasilkan tenaga 22 kW, menjadikan sebagai “charger” cepat pertama di dunia yang bekerja dengan arus tiga fasa. Sedangkan ukuran, diklaim kecil saat dipasang di mobil.
              Ini memberikan dua kemungkinan bagi pemilik mobil. Menggunakan colokan tiga fasa dengan arus 32 Ampere memberikan jarak tembuh 80 km dengan pengisian 30 menit. Sedangkan pengisian penuh butuh 1,5 jam, dicolokkan ke stop kotak di rumah dengan fasa tunggal 230 Volt yang  biasanya membutuhkan waktu pengisaian 8-10 jam.

♥ DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/Baterai

http://teknikelektronika.com/pengertian-baterai-jenis-jenis-baterai/

http://hendra5170.blogspot.co.id/2012/09/memori-effek-pada-baterai-memory-effect.html

http://alfarabii.blogspot.co.id/2013/02/hasil-survey-bts-di-cimahi.html

http://danialmandala.blogspot.co.id/2013/12/tentang-bateraiaccu-aki-pada-kendaraan.html

http://berniaga-belajar.blogspot.co.id/2012/12/charger-cepat-baterai-mobil-listrik.html