Komponen Aki (Baterai) Pada Kendaraan Dan Fungsinya - Baterai (Aki) pada kendaraan berfungsi sebagai penyimpan arus listrik yang setiap saat dapat digunakan untuk mengaktifkan sebuah rangkaian kelistrikan pada kendaraan. Aki bekerja dengan cara memanfaatkan reaksi kimia, reaksi kimia didalam aki akan menghasilkan aliran elektron yang dapat menyalakan beban kelistrikan.
1. Grid
Peran grid berfungsi untuk menjaga bahan-bahan aktif dan konduksi / penghantaran energi listrik. Jadi grid harus tahan lama secara mekanis dan sangat tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh larutan asam belerang (sulfuric acid) dan berkemampuan baik dalam menghantarkan arus listrik.
Dalam aki konvensional lempengan grid memakai bahan lead-antimony alloy, tetapi kemudian ditemukan bahwa lead-antimony alloy tersebut menjadi penyebab utama dari self-discharge dan penurunan arus listrik.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, kalsium dipergunakan untuk menggantikan lead-antimony alloy, dan teknik produksi expand-grid kemudian diperkenalkan. Teknik ini menggunakan kalsium jenis baru yang diproses secara khusus, yang terdiri dari campuran timah, kalsium, timah putih, dsb.
2. Plat Positif Dan Plat Negatif
Plat positif dan plat negatif diisi oleh campuran serbuk timah yang dipadatkan, oksidasi timah, asam belerang yang dicampur air, yang direkatkan. Lalu menjalani proses pengawetan, pengeringan, perubahan wujud, dan sebagainya. Elektroda positif menggunakan timah dioksida sementara elektroda negatif menggunakan timah spon sebagai bahan aktifnya.
3. Plat Separator (Penyekat)
Penyekat digunakan sebagai pemisah antara elektroda positif dan negatif guna mencegah hubungan arus pendek di antara kedua lempengan tersebut. Penyekat harus mampu menyerap dan tidak menghantarkan arus. Karena elektroda mempunyai sifat yang bias melebur dengan sendirinya, maka penyekat harus tahan lama secara mekanis dan tahan atas asam serta tidak mencair dan mempengaruhi elektroda.
Untuk memenuhi kondisi tersebut, diperlukan bahan yang kuat terbuat dari plastik banyak digunakan sebagai penyekat dalam accu. Beragam bentuk penyekat ditemukan seperti tipe kantong dan tipe lempengan mendatar. Tipe kantong memiliki kredibilitas yang tinggi, hal ini disebabkan karena kemampuannya mencegah hubungan arus pendek yang mungkin ditimbulkan di dasar dan di luar lempengan.
4. Cell Separator
Cell separator adalah satu barisan dari lempengan elektroda positif, elektroda negatif dan penyekat (separator), yang dilas ke pengikat yang terletak pada kutub elektroda. Satu Sel (satuan baterai) terdiri dari satu susunan lempengan, tanpa memperhatikan jumlah lempengan dan ukuran saklar voltase yang terbuka menghasilkan 2.1V setiap sel, accu 12V terdiri dari 6 sel yang dihubungkan dalam rangkaian seri.
5. Cell Connector
Penghubung sel adalah sebuah benda konduktor yang akan menghubungkan plat antar cell secara seri. Seperti gambar yang ditujukan diatas, konektor ini akan menghubungkan plat negative pada cell satu dengan plat positif di cell dua dan seterusnya.
6. Kotak Baterai
Kotak Baterai terbuat dari plastik, aki 12V berisi 6 sel didalamnya. Pada aki konvensional, di dasar setiap sel terdapat dudukan lempengan positif dan negatif yang diletakkan terpisah pada masing-masing dudukan. Peran dari dudukan ini adalah untuk menyangga susunan lempengan dan untuk mencegah hubungan arus pendek yang disebabkan oleh kumpulan endapan bahan-bahan aktif yang keluar dari elektroda.
Sekarang ini penyekat jenis kantong digunakan sebagai metode pencegahan hubungan arus pendek. Dengan tipe pemisah seperti ini endapan bahan aktif yang keluar dari elektroda akan ditahan di dalam penyekat sehingga saat ini beberapa kemasan aki tidak mempunyai dudukan.
7. Tutup Atas Dan Sumbat
Tutup atas adalah selembar plastik yang digunakan menjaga kekedapan udara di dalam kemasan accu. Lembaran ini direkatkan dengan kuat pada bagian atas kemasan dengan menggunakan bahan perekat khusus atau dipanaskan.
Pada tutup atas juga terdapat lubang bersumbat yang dipergunakan untuk menambahkan air, larutan asam belerang atau untuk mengukur berat jenis elektrolit dan temperatur di dalam kemasan aki.
Sumbat lubang juga dipergunakan untuk mencegah kotoran masuk dan kebocoran elektrolit. Gas hidrogen dan gas oksigen yang dihasilkan dari reaksi kimia yang terjadi di dalam kemasan accu juga disalurkan melalui bagian atas dan samping sumbat lubang.
8. Terminal Baterai / Kutub Baterai
Setiap sel terhubung satu baris oleh lempengan timah. Penghubung besar dirancang dengan tujuan untuk mencegah turunnya voltase ketika arus tegangan tinggi sedang mengalir pada tahap pertama. Terminal di aki mobil terbuat dari lempengan timah yang dipakai untuk menghubungkan saklar eksternal.
9. Cairan Elektrolit Baterai
Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270. Berat jenis elektrolit pada baterai saat ini dalam keadaan terisi penuh ialah 1,260 atau 1,280 (pada temperatur 200C). 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 1,280 mengandung 63% air sulingan dan 37% asam sulfat.
Plat - plat baterai harus selalu terendam cairan elektrolit, sebaiknya tinggi cairan elektrolit 4 - 10 mm diatas bagian tertinggi dari pelat. Bila sebagian pelat tidak terendam cairan elektrolit maka bagian pada pelat yang tidak terendam tersebut akan langsung berhubungan dengan udara akibatnya bagian tersebut akan rusak dan tak dapat dipergunakan dalam suatu reaksi kimia yang diharapkan, contoh, sulfat tidak bisa lagi menempel pada bagian dari pelat yang rusak, sebab itu bisa ditemukan konsentrasi sulfat yang sangat tinggi dari ruang sel yang sebagian pelatnya sudah rusak akibat sulfat yang sudah tidak bisa lagi bereaksi dengan bagian yang rusak dari pelat.
Oleh karena itu pemeriksaan tinggi cairan elektrolit dalam baterai kendaraan bermotor setidaknya 1 bulan sekali (kalau perlu tiap 2 minggu sekali agar lebih aman) karena senyawa dari cairan elektrolit bisa menguap terutama akibat panas yang terjadi pada proses pengisian (charging), misalnya pengisian yang diberikan oleh alternator.
Bagaimana jika cairan terlalu tinggi? Ini juga tidak baik karena cairan elektrolit bisa tumpah melalui lubang-lubang sel (misalnya pada saat terjadi pengisian) dan dapat merusak benda-benda yang ada disekitar baterai akibat korosi, misalnya sepatu kabel, penyangga/dudukan baterai, dan bodi kendaraan akan terkorosi, selain itu proses pendinginan dari panasnya cairan elektrolit baterai oleh udara yang ada dalam sel tidak efisien akibat kurangnya udara yang terdapat di dalam sel, dan juga asam sulfat akan berkurang karena tumpah keluar.
Jika asam sulfat berkurang dari volume yang seharusnya maka kapasitas baterai tidak akan maksimal karena proses kimia yang terjadi tidak dalam keadaan optimal sehingga tenaga / kapasitas yang bisa diberikan akan berkurang, yang sebelumnya bisa menyuplai -katakanlah- 7 ampere dalam satu jam menjadi kurang dari 7 ampere dalam satu jam, yang sebelumnya bisa memberikan pasokan tenaga sampai katakanlah 1 jam kini kurang dari 1 jam isi/tenaga baterai sudah habis.
Berikut Komponen Aki (Baterai) Pada Kendaraan Dan Fungsinya
 |
| Kontruksi Baterai (Aki) |
1. Grid
Peran grid berfungsi untuk menjaga bahan-bahan aktif dan konduksi / penghantaran energi listrik. Jadi grid harus tahan lama secara mekanis dan sangat tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh larutan asam belerang (sulfuric acid) dan berkemampuan baik dalam menghantarkan arus listrik.
Dalam aki konvensional lempengan grid memakai bahan lead-antimony alloy, tetapi kemudian ditemukan bahwa lead-antimony alloy tersebut menjadi penyebab utama dari self-discharge dan penurunan arus listrik.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, kalsium dipergunakan untuk menggantikan lead-antimony alloy, dan teknik produksi expand-grid kemudian diperkenalkan. Teknik ini menggunakan kalsium jenis baru yang diproses secara khusus, yang terdiri dari campuran timah, kalsium, timah putih, dsb.
 |
| Grid |
2. Plat Positif Dan Plat Negatif
Plat positif dan plat negatif diisi oleh campuran serbuk timah yang dipadatkan, oksidasi timah, asam belerang yang dicampur air, yang direkatkan. Lalu menjalani proses pengawetan, pengeringan, perubahan wujud, dan sebagainya. Elektroda positif menggunakan timah dioksida sementara elektroda negatif menggunakan timah spon sebagai bahan aktifnya.
3. Plat Separator (Penyekat)
Penyekat digunakan sebagai pemisah antara elektroda positif dan negatif guna mencegah hubungan arus pendek di antara kedua lempengan tersebut. Penyekat harus mampu menyerap dan tidak menghantarkan arus. Karena elektroda mempunyai sifat yang bias melebur dengan sendirinya, maka penyekat harus tahan lama secara mekanis dan tahan atas asam serta tidak mencair dan mempengaruhi elektroda.
Untuk memenuhi kondisi tersebut, diperlukan bahan yang kuat terbuat dari plastik banyak digunakan sebagai penyekat dalam accu. Beragam bentuk penyekat ditemukan seperti tipe kantong dan tipe lempengan mendatar. Tipe kantong memiliki kredibilitas yang tinggi, hal ini disebabkan karena kemampuannya mencegah hubungan arus pendek yang mungkin ditimbulkan di dasar dan di luar lempengan.
 |
| Pelat Separator (Penyekat) |
4. Cell Separator
Cell separator adalah satu barisan dari lempengan elektroda positif, elektroda negatif dan penyekat (separator), yang dilas ke pengikat yang terletak pada kutub elektroda. Satu Sel (satuan baterai) terdiri dari satu susunan lempengan, tanpa memperhatikan jumlah lempengan dan ukuran saklar voltase yang terbuka menghasilkan 2.1V setiap sel, accu 12V terdiri dari 6 sel yang dihubungkan dalam rangkaian seri.
5. Cell Connector
Penghubung sel adalah sebuah benda konduktor yang akan menghubungkan plat antar cell secara seri. Seperti gambar yang ditujukan diatas, konektor ini akan menghubungkan plat negative pada cell satu dengan plat positif di cell dua dan seterusnya.
6. Kotak Baterai
Kotak Baterai terbuat dari plastik, aki 12V berisi 6 sel didalamnya. Pada aki konvensional, di dasar setiap sel terdapat dudukan lempengan positif dan negatif yang diletakkan terpisah pada masing-masing dudukan. Peran dari dudukan ini adalah untuk menyangga susunan lempengan dan untuk mencegah hubungan arus pendek yang disebabkan oleh kumpulan endapan bahan-bahan aktif yang keluar dari elektroda.
Sekarang ini penyekat jenis kantong digunakan sebagai metode pencegahan hubungan arus pendek. Dengan tipe pemisah seperti ini endapan bahan aktif yang keluar dari elektroda akan ditahan di dalam penyekat sehingga saat ini beberapa kemasan aki tidak mempunyai dudukan.
 |
| Kotak Baterai |
7. Tutup Atas Dan Sumbat
Tutup atas adalah selembar plastik yang digunakan menjaga kekedapan udara di dalam kemasan accu. Lembaran ini direkatkan dengan kuat pada bagian atas kemasan dengan menggunakan bahan perekat khusus atau dipanaskan.
Pada tutup atas juga terdapat lubang bersumbat yang dipergunakan untuk menambahkan air, larutan asam belerang atau untuk mengukur berat jenis elektrolit dan temperatur di dalam kemasan aki.
Sumbat lubang juga dipergunakan untuk mencegah kotoran masuk dan kebocoran elektrolit. Gas hidrogen dan gas oksigen yang dihasilkan dari reaksi kimia yang terjadi di dalam kemasan accu juga disalurkan melalui bagian atas dan samping sumbat lubang.
8. Terminal Baterai / Kutub Baterai
Setiap sel terhubung satu baris oleh lempengan timah. Penghubung besar dirancang dengan tujuan untuk mencegah turunnya voltase ketika arus tegangan tinggi sedang mengalir pada tahap pertama. Terminal di aki mobil terbuat dari lempengan timah yang dipakai untuk menghubungkan saklar eksternal.
 |
| Terminal Baterai |
9. Cairan Elektrolit Baterai
Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270. Berat jenis elektrolit pada baterai saat ini dalam keadaan terisi penuh ialah 1,260 atau 1,280 (pada temperatur 200C). 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 1,280 mengandung 63% air sulingan dan 37% asam sulfat.
Plat - plat baterai harus selalu terendam cairan elektrolit, sebaiknya tinggi cairan elektrolit 4 - 10 mm diatas bagian tertinggi dari pelat. Bila sebagian pelat tidak terendam cairan elektrolit maka bagian pada pelat yang tidak terendam tersebut akan langsung berhubungan dengan udara akibatnya bagian tersebut akan rusak dan tak dapat dipergunakan dalam suatu reaksi kimia yang diharapkan, contoh, sulfat tidak bisa lagi menempel pada bagian dari pelat yang rusak, sebab itu bisa ditemukan konsentrasi sulfat yang sangat tinggi dari ruang sel yang sebagian pelatnya sudah rusak akibat sulfat yang sudah tidak bisa lagi bereaksi dengan bagian yang rusak dari pelat.
Oleh karena itu pemeriksaan tinggi cairan elektrolit dalam baterai kendaraan bermotor setidaknya 1 bulan sekali (kalau perlu tiap 2 minggu sekali agar lebih aman) karena senyawa dari cairan elektrolit bisa menguap terutama akibat panas yang terjadi pada proses pengisian (charging), misalnya pengisian yang diberikan oleh alternator.
Bagaimana jika cairan terlalu tinggi? Ini juga tidak baik karena cairan elektrolit bisa tumpah melalui lubang-lubang sel (misalnya pada saat terjadi pengisian) dan dapat merusak benda-benda yang ada disekitar baterai akibat korosi, misalnya sepatu kabel, penyangga/dudukan baterai, dan bodi kendaraan akan terkorosi, selain itu proses pendinginan dari panasnya cairan elektrolit baterai oleh udara yang ada dalam sel tidak efisien akibat kurangnya udara yang terdapat di dalam sel, dan juga asam sulfat akan berkurang karena tumpah keluar.
Jika asam sulfat berkurang dari volume yang seharusnya maka kapasitas baterai tidak akan maksimal karena proses kimia yang terjadi tidak dalam keadaan optimal sehingga tenaga / kapasitas yang bisa diberikan akan berkurang, yang sebelumnya bisa menyuplai -katakanlah- 7 ampere dalam satu jam menjadi kurang dari 7 ampere dalam satu jam, yang sebelumnya bisa memberikan pasokan tenaga sampai katakanlah 1 jam kini kurang dari 1 jam isi/tenaga baterai sudah habis.