Akumulator

Akumulator (aki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh akumulator adalah baterai dan kapasitor.

Elektrode accumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal (Cu) berpori. Bagian utama akumulator, yaitu :

1.      kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2), 

2.      kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb), 

3.      larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%. 

Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali.

MACAM - MACAM AKI 

1. AKI KERING

Adalah accu yang paling banyak digunakan pada kendaraan hingga saat ini. Accu ini berisi air accu (cairan asam belerang / sulfuric acid). Pada accu basah, terdapat lubang dengan tutup yang dapat dibuka-tutup untuk menambah air accu. Air accu dapat berkurang saat accu digunakan. Hal ini terjadi karena reaksi kimia di dalam accu antara air accu dengan sel accu.

Keuntungan menggunakan Accu Basah:

a.       Dapat menggunakan ‘vitamin accu’ berupa tablet yang dijual di toko asesoris atau larutan EDTA, untuk memperpanjang usia pakai accu tersebut.

b.      Harga relatif lebih murah dibandingkan jenis accu yang lain.

Kekurangan Accu Basah:

a.       Wajib memeriksa ketinggian air accu secara berkala, jika air accu berada di bawah level LOW, dapat merusak sel accu.

b.      Memiliki tingkat Self-Discharge paling besar (0.8-1.0% volume/day

2.      AKI HYBRID

Accu Hybrid, hampir sama dengan Accu Basah. Perbedaannya terletak pada material pada komponen sel/lempengan grid. Accu Hybrid menggunakan Low-Antimonial pada lempengan grid (+) dan Calcium pada lempengan grid (-).

Keuntungan Accu Hybrid:

a.       Relatif lebih baik dengan Accu Basah (Antimonial Battery).

Kekurangan Accu Hybrid :

a.       Memiliki tingkat Self-Discharge yang besar (0.5-0.6% volume/day)

3.      AKI KALSIUM

Adalah accu yang menggunakan Calcium pada lempengan grid (+) dan (-).

Keuntungan Accu Kalsium:

a.       Mempunyai performance yang baik dibanding accu Antimonial dan Hybrid di atas.

b.      Mempunyai daya tahan / usia pakai yang baik. (tahan lama).

c.       Tingkat Self-Discharge paling kecil (0.1-0.2% (volume/day)

Kekurangan Accu Kalsium:

a.       Relatif lebih mahal

4.      AKI MAINTENANCE FREE (MF)

Accu MF adalah suatu produk accu yang menggunakan desain khusus sehingga dapat menekan penguapan air accu. Dengan demikian tidak diperlukan penambahan ulang air accu.Accu MF dapat berupa Accu Hybrid maupun Accu Calcium.

Keuntungan Accu MF:

a.       Tidak diperlukan pengisian air accu

5.      AKI SEALED

Accu Sealed adalah accu yang menggunakan Calcium pada lempengan grid (+) dan (-), dengan penyekat berupa jaring (mat) yang menyerap cairan elektrolit (umumnya berupa gel), dengan kemasan accu yang tertutup rapat (disegel). Ketika terjadi penguapan/gas, akan diserap oleh mat tersebut, sehingga tidak terjadi pengurangan jumlah cairan elektrolit. Accu ini sering disebut Accu Kering.

Keuntungan Accu Sealed:

a.       Bebas perawatan (maintenance free)

b.      Performa kerja yang baik.

Kekurangan Accu Sealed:

a.       Harga sangat mahal

b.      Tidak tahan ditempatkan pada suhu tinggi

PRINSIP KERJA AKUMULATOR

Prinsip kerja aki, pada saat aki dipakai , kedua elektrodenya perlahan-lahan akan menjadi timbal sulfat. Hal itu disebabkan, kedual elektrode beraksi dengan larutan asam sulfat. Pada reaksi tersebut, elektrode timbal melepaskan banyak elektron.

Akibatnya, terjadi aliran arus listrik dari pelat timbal dioksidanya. Setelah beberapa lama dipakai, akhirnya kedua elektrode tertutup oleh timbal sulfat .Akibatnya diantara keduanya tidak ada lagi beda potensial. Keadaan tersebut disebut , akinya soak / mati. Dalam aki terdapat elemen dan sel untuk penyimpan arus yang mengandung asam sulfat (H2SO4). Tiap sel berisikan pelat positif dan pelat negatif Pada pelat positif terkandung oksid timah coklat (Pb 02), sedangkan pelat negative mengandung timah (Pb). Pelat-pelat ditempatkan pada batang penghubung. Pemisah atau separator menjadi isolasi diantara pelat itu, dibuat agar baterai acid mudah beredar disekeliling pelat. Bila ketiga unsur kimia ini berinteraksi, muncullah arus listrik.

Cara Kerja Akumulator sbb :

Pada saat pemakaian

Pelat(+) PB02 Timbal Peroksida

+

Elektrolit 2H2SO4 Asam Sulfat dan Air

-

Pelat(-) Pb Timbal berpori

1.      PERUBAHAN KIMIA PADA SAAT PELEPASAN MUATAN LISTRIK 

Aki memberikan aliran listrik jika dihubungkan dengan rangkaian luar misalnya, lampu, radio dan lain-lain. Aliran listrik ini terjadi karena reaksi kimia dari asam sulfat dengan kedua material aktif dari plat positif dan plat negatif. Pada saat pelepasan muatan listrik terus menerus, elektrolit akan bertambah encer dan reaksi kimia akan terus berlangsung sampai seluruh bahan aktif pada permukaan plat positif dan negatif berubah menjadi timbal sulfat. Jika Aki tidak dapat lagi memberi aliran listrik pada voltage tertentu, maka aki tersebut dalam keadaan lemah arus (soak).

Pada saat pengisian

Pelat(+) PbSO4Timbal Sulfat

+

Elektrolit 2H2O   air

+

Pelat(-) PbSO4Timbal Sulfat

2.      PERUBAHAN KIMIA PADA SAAT PENGISIAN MUATAN LISTRIK 

Pada proses pengisian muatan listrik, kembali terjadi proses reaksi kimia yang berlawanan dengan reaksi kimia pada saat pelepasan muatan. Timbal peroksida terbentuk pada plat positif dan timbal berpori terbentuk pada plat negatif, sedangkan berat jenis elektrolit akan naik, karena air digunakan untuk membentuk asam sulfat. Aki kembali dalam kondisi bermuatan penuh.

Jadi secara sederhana cara kerja dari aki adalah berubahnya reaksi kimia antara aktif material (Pb, PbO, PbSO4) dan media elektrolit (larutan asam sulfat atau H2SO4) yang menimbulkan beda potensial antara kutub positif dan negative sehingga menghasilkan arus listrik sampai batas waktu tertentu.

  MANFAAT

Manfaat aki diantaranya :

1.      Alat untuk menghimpun tenaga listrik (dipakai pada mesin mobil dsb)
2.       Penghasil dan penyimpan daya listrik hasil reaksi kimia
3.      Peranti untuk mengubah tenaga listrik menjadi tenaga kimia atau sebaliknya

PENYEBAB AKI TEKOR

Aki Tekor adalah kondisi dimana aki tidak mau bekerja seperti sebagaimana mestinya , penyebabnya diantaranya yaitu :

1.      Pemakaian aki secara berlebihan
2.      Terdapat jalur yang hubung pendek atau konslet
3.      Kiprok yang berwujud dioda bridge sebagai penyuplai daya ke aki rusak.

PERAWATAN AKI

Meski memiliki fungsi yang sangat vital, kadang perawatan aki kurang diperhatikan. Kurangnya perawatan terhadap komponen ini, tentu saja dapat menimbulkan masalah terhadap kinerja aki , salah satunya akan berakibat lebih pendeknya usia pakai aki dari yang seharusnya. Berikut adalah tips perawatan aki agar dapat bekerja secara optimal dan tentu saja tidak mudah rusak.

1.      Matikan Komponen Kelistrikan Ketika Mesin Mati

Selesai berkendara, matikan dulu komponen kelistrikan sebelum mematikan mesin, agar muatan listrik pada aki tidak berkurang, dan saat dihidupkan kembali, beban aki mampu memenuhi kebutuhan sistem starter.

2.      Panaskan Mesin Kendaraan

Kendaraan yang jarang digunakan dapat memperpendek umur aki . untuk kendaraan yang jarang digunakan sebaiknya secara rutin memanaskan mesin secukupnya atau dapat pula melepas terminal negatif aki .

3.      Periksa level air aki

Permukaan air aki harus dipertahankan antara batas atas dan batas bawah, oleh karena itu perlu diperiksa secara rutin minimal satu bulan sekali. Jika air yang terdapat dalam aki berada di bawah batas bawah (lower level yang tertera dalam kemasan aki ), sementara aki tersebut terus digunakan maka hal ini dapat menyebabkan terjadinya kerusakan aki . Pengisian yang melewati batas atas (berlebihan), airnya bisa meluap dan merusak bagian kendaraan. Untuk menambah air aki yang berkurang, gunakan air aki biasa, jangan menggunakan accu zuur, karena accu zuur hanya digunakan untuk aki baru yang belum dipakai.
Catatan: air aki biasa = air murni/air suling; accu zuur = campuran air murni dan sulfat(H2SO4).

4.      Periksa Terminal Aki

Kondisi kendor dan karat pada terminal aki dapat mengakibatkan aliran arus listrik tidak sempurna, hingga dapat menimbulkan ledakan pada aki akibat percikan api pada bagian sambungan. Jika sambungan dengan terminal kendor tinggal dikuatkan saja, namun jika dipermukaan terminal aki kotor atau berkarat maka harus dibersihkan dengan menggunakan sikat kawat.

5.      Periksa Pengikat Aki

Pastikan aki diikat dengan kuat atau posisinya tidak bergeser bila mobil berjalan. Aki yang sering terguncang umurnya menjadi lebih pendek. Namun jangan terlalu kencang, karena akan mengakibatakan kerusakan fisik (pecah/retak) pada badan aki itu sendiri..

6.      Periksa Apakah Terdapat Kebocoran Aki

Berhati-hati pada area yang ditemukan kebocoran dari bagian badan aki , segera keringkan dan bersihkan area tersebut dan kuatkan penutup sumbat pada aki . Apabila terjadi kebocoran dari aki badan, segera ganti aki dengan yang baru.

7.      Periksa Berat Jenis Aki

Jika aki telah diisi ulang, cek berat aki dengan menggunakan hydrometer (biasanya terdapat di bengkel-bengkel). Jika berat jenisnya di bawah ukuran dari aki tersebut, gantilah aki tersebut dengan aki yang baru.

8.      Pemasangan dan Pelepasan Aki

Untuk pemasangan aki , pastikan tidak ada benda-benda asing dalam kondisi mati. Pada saat melepaskan kabel, maka lepaskan terlebih dahulu kabel negatif baru kemudian kabel positif.Untuk memastikan kondisi aki anda, selalu lakukan servis berkala di bengkel resmi Toyota. bengkel Toyota akan merawat dan melakukan pengecekan aki dengan seksama dengan peralatan aki tester yang canggih. Jika Aki anda sudah aus , gantilah dengan TGB (Toyota Genuine Battery), aki yang diproduksi khusus kendaran Toyota.