PEMELIHARAAN BATERAI. Teknik Kendaraan Ringan ( TKR ) Kelas : XI

PEMELIHARAAN BATERAI Teknik Kendaraan Ringan ( TKR ) Kelas : XI

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dengan Rahmat dan Karunia-Nya lah, penulis dapat menyelesaikan modul yang berjudul Pemeliharaan Baterai yang dibutuhkan sebagai penambah ilmu pengetahuan terutama dibidang Teknik Otomotif. Mudul ini dibuat berdasarkan tuntutan kurikulum spectrum 2008, pada program keahlian Teknik Kendaraan Ringan. Dengan dibuatnya modul ini diharapkan dapat membantu siswa-siswi yang ingin mengetahui nama-nama komponen, bagaimana cara kerja, Pemeliharaan Baterai. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan literature siswa dalam pembelajaran di luar sekolah (Praktek Industri). Mudul ini dibuat sangat sederhana dan dengan bahasa yang sederhana juga dilengkapi dengan gambar-gambar agar dapat membantu pembaca mempermudah untuk memahami isi modul. Penulis mengharapkan koreksi dan masukannya yang bersifat membangun kepada seluruh pembaca, agar kiranya mudul ini lebih baik. Sampit, September 2012 Penyusun

PEMELIHARAAN BATERAI A. CARA KERJA DAN KONSTRUKSI BATERAI 1. Cara Kerja Baterai Baterai berfungsi sebagai pemasok arus listrik untuk mengoperasikan motor strarter dan sistem pengapian pada saat awal mesin mulai dihidupkan. Baterai ini juga berfungsi sebagai stabilizer dalam memasok arus ke lampu-lampu, radio, dan asesoris kelistrikan lainnya pada saat alternator tidak mampu menyediakan arus untuk melayani beban. Selain hal tersebut, baterai juga memasok arus dalam jumlah yang sedikit ke memori pada komputer mesin pada saat kunci kontak dalam keadaan OFF. Baterai merupakan peranti elektrokimia yang menggunakan bahan kimia untuk menghasilkan kelistrikan. Jumlah listrik yang dihasilkan dari baterai tersebut sangat terbatas. Pada saat larutan kimia di dalam baterai tersebut kosong, baterai tersebut telah kurang energi listriknya atau habis. Kemudian baterai tersebut dapat diisi kembali dengan menggunakan arus listrik dari generator kendaraan atau alternator, atau dari alat pengisi baterai (battery charger). Pengisian kembali akan menjadikan larutan kimia tersebut kembali ke keadaan semula.

2. Zat kimia pada baterai Baterai automotif merupakan suatu baterai penyimpan asam timbal. Kandungan kimia didalamnya berbentuk timbal spon (padat), oksida timbal (suatu pasta), dan asam belerang (berbentuk cairan). Ketiga bahan tersebut dapat bereaksi secara kimia untuk menghasilkan suatu aliran arus listrik. Oksida timbal dan timbal spon berbentuk kisi-kisi plat positif dan negatif. Kisi-kisi tersebut terbuat dari timbal dan ditambahkan dengan unsur-unsur lainnya, misalnya kalsium. Asam belerang dicampur dengan air untuk membentuk elektrolit, yaitu cairan yang ada di dalam baterai. Kandungan air sekitar 60 persen, sedangkan asam belerangnya 40 persen pada saat baterai dalam keadaan isi penuh. Pada saat baterai tersebut dikeluarkan, elektrolit tersebut kehilangan asam belerangnya dan sebagaian besar menjadi air. Di negara-negara yang memiliki musim dingin, baterai harus dalam keadaan isi penuh pada saat musim dingin. Karena, kalau baterai tersebut dalam keadaan isi-kurang, elektrolit akan mengalamii kebocoran yang disebabkan pembekuan elektrolit yang sebagian besar berwujud air. 3. Konsturksi baterai Wadah baterai terbuat dari plastik cetak. Plat-platnya disatukan untuk dibentuk menjadi kelompok plat. Untuk dijadikan sel baterai, kelompok plat positif disusun dengan kelompok plat negatif. Suatu separator (pembatas) yang bersifat porous (keropos) ditempatkan diantara kedua plat tersebut. Hal ini dilakukan untuk mencegah jangan sampai terjadi persentuhan antara plat positif dengan plat negatif selama elektrolit tersebut bersirkulasi di antara kedua plat.

Rakitan bagian plat dan separator dinamakan elemen. Elemen tersebut dimasukkan ke dalam wadah baterai untuk membentuk sel. Konektor timbal dipasang secara seri pada setiap sel ke terminal sel. Sebuah penutup dari bahan plastik digunakan untuk menutup bagian atas baterai tersebut. Pada sebagaian baterai dibuat lubang untuk pengisian air dan ditutup lagi dengan sumbat pengisi atau penutup ventilasi, sedangkan pada jenis baterai bebas perawatan tidak terdapat penutup ventilasi. Penempatan terminalnya ada yang di atas baterai. Di sini terdapat dua terminal utama atau tonggak pada penutupnya, biasanya tonggak terminal positif tersebut lebih besar, jenis yang lainnya ialah baterai terminal sisi. Disebut demikian karena terminalnya dipasang disisi baterai. 4. Sel-sel penghubung Pada baterai 12 volt terdapat enam sel yang dihubungkan secara seri. Artinya tegangan sel digabungkan bersama-sama untuk menghasilkan tegangan baterai. Setiap selnya menghasilkan tegangan sekitar 2,15 volt pada waktu muatannya penuh. Suatu baterai dalam keadaan muatan penuh menghasilkan tegangan sekitar 12,9 volt. B. SERVIS DAN PERAWATAN BATERAI 1. Keselamatan kerja di sekeliling baterai a. Cairan asam belerang pada elektrolit sangat korosif. Asam ini dapat merontokkan pakaian. Hal ini juga dapat mengakibatkan luka bakar yang serius apabila terkena wajah. Juga dapat membutakan mata anda jika terkena pada mata. Kenakan pelindung mata ketika bekerja dengannya, memeriksa atau mengisi baterai. b. Gas yang keluar dari baterai selama pengisian mudah meledak. Buatlah ventilasi pada ruangan tersebut. Jangan membuat letupan api, menyalakan api atau merokok di sekitar baterai yang sedang diisi atau baterai yang baru saja diisi.

c. Jangan mengenakan cincin, gelang, jam tangan atau gantungan lainnya di sekitar baterai. Jika terjadi sentuhan dengan baterai, arus yang sangat tinggi akan mengalir, dan anda akan mengalami kebakaran yang serius. d. Suatu baterai dalam keadaan dipakai tetapi enjin tidak mau hidup, maka baterai tersebut dalam keadaan mati. Menghidupkan enjin kendaraan yang baterainya mati dapat dilakukan dengan menggunakan sebuah baterai isi dari kendaraan lain. Cara seperti ini dinamakan starting pijakan. e. Pada saat akan melepaskan sebuah baterai, lepaskan terlebih dahulu kabel negatif. f. Jika pada baterai tersebut terdapat lubang ventilasi pada sumbat penutupnya, hati-hatilah membukanya sebelum melakukan pengisian. g. Jangan mengisi baterai secara berlebihan. h. Jangan mengisi baterai bebas perawatan pada saat lampu indikator mutan memperlihatkan nyala kuning atau terang. 2. Perawatan baterai Perawatan baterai terdiri atas: a. Memeriksa visual pada baterai. b. Membersihkan bagian atas baterai, terminal-terminal dan jepitan kabel. c. Menguji baterai. d. Mengisi baterai. a. Pemeriksaan visual baterai Periksalah baterai dari tanda-tanda korosi, keretakan, dan kebocoran. Periksa juga tatakannya, terminal-terminal, kabel-kabel, dan level elektrolitnya. b. Membuang korosi Gunakan sikat kawat untuk membersihakan kotoran-kotoran akibat korosi. Lepakan kabel terminal baterai. Sumbatlah lubang ventilasi pada tutup dengan menggunakan tusuk gigi atau plester pelindung. Sikatlah dengan menggunakan larutan baking soda dan air pada bagian atas terminal dan permukaan baterai.

Gosoklah dengan menggunakan kertas amplas atau sikat kawat pada menara dan terminal-terminalnya. Lapisilah dengan menggunakan gemuk non logam. Pasanglah kabel-kabel terminal dan ketatkan dengan baik. Pasang juga sepatu pelindung terminal. Lepaskan lagi sumbat atau plester dari lubang tutup ventilasi. c. Merapikan dudukan baterai Tempat dudukan baterai harus cukup kuat untuk menahan baterai agar aman, tetapi tidak terlalu ketat dalam menjepit wadah beterai tersebut. Pengikatan yang tidak rapi akan mengakibatkan wadah baterai tersebut rusak/pecah. d. Memeriksa level elektrolit Periksalah level elektrolit pada setiap selnya. Pada sebagian besar baterai terdapat tanda level yang diizinkan (celah, takik, garis, dan sebagainya). Tambahakan air agar elektrolit tersebut naik ke tanda posisi yang diizinkan. Jika tidak terdapat tanda level, istilah hingga mencapai jarak sekira 1 cm di atas permukaan separator. Jangan mengisi air secara berlebihan karena dapat meluap ke atas akibat tekanan ekspansi. e. Memeriksa berat jenis Berat jenis elektrolit pada baterai dapat ditentukan dengan metode pendekatan pada muatannya. Baterai dengan muatan yang penuh akan memiliki berat jenis pada kisaran 1,210 1,225 (1,210 1,225 kali berat ekuivalen air murni) pada temperature 27 C [80 F]. Selama baterai tersebut digunakan, asam belerang bergabung dengan bahan plat. Hal ini akan menurunkan persentase asam pada elektrolit. Dalam keadaan asam belerang lebih berat dibandingkan dengan air, pengurangan jumlah asam akan mengurangi berat jenis elektrolit. Pengukuran sampel berat jenis dilakukan dengan menggunakan hydrometer, yaitu suatu alat untuk memperkirakan nilai muatan.

f. Mengukur berat jenis dengan menggunakan hydrometer Jika baterai tersebut sudah diestrum, hidupkanlah enjin dalam beberapa detik untuk mengurangi muatan permukaan (elektrolit pada permukaan baterai yang sewaktu-waktu memiliki muatan sisa yang tinggi). Jangan menambahkan air sebelum memeriksa berat jenisnya. Jika level elektrolit terlalu rendah dan tidak memungkinkan hydrometer menyedot cairan dari dalam baterai, tambahkan air kemudian setrumlah baterai tersebut atau periksalah setelah beberapa saat kendaraan tersebut digunakan. Tempatkan hydrometer pada posisi vertical dan sedotlah elektrolit secukupnya hingga pelampungnya mengambang. Tekanlah elektrolit hingga keluar dari tabung hydrometer (posisi mulut tabung masih di dalam lubang), dan ulangilah beberapa kali untuk menyamakan temperature pelampung dengan elektrolitnya. Pelampung tidak akan menyentuh bagian atas dan bawah kerongkongan pelampung. Keluarkan gelelmbung gas dari permukaan dan kotoran-kotoran yang ada di bagian bawah sebelum dilakukan pembacaan.

Untuk berat jenis yang tertinggi, pelampung tersebut akan jauh di atas elektrolit. Tempatkan hydrometer pada posisi yang lurus dengan mata dan catat tulisan skalanya pada titik yang eksak di mana pelampung tersebut berada pada elektrolit. Nilali ini akan dikoreksi dalam hubungannya dengan temperature test standar 27 C [80 F]. g. Kapan menyetrum baterai? Apabila pemeriksaan dengan menggunakan hydrometer ternyata hasilnya menunjukkan baterai tersebut muatannya kurang dari 75 persen (berat jenis elektrolitnya 1,150 1,180), maka dalam hal ini baterai tersebut harus diestrum. Cobalah untuk mencari sebab-sebab baterai tersebut muatannya kurang (misalnya setelan regulator tidak jalan, generator/alternator rusak, baterai rusak, dan sebagainya). h. Menyetrum baterai Baterai yang secara fisik kondisinya masih baik, dapat diisi kembali (disetrum) hingga penuh dengan cara melewatkan sejumlah arus listrik searah (direct current, DC) terhadap baterai tersebut dalam arah yang berlawanan dengan pergerakan normal. Penyetruman dapat dilakukan dengan cara menyetrum cepat atau menyetrum lambat.

1) Menyetrum lambat Penyetruman lambat dilakukan dengan sejumlah arus yang relatif kecil (5-7 amper) terhadap baterai tersebut dan untuk jangka waktu yang lama (14 16 jam atau lebih). Penyetruman lambat lebih disukai dibandingkan dengan penyetruman cepat, jika waktu masih memungkinkan, namun demikian penyetruman cepat pada baterai tidak akan merusak baterai tersebut. Dalam keadaan sel baterai tidak diketahui, penyetruman lambat akan meminimalkan resiko kemungkinan kerusakan dibandingkan dengan penyetruman cepat. Sulfat berat (bahan plat aktif yang berubah menjadi sulfat timbal dan kembali menjadi keras yang pada dasarnya diperlukan agar tahan terhadap reaksi kimia selama baterai tersebut bekerja) baterai akan memanas dengan cepat apabila dilakukan penyetruman cepat dibandingkan penyetruman lambat. Untuk melakukan penyetruman dengan pendekatan yang baik, anda dapat menentukan sebesar 7 persen dari nilai kapasitas amper jam baterai. Apabila anda tidak mengetahui dengan persis nilai kapasitas amper jam tersebut, dilakukan dengan penyetruman sekira 5 amper. Bersihkan baterai dan isilah air baterai sesuai dengan level yang diizinkan. Pasang kembali tutup sel baterai (jika menggunakan). Jika baterai tersebut masih berada pada dudukan mobil, lepaskan kabel-kabel untuk mencegah kerusakan pada radio atau transistor pada sistem pengapian terutama apabila terjadi kesalahan dalam menjepitkan kabel penyetrum. Hubungkan jepitan positif penyetrum ke terminal positif baterai colokan negative ke terminal negatif. Jika lebih dari satu baterai yang akan disetrum, hubungkan baterai tersebut secara seri (terminal positif ke terminal negatif, baterai dengan tegangan volt dan 12 volt dapat disetrum pada saat yang bersamaan. Aturlah besarnya penyetruman sesuai dengan nilai amper jam baterai yang paling rendah dari kelompok tersebut. Saklarkan pada posisi 6 atau 12 volt sesuai kebutuhan. Baterai biasanya akan terisi penuh

dalam waktu 12 16 jam. Tinggalkan baterai pada alat penyetrum hingga berat jenis cairan menunjukan pada muatan penuh atau sampai berat jenis berhenti untuk naik dan tidak bisa meningkat lagi selama tiga kali pengukuran secara berurutan dalam rentang satu jam. Periksalah temperatur baterai selama penyetruman, dan turunkan nilai penyetruman jika melebihi 52 C [125 F]. Temperatur yang melebihi 52 C dapat mengakibatkan kerusakan yang serius pada baterai tersebut. Lepaskan baterai jika sudah terisi penuh. Pengisian yang berlebihan akan membahayakan baterai tersebut. 2) Penyetruman cepat Penyetruman cepat memerlukan arus yang relatif besar (50 60 amper untuk baterai 12 volt) dan baterai tersebut akan menghasilkan muatan yang baik dalam waktu yang singkat (satu hingga dua jam). Siapkan baterai sebagaimana kita akan melakukan penyetruman lambat. Lepaskan kabel-kabel baterai. Pasanglah jepitan colokan positif penyetrum ke terminal positif baterai jepitan negatif ke terminal negatif. Setel pengatur arus sesuai dengan yang ditentukan. Saklarkan tegangan 6 atau 12 volt sesuai kebutuhan. Putarlah alat penyetrum pada posisi ON. Jika level elektrolit terlalu tinggi (pemuaian akan terjadi selama penyetruman cepat), pindahkan pada gelas bening dan kembalikan lagi setelah baterai tersebut kembali menjadi dingin (hal ini tidak diperlukan untuk jenis baterai bebas perawatan). Sesaat baterai mulai dihubungkan ke alat penyetrum, arus pada penyetrum secara otomatis akan menurun (jika menggunakan jenis potensial konstan). Penyetruman cepat tidak akan menjadikan baterai tersebut terisi penuh. Pada saat baterai sudah terisi tiga perempat, lakukan penyetruman lambat agar baterai tersebut dapat terisi penuh. Periksalah termperatur baterai. Jika melebihi 52 C [125 F], turunkan satu kali nilai penyetrumannya.

Jika dalam satu jam ternyata berat jenis tidak memperlihatkan peningkatan yang berarti, lakukan metode penyetruman lambat. Jika lebih dari satu baterai yang harus disetrum dengan penyetruman cepat, hubungkan baterai secara paralel. Jangan menggabungkan baterai yang bertegangan 6 volt dengan baterai yang bertegangan 12 volt dalam satu rangkaian. 3) Penyetruman aliran kecil Baterai basah (baterai yang menggunakan elektrolit) apabila harus dilakukan penyimpanan dalam jangka panjang, memerlukan penyetruman aliran kecil. Penyetruman aliran kecil memerlukan arus yang sangat rendah, kurang dari satu amper terhadap baterai tersebut. Walaupun arusnya kecil, baterai akan mengalami kerusakan jika terjadi kelebihan setrum. Beberapa toko melakukan pemutusan setruman aliran kecil pada waktu malam hari untuk mencegah terjadinya kelebihan setrum. i. Penyimpanan baterai Jika baterai basah tidak dilakukan penyetruman aliran kecil, baterai tersebut sebaiknya disimpan pada lokasi dingin dan kering. Suatu baterai yang disimpan pada suhu 0 C [32 F] muatannya akan dapat bertahan hingga hampir satu tahun, sedangkan apabila baterai tersebut disimpan pada suhu 52 C [125 F] maka akan kehilangan muatannya dalam satu bulan. Baterai muatan kering (baterai yang dapat disetrum tetapi tidak mengandung elektrolit) harus disimpan di tempat yang dingin, kering, dan jika memungkinkan tidak terjadi suatu perubahan suhu. Walaupun baterai muatan kering akan mampu bertahan dalam waktu yang lama, baterai tersebut memerlukan pengaktifan setiap akhir tahun ketiga dalam penyimpanan. j. Membongkar dan memasang baterai Tutuplah fender dengan menggunakan tatakan pelindung fender. Longgarkan pengikat terminalnya. Jika terminal tersebut sulit dibongkar,

gunakan puller terminal baterai. Jangan memukul, atau memutarkan terminal tersebut dalam usaha melonggarkannya. Langkah-langkah dalam membongkar baterai : 1) Melepas kabel terminal ground baterai 2) Gunakan puller jika terjadi kemacetan pada terminalnya 3) Lepaskan alat penahan 4) Kaitkan dengan menggunakan tali pengangkat Langkah-langkah dalam memasang baterai 1) Gunakan tali pengikat untuk memasang baterai 2) Bersihkan dan jika perlu catlah plat penahannya sebelum memasang 3) Bersihkan terminal dan kabel baterai, lumasi dengan gemuk 4) Pasang kabel terminal baterai (kabel ground terakhir) dan ketatkan. i. Pengosongan baterai Kebocoran listrik pada sistem dapat mengakibatkan baterai tersebut mengalami kekosongan, besarnya kehilangan ini sebanding dengan jumlah pengosongan. Untuk menguji kekosongan baterai, matikan semua assesoris, tutup pintu-pintu dan bagasi, serta pastikan bahwa semua unit tidak ada yang menyala. Lepaskan kabel ground baterai dan hubungkan sebuah voltmeter secara serio. Hubungkan colokan negatif voltmeter ke terminal negatif baterai (terminal ground) dan hubungkan colokan positif voltmeter ke terminal kabel negatif (kabel ground). Jika di situ tidak ada rangkaian yang menyala dan jika tidak ada kebocoran listrik (aliran arus), pengukuran akan menunjuk pada 0. Tes kebocoran ini menyebabkan bacaan voltmeter pada tegangan baterai penuh.

j. Segel baterai Beberapa baterai ditutup secara keseluruhan (jenis lainnya hanya terdapat dua lubang kecil ventilasi) dan tidak memerlukan penambahan air selama-lamanya. C. STARTER LOMPAT Penstarteran lompat (menghubungkan sebuah baterai yang hidup dengan baterai mati pada kendaraan dengan menggunakan kabel jumper dapat membahayakan. Untuk itu, perhatikan langkah-langkah dalam menanganinya. 1. Penstarteran lompat dengan menggunakan baterai pemancing Apabila baterai mengalami kekosongan dan mengakibatkan enjin tidak dapat hidup, enjin tersebut dapat dihidupkan dengan menggunakan baterai pemancing. Baterai pemancing adalah sebuah baterai tambahan dengan tegangan yang sama, muatan yang sesuai, kemudian dihubungkan terhadap kendaraan yang baterainya mengalami kekosongan dengan menggunakan kabel jumper. Terminal kabel positif baterai pemancing harus dihubungkan dengan kabel jumper ke terminal positif baterai yang kosong. Hubungkan terminal negatif baterai pemancing dengan kebel jumper lainnya ke salah satu baut atau logam lainnya pada enjin kendaraan yang akan dipancing. Jangan menghubungkan ke saluran bahan bakar, karburator dan sejenisnya. 2. Langkah langkah dalam memancing penstarteran Pastikan seluruh keselamatan sudah dilakukan, lanjutkan dengan langkah langkah sebagai berikut. Matikan semua saklar pada kedua kendaraan. Pastikan keduanya tidak saling bersentuhan. Pertama, hubungkan salah satu jepit jumper ke terminal positif baterai pemancing. Kedua, hubungkan ujung sebelahnya ke terminal positif baterai yang mati. Ketiga, hubungkan lagi kabel jumper lain ke terminal negatif baterai pemancing. Keempat, jepitkan ujung kabel terakhir tadi ke enjin kendaraan yang akan dipancing.

Hidupkan enjin pada baterai pemancing (beban kelistrikan dimatikan pada kedua kendaraan) dan hidupkan untuk beberapa menit. Hidupkan kendaraan yang dipancing. Setelah hidup, lepaskan kabel jumper dengan cara yang terbalik, jumper negatif dari enjin kendaraan dan kemudiaan dari terminal negatif pemancing, positif jumper dari baterai yang kosong dan terakhir dari pemancing. Jangan saling menyentuh antar kabel selama melakukan pemancingan.

EVALUASI Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar! SOAL 1. Gambarkan dan jelaskan apa yang dimaksud dengan baterai? 2. Jelaskan proses zat kimia pada baterai? 3. Gambarkan dan jelaskan konstruksi pada baterai? 4. Jelaskan tindakan keselamatan kerja yang harus dilakukan pada saat menangani atau mengisi baterai? 5. Sebutkan dan jelaskan bagaimana cara melakukan perawatan pada baterai? 6. Bagaimana cara menggunakan alat hydrometer? 7. Jelaskan kapan harus menyetrum baterai? 8. Jelaskan yang dimaksud cara menyetrum cepat dan menyetrum lambat? 9. Sebutkan langkah-langkah membongkar dan memasang baterai? 10. Jelaskan langkah-langkah dalam memancing penstarteran?