Bagaimana penjelasan setiap komponen dalam baterai mobil? Mengapa tegangan setiap sel

sebesar 2,1 Volt?

Baterai mobil atau yang sering disebut dengan akumulator / aki / accu adalah salah

satu komponen penting pada kendaraan bermototr. Selain berfungsi untuk menggerakkan

motor starter, aki juga berperan sebagai penyimpan listrik dan sekaligus sebagai penstabil

tegangan dan arus listrik kendaraan.

Baterai mobil termasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga

dapat diisi dengan arus listrik kembali. Aki merupakan sel yang terdiri dari elektrode Pb

sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4.

Komponen Baterai Mobil / ACCU

1. Grid

Peran grid adalah 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 sulfat dan berkemampuan bak dalam menghantarkan

arus listrik.

2. Lempengan (elektroda)

Elektroda positif dan elektroda negatif diisi oleh campuran serbuk timbal yang dipadatkan,

oksida timbal, asam sulfat yang dicampur air, yang kemudian direkatkan.Jadi, elektoda

terdiri dari pelat positif dan negatif. Untuk pelat positif dibuat dari logam timbal peroksida

(PbO2). Sedangkan pelat negatif hanya dibuat dari logam timbel (Pb).

Gambar 1. Komponen Baterai Mobil

3. Penyekat (separator)

Penyekat digunakan sebagai pemisah anatara elektroda positif dan negatif guna mencegah

hubungan arus pendek di anatar kedua lempengan tersebut. Penyekat harus mampu

menyerap dan tidak menghantarkan arus listrik. Karena elektroda mempunyai sifat yang

bisa melebur dengan sendirinya, maka penyekat harus tahan lama secara mekanis dan

tahan atas asam serta tidak mencair dan mempengaruhi elektroda.

4. Susunan lempengan (kelompok sel)

Susunan lempengan adalah satu barisan dari lempengan elektroda positif/negatif dan

pemisah, yang dilas ke pengikat yang terletak pada kutub elektroda. Satu sel (satuan accu)

terdiri dari satu susunan lempengan, dan setia selnya menghasilkan 2,1 Volt. Baterai mobil

pada umumnya terdiri dari 6 sel yang dirangkai secara seri sehingga satu baterai mobil

menghasilkan tegangan sebesar 12.6 Volt.

5. Kemasan baterai mobil

Kemasan baterai mobil pada umumnya terbuat dari plastik. Pada akumulator kovensional,

di dasar setiap sel terdapat dudukan lempengan positif dan negatif yang diletakkan terpsah

pada masing-masing dudukan. Peran dari dudukan ini adalah untuk menyangga susunan

Gambar 2. Lempengan (elektroda / plat) pada baterai mobil

Gambar 3. Separator baterai mobil

lempengan dan untuk mencegah hubungan arus pendek yang disebabkan oleh kumpulan

endapan bahan-bahan aktif yang keluar dari elektroda. Namun, saat ini penyekat jenis

kantonglah yang digunakan sebagai metode pencegahan hubungan pendek, sehingga

bahan aktif yang keluar dari elektroda akan ditahan di dalam penyekat dan kemasan aki

tidak lagi memiliki dudukan.

6. Tutup atas atau sumbat

Tutup atas adalah selembar plastik yang digunakan untuk menjaga ke-kedapan udara di

dalam kemasan accu. Lembaran ini direkatkan dengan kuat pada bagaian atas kemasan

dengna menggunakan bahan perekat khusus atau dipanaskan. Pada tutup atas juga terdapat

lubang bersumbat yang dipergunakan untuk menambahkan air, larutan asam sulfat, atau

untuk mengukur berat jenis elektrolit dan temperatur di dalam kemasan. 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 juga

disalurkan melalui lubang bagian atas dan samping sumbat lubang.

7. Pemisah sel atau terminal

Setiap sel terhubung satu baris oleh lempengan timbal. Penghubung besar dirancang

dengan tujuan untuk mencegah turunnya voltase arus tegangan tinggi sedang mangalir.

Terminal di accu mobil terbuat dari lempengan timbal yang dipakai untuk

menghubungkan sakelar eksternal. Bentuk dan ukuran harus sesuai dengan standar yang

ditampilkan pada gambar berikut.

Gambar 4. Kemasan baterai mobil

Gambar 5. Bentuk dan ukuran terminal (satuan :nm)

Keterangan Komponen Accu Global terdiri dari :Terminal, Base Hold Down, dan Cell Lay Out

8. Elektrolit (larutan asam sufat)

a. Elektrolit

Elektrolit adalah larutan asam sulfat yang tidak berbau dan tidak berwarna yang

dihasilkan dari campuran larutan asam sulfat murni dengan air. Elektrolit bereaksi

dengan timbal oksida pada elektroda positif dan timbal spon (sponge lead) pada

elektroda negatif sehingga menghasilkan arus listrik. Selain itu, elektrolit juga

mengalirkan arus listrik di dalam sel. Biasanya, ketika aki terisi penuh, pada suhu 200C,

gravitasi dari elektrolit adalah sebesar 1.280+0,010.

b. Kemurnian elektrolit

Bahan-bahan murni dibutuhkan dalam larutan asam sulfat yang dipergunakan dalam aki

Bahan-bahan dengan tingkat kemurnia rendah akan menyebabkan kerusakan pada

elektroda positif atau pengurangan daya dan pada akhirnya akan memperpendek usia

pemakaian aki. Jadi, perlu diperhatikan bahwa elektrolit yang digunakan atau akan

digunakan harus benar-benar murni. Larutan asam sulfat yang digunakan dalam aki,

harus memenuhi standar yang dikeluarkan oleh Japan Industrial Standard (JIS K1312).

Selain itu, air suling yang digunakan harus air suling untuk accu yang diatus oleh

SBAS0404 (jika menginginkan baterai mobil tahan lama).

Besar Tegangan Setiap Sel Aki

Seperti yang telah dijelaskan sebelummnya baterai mobil atau yang disebut juga

dengan aki menghasilkan tegangan sebesar 2,1 Volt untuk setiap selnya. Hal itu dikarenakan

oleh jenis elektrolit yang digunakan oleh baterai mobil ialah berupa larutan asam sulfat, yang

terdiri dari 35% larutan asam sulfat murni dan 65% air suling, dimana kedua larutan tersebut

sebelumnya sudah memenuhi standar yang dutentukan. Elektrolit itu nantinya akan

menghasilkan arus listrik, dan pada suhu 200C gravitasi dari elektrolit adalah sebesar

1.280+0.010.

Akumulator selalu dipenuhi oleh elektrolit-elektrolit yang mengandung 1.280 larutan

berberat jenis khusus dari asam sulfat. Jadi, gravitasi elektrolit asam sulfat sebesar 1.280

tersebut yang menyebabkan tegangan yang mengalir sebesar 2,1 Volt, sebab besar keduanya

sebanding - sesuai dengan Automotive SLI (starting, lighting,ignition) battery standard.

Reaksi apa yang terjadi sewaktu lempengan seng dan batang timbal dimasukkan ke dalam

gelas dan kedua elektroda tersebut dihubungkan dengan kawat tembaga?

Apabila lempengan seng dan batang timbal dimasukkan ke dalam sebuah gelas kimia

reaksi yang terjadi adalah reaksi reduksi-oksidasi (redoks). Seperti yang diketahui

sebelumnya bahwa reaksi redoks akan terjadi apabila suatu pengoksidasian bercampur

dengan zat yang dapat tereduksi. Lempengan seng dan batang timbal memiliki bilangan

oksidasi yang berbeda dan apabila dicampurkan maka keduanya akan terjadi perpindahan

elektron.

Berdasarkan deret volta diatas maka apabila lempengan seng direaksikan dengan

batang timbal maka lempengan seng akan mengamali oksidasi (melepaskan elektron) atau

semakin reaktif dan reduktor semakin kuat

Gambar 6. Besar tegangan yang dihasilkan oleh baterai mobil

Li K Ba Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu Hg Ag Pt AuH

dapat dikatakan berperan sebagai reduktor, sedangkan batang timbal akan mendonorkan

elektronnya (mengalami reduksi) atau berperan sebagai oksidator.

Zn(s) + Pb2+   Zn2+ + Pb(s)

Zn Zn2+ + 2e- (melepaskan elektron, reduktor)

Pb2+ + 2e- Pb (mendonorkan elektron, oksidator)

Lempengan Zn Batang Pb

Kawat Cu