KD 10 Baterai

Mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang dapat di gunakan sebagai sumber energi.

•

Baterai Primer (Primary Batteries)

Jenis ini disebut juga baterai sekali pakai (single-use battery ) yang berarti setelah habis arus listriknya baterai tersebut harus dibuang ditempat semestinya. •

Baterai Sekunder (Secondary Batteries)

Jenis ini disebut juga baterai yang dapat di-cas ulang (rechargeable batteries) jika telah habis arus listriknya.

Jenis Baterai

Volt(V)

Penggunaan yang umum

CD/MD/MP3 players, mainan, game elktronik,

Alkaline

1,5

Carbon Zinc

1,5

Jam dinding, radio, alarm asap

Lithium coin

3

Calculator, electronic organizers

camera, senter, remote control

Lithium photo

3/6

Camera

Silver Oxide (botton cells)

1,55

jam tangan

Jenis Baterai

Volt(V)

Penggunaan yang umum

CD/MD/MP3 players, mainan, game elktronik, camera,

Rechargeable Alkaline

1,5

Ni-MH

1,2

Digital camera, mainan remote control

Ni-Cd

1,2

Alat pertukangan

Li-ion

Lead-acid

senter, remote control dan lampu listrik tenaga matahari

3,6 - 3,7 Notebook, PDAs, handphone, camcorder, digital camera

12

Aki mobil, UPS, lampu tenaga surya, mobil golf,

•

•

•

Karakteristik baterai NiCd : nominal satu dan adanya efek memori. Selain itu baterai NiCd yang telah di chargesel baterai NiCd adalah 1,2 volt. Kelebihan baterai NiCd di bandingkan jenis lainnya: kemampuannya dalam menangani beban tinggi, 5x lebih cepat di charge dibandingkan dengan baterai NiMH atau 20x lebih cepat di bandingkan dengan baterai Lithium, karena bisa menggunakan fast charger. Kelemahan baterai ini di bandingkan dengan baterai Lithium adalah kapasitas simpan yang rendah, ratio daya/berat yang lebih rendah dapat kosong sendiri (self discharging) walaupun tidak di pakai. sekitar 22% energinya hilang dalam 24 jam.

•

•

•

•

Tegangan nominal satu sel baterai NiMH adalah 1,2 volt Self dischargingnya lebih kecil di bandingkan baterai NiCd, tergantung dari Typenya sekitar 6 – 16% energi akan hilang dalam 24 jam. Cara charging yang salah akan mengakibatkan baterai tidak bekerja normal, meskipun baterai terisi penuh tetapi akan menyatakan habis walaupun di gunakan sebentar. (tegangan terukur normal tapi langsung drop ketika di bebani). Keadaan tersebut disebut Lazy Battery. Baterai NiMH dapat menyimpan energi 2x lebih banyak di bandingkan dengan baterai NiCd.

•

Tegangan nominal Baterai Li  – Ion adalah 3,6 volt.

•

Elektrolit dalam baterai Li  – Ion sangat reaktif, bocornya dapat mengakibatkan karat pada peralatan.

•

Baterai Li – Ion ditempatkan dalam cassing logam yang stabil dan kuat.

•

Microcontroller dan sensor-sensor dipasang pada cassing untuk mencegah panas berlebihan dan overcharging.

•

Kerapatan energi baterai Li  – Ion mampu menyimpan energi 3x lebih banyak di bandingkan dengan baterai NiCd.

•

•

•

•

Baterai Li – Ion tidak memiliki efek memory maupun Lazy Battery sehingga baterai tidak perlu di kosongkan sebelum di charge. Self discharging juga lebih kecil yaitu sekitar 10% dalam 24 jam. Impedansi (tahanan dalam) baterai Li  – Ion lebih tinggi di bandingkan denga NiCd dan NiMH, yaitu 200  – 250 mili Ohm. Akibatnya baterai cepat menjadi panas dan tegangannya drop jika dibebani terlalu berat. Lithium sangat reaktif, bahan kimia di dalam baterai akan terurai dengan sendirinya dan setelah 2 tahun baterai

•

•

•

•

Tegangan nominal baterai Li – Polymer adalah 3,6 volt. Elektrolit dalam baterai Li – Polymer berbentuk padat dan tidak reaktif sehingga menyederhanakan cassing baterai. Baterai Li – Polymer dapat dibuat dalam ukuran yang sangat tipis dan flexible sehingga cocok di gunakan dalam peralatan berukuran mini. Dibandingkan dengan baterai Li  – Ion dengan kapasitas yang sama, baterai Li – Polymer bobotnya lebih ringan 10  – 15%. Baterai Li

Polymer lebih cepat kehilangan kapasitasnya.

•

•

•

Baterai ini merupakan baterai yang materialnya menggunakan fuel cell yaitu berupa cairan di mana komposisinya berupa fuel hidrogen dengan campuran oksigen untuk memproduksi elektrik power, panas dan cair. Hasil dari reaksi kimia yang terjadi menghasilkan kepadatan energi yang tinggi. Hal inilah yang menjadi keunggulan DMFC di banding dengan baterai Lithium Ion. Baterai DMFC memiliki 10x improvement dalam kepadatan volumetrik energy.

•

•

•

•

 Ampere Hour (AH): Satuan besarnya kapasitas listrik yang tersimpan pada sebuah baterai. Ini merujuk pada kemampuan baterai tersebut dalam menyuplai arus listrik (dalam satuan ampere) selama periode waktu tertentu (dalam satuan jam) sampai arus listriknya betul-betul habis. Umumnya menggunakan satuan mAH (mili Ampere-Hour) = seperseribu Ampere Hour. Capacity : Ukuran besarnya energi listrik yang bisa dihasilkan oleh sebuah baterai, biasanya dalam satuan ampere-hours (AH atau mAH) atau watt-hours. CCA (Cold Cranking Ampere) : Maximal arus listrik yang bisa disuplai oleh sebuah baterai selama 30 detik dalam suhu nol derajat F (sekitar -18 derajat C) sebelum tegangannya drop menjadi sekitar 7,2 V (untuk aki 12 V) hingga tidak dapat digunakan. Istilah ini hanya dipakai pada jenis aki starter seperti aki mobil. Cutoff Voltage: Batas tegangan terendah baterai yang masih bisa menghasilkan arus listrik. Di bawah tegangan ini baterai tidak akan berfungsi lagi. Besarnya tegangan cutoff ini berbeda-beda untuk tiap jenis baterai. Dikenal juga dengan istilah End-point Voltage

•

•

•

•

Cycle Life: Kemampuan sebuah baterai rechargeable (dapat diisi ulang). Berapa kali baterai tersebut dapat diisi ulang. Patokannya, jika sebuah baterai ketika di cas hanya mampu terisi kurang dari 80% kapasitas aslinya, maka baterai tersebut dianggap sudah tidak layak pakai lagi. Berarti Cycle Life-nya sudah berakhir. DOD (Depth of Discharge): Nilai yang menunjukkan besarnya arus listrik yang telah digunakan, dihitung dalam persen. Kebalikan dari DOD adalah SOC ( State of Charge), besarnya arus listrik yang tersisa setelah dipakai. Energy Density : Kerapatan energi, yang merupakan rasio perbandingan besarnya energi baterai terhadap berat baterai ( dalam satuan watt-hours per pound ) atau volume baterai (watt-hours per cubic inch). Gassing: Proses terbentuknya gas di dalam baterai (aki) akibat reaksi kimia ketika baterai dicas.

•

•

•

•

Open-Circuit Voltage : Tegangan yang diukur pada ke dua kutub baterai ketika tidak terhubung ke beban atau perangkat. Reserve Capacity (RC) : Diukur dalam satuan menit. Berapa lama sebuah baterai (yang sudah di cas penuh) dapat menggerakkan beban 25 ampere pada suhu 27 C hingga tegangan baterai turun menjadi 10,5 V (untuk aki 12 V), atau 1,75 V per cell. Karakteristik ini biasa digunakan untuk Deep Cycle battery pada beban berat (beban yang membutuhkan arus listrik yang tinggi). Sulfation: Penumpukan timbal sulfat (Lead sulfates) pada pelat-pelat di dalam aki. Jika penumpukkan ini semakin banyak menutupi permukaan pelat-pelat, aki tidak bisa menghasilkan arus listrik lagi. Aki harus diganti. Self Discharge: Kondisi dimana baterai akan tetap membuang arus listriknya sendiri walau dalam keadaan tanpa beban atau tidak dipakai. Hal ini disebabkan adanya reaksi kimia internal dari baterai tersebut. Ini memang salah satu dari karakteristik baterai.

Besarnya nilai self-discharge ini tergantung dari: •

•

•

suhu penyimpanan, semakin tinggu suhu di sekeliling baterai semakin banyak arus listrik terbuang. usia baterai, semakin tua baterai semakin tinggi nilai self-discharge –nya  jenis-jenis bahan kimia baterai, seperti terlihat tabel berikut:

AAA

Ni-Cad

Ni-MH

Lead Acid

Li-Ion

Rechage-able Alkaline

Self Discharge per bulan

20%

30%

5%

10%

0,3%

Nama umum

AAA

AA

Nama IEC (menurut bahan kimia-nya)

Kapasitas yg umum (mAh)

R03 (Zinc-carbon)

540

LR03 (Alkaline)

1200

HR03 (Ni-MH)

800 - 1000

KR03 (Ni-Cd)

-

ZR03 (Ni-OOH)

-

FR03 (Li-FeS2)

-

R6 (Zinc-carbon)

1100

LR6 (Alkaline)

2700

FR6 (Li-FeS2)

3000

HR6 (Ni-MH)

1700 - 2900

KR6 (Ni-Cd)

600 - 1000

ZR6 (Ni-OOH)

-

Dimensi-mm (Diameter x Tinggi)

10,5 x 44,5

14,5 x 50,5

Nama IEC (menurut bahan kimia-nya)

Nama umum R14 LR14 C

HR14 KR14 ZR14 (Ni-OOH) R20 LR20

D

HR14 KR14 ZR14 (Ni-OOH) 6F22

9V

6LR61

Kapasitas yg umum (mAh)

Dimensi-mm (Diameter x Tinggi)

(Zinc-carbon) 3800 (Alkaline) 8000 (Ni-MH) 4500 - 6000

26,5 x 50

(Ni-Cd) (Zinc-carbon) 8000 (Alkaline) 12000 (Ni-MH) 2200 - 12000

34,2 x 61,5

(Ni-Cd) (Zinc-carbon) 400 (Alkaline) 565

Panjang = 26,5 Lebar = 17,5